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课件网) 第10章 羧酸和取代酸 Carboxylic acid 学习重点： ● 羧酸的化学性质 (羧酸衍生物的生成、羧酸中 - H的取代反应) 。 学习难点： ● 影响羧酸酸性的因素。 10.1 羧酸的分类和命名 根据与羧基相连的烃基种类分 芳香族羧酸 CH3CH=CHCOOH 饱和羧酸 不饱和羧酸 CH3COOH 10.1.1 羧酸的分类 COOH CH2COOH COOH 按分子中含 羧基数目分 一元羧酸 多元羧酸 CH3CH2COOH HOOC—CH2—CH—COOH — COOH 有些羧酸根据天然来源而命名 HCOOH 安息香酸 10.1.2 羧酸的命名 1. 俗名 蚁酸 CH3COOH （冰）醋酸 COOH 它的钠盐可做药物和食品中的防腐剂。 还有从天然植物中分离出来的羧酸，如： HOOC COOH(乙二酸) CH3(CH2)10COOH 马来酸： 富马酸： 肉桂酸： 柠檬酸： 月桂酸： 草酸： H H COOH C=C HC COOH HC COOH HC COOH HOOC CH H2C COOH HO C COOH H2C COOH 2-甲基-2-丙烯酸 (E)-2-丁烯酸(巴豆酸) 2. 系统命名 CH3 CH2=CCOOH H H COOH C=C H3C 苯甲酸(安息香酸) 1-萘乙酸(α-萘乙酸) COOH CH2COOH CH(CH3)2 H3C COOH HOOC CH2CH COOH CH3 4-甲基-2-异丙基苯甲酸 2-甲基丁二酸 10.2 羧酸的物理性质(自学) 沸点高: 由于羧酸分子间可形成双氢键，其沸点比相对分 子质量相近的醇的沸点还要高。 R—C ═ _ O O—H C—R ═ — O H—O 10.3 羧酸的结构和化学性质 羧酸的结构 酸 性，比酚、醇酸性强。 羟基被取代的反应，（难） 脱羧反应 -H的反应，（难） R—CH—C—O—H H O sp2 还原，亲核加成反应，（难） 官能团： C OH 羧基 O 羧酸的化学性质 1. 酸性与成盐 pKa： 4~5 6.5 10.0 15.7 17 25 34 CH3COOH + H2O CH3COO- + H3+O RCOOH＞H2CO3＞ ＞H2O＞ROH＞RC≡CH＞ H2C=CH2 OH RCOOH + NaHCO3 RCOONa + CO2 + H2O RCOONa + HCl RCOOH + NaCl ② 能将RCOOH提纯 RCOOH + NaOH RCOONa + H2O 应用：① 能将RCOOH和 鉴别、分离开来 –OH + NaHCO3 –OH 不反应 × 2. 影响羧酸酸性的因素 ⑴电子效应 ⑵ 场效应 ⑶ 氢键 ⑷ 空间效应 ⑴电子效应 H–CH2COOH Cl–CH2COOH CH3–CH2COOH Cl2CHCOOH ClCH2COOH Cl3CCOOH ———诱导效应、共轭效应 CH3CH2CHCOOH Cl CH3CHCH2COOH Cl CH2CH2CH2COOH Cl 4.76 2.86 4.88 pKa 1.26 2.86 0.64 pKa 4.06 2.84 4.52 pKa —OH在非共轭体系中只有诱导效应，是吸电基团。 练习1：解释下列顺序 H–CH2COOH HO–CH2COOH CH3–CH2COOH 4.76 3.83 4.88 ＞ ＞ 取代苯甲酸的酸性不仅与取代基的种类有关，而且与取代基在苯环上的位置有关。 COOH OCH3 COOH CH3 COOH COOH Br COOH NO2 芳香族羧酸的酸性 （2）场效应 ———通过空间传递的静电作用 COOH COOH NO2 COOH NO2 COOH NO2 3.42 4.19 2.21 3.49 O NO2 C–O- 明显强于间位、对位 COOH COOH OH COOH OH COOH OH 4.57 4.19 2.98 4.08 O O–H C–O- （3）氢键 ⑷空间效应 COOH CH3 3.91 COOH COOH CH3 COOH CH3 4.38 4.19 4.27 ———空间阻碍效应 电子效应？场效应？氢键？ 注意：当取代基处于邻位时，无论这个取代基是吸电子基还是供电子基(－NH2除 外)，都将使酸性增强。 比较酸性强弱 1 三氟乙酸、氯乙酸、溴乙酸、乙醇、乙酸 2 a c b d e d c b e a 命名 1，3-苯二乙酸 （二）羟基的取代—羧酸衍生物的生成 1 酯化反应 失水的是羧酸的羟基氢。该断裂方式称为酰氧断裂（Acyl-oxygen cleavage ），不会发生构型翻转。 亲核加成－消除反应机理(伯、仲醇）： 四面体构型（典型)! 反应特点: 1 虽然结果是羟基被取代，但是实际上是经过了先加成、后消除的过程。 2 反应历程中生成了四面体中间体，该中间体一个碳连接四基团，空间比较拥挤，因此，反应物的结构会严重影响反应速度。 醇： CH3OH > RCH2OH > R ... ...
