第二章第4節(jié)第1課時(shí)：羧酸課件

1、（一）羧酸（ Carboxylic Acids）的概述分子中含有羧基分子中含有羧基(-COOH)的化合物，叫羧酸。的化合物，叫羧酸。 羧酸廣泛存在于自然界中，與人類的關(guān)系極為密切。如食醋就是68%的醋酸；檸檬中含有檸檬酸，松香中含有松香酸，單寧中含有沒食子酸，膽汁中存在有膽甾酸，實(shí)際上大多數(shù)羧酸是以酯的形式存在于自然界中，如苯甲酸（安息香酸）就以酯的形式存在于安息香中；油脂是高級(jí)脂肪酸的酯；草酸則以鹽的形式存在于許多植物細(xì)胞中。組成多肽和蛋白質(zhì)的是氨基酸，它也是一種取代酸。官能團(tuán)官能團(tuán)：羧基羧基 -COOH -COOH 或或1 1、羧酸的官能團(tuán)、羧酸的官能團(tuán)：COHHHHCO 由于由于pp共軛

2、作用，羰基上電子云密度升高，羰基碳共軛作用，羰基上電子云密度升高，羰基碳 上正電性降低；因此羰基與親核試劑的反應(yīng)活性降低。不能上正電性降低；因此羰基與親核試劑的反應(yīng)活性降低。不能 再與再與HCNHCN等親核試劑進(jìn)行加成反應(yīng)，故羧酸與醛酮的性質(zhì)不同。等親核試劑進(jìn)行加成反應(yīng)，故羧酸與醛酮的性質(zhì)不同。 羥基羥基O O上電子云密度下降，上電子云密度下降，O OH H鍵變?nèi)酰菀讛嗔?，電鍵變?nèi)?，容易斷裂，?離出質(zhì)子（離出質(zhì)子（H H+ +），故表現(xiàn)為有一定的酸性），故表現(xiàn)為有一定的酸性 脂肪酸脂肪酸根據(jù)羧基所連烴基分類根據(jù)羧基所連烴基分類 芳香酸芳香酸 根據(jù)羧基所連烴基分類根據(jù)羧基所連烴基分類 一元羧

3、酸一元羧酸 二元羧酸二元羧酸 等等2 2、羧酸的分類、羧酸的分類： 3、羧酸的命名選擇含羧基的碳鏈作為主鏈，編號(hào)從羧基開始。 一元羧酸： HCOOH CH3COOH 甲酸 乙酸 3-甲基-2-丁烯酸 3-（對(duì)-氯苯基）丁酸 苯甲酸CH3CCHCOOHCH3CH3CHCH2COOHClCOOH脂脂肪族二元羧酸的系統(tǒng)命名肪族二元羧酸的系統(tǒng)命名：選擇：選擇包含兩個(gè)包含兩個(gè)羧基的最長碳鏈羧基的最長碳鏈作為主鏈，根據(jù)碳原子數(shù)稱作為主鏈，根據(jù)碳原子數(shù)稱為為“某二酸某二酸”，把取代基的位置和名稱寫在，把取代基的位置和名稱寫在“某二酸某二酸”之前。之前。 C H2C O O H C H2C O O H|丁二酸

4、（琥珀酸）丁二酸（琥珀酸）COOHHOOC乙二酸（草酸）乙二酸（草酸）CH3CH COOHCOOHCH2甲基丁二酸甲基丁二酸CH2CH COOHCH3CH CH COOH不不飽和脂肪羧酸的系統(tǒng)命名：選擇含有重飽和脂肪羧酸的系統(tǒng)命名：選擇含有重鍵和羧基的最長碳鏈作為主鏈，根據(jù)碳原鍵和羧基的最長碳鏈作為主鏈，根據(jù)碳原子數(shù)稱為子數(shù)稱為“某烯酸某烯酸”或或“某炔酸某炔酸”，把重，把重鍵的位置寫在鍵的位置寫在“某某”字之前。字之前。 丙烯酸丙烯酸 2-2-丁烯酸（巴豆酸）丁烯酸（巴豆酸） 當(dāng)主鏈碳原子數(shù)目超過當(dāng)主鏈碳原子數(shù)目超過10時(shí)，需在表示碳原子數(shù)時(shí)，需在表示碳原子數(shù)目的中文數(shù)字后面加上目的中文數(shù)字

5、后面加上“碳碳”字。字。CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH9，12-十八碳二烯酸（亞油酸）4、羧酸的物理性質(zhì)、羧酸的物理性質(zhì)（1）、狀態(tài)）、狀態(tài) C1 C3是具有強(qiáng)烈酸味和刺激性的水狀液體。是具有強(qiáng)烈酸味和刺激性的水狀液體。C4 C9是具有腐臭酸味的油狀液體。是具有腐臭酸味的油狀液體。C10是無味的蠟狀固體。是無味的蠟狀固體。 （3）、沸點(diǎn)）、沸點(diǎn)CH3CH2OHHCOOH CH3CH2CH2OH CH3COOH分分 子子 量量：沸沸點(diǎn)點(diǎn)( (0 0C C) )：464660607810197118R CC RO H OO H O.羧酸的羧酸的沸點(diǎn)高于沸點(diǎn)高于分子

6、量相當(dāng)?shù)姆肿恿肯喈?dāng)?shù)拇即际且驗(yàn)樗軌蚴且驗(yàn)樗軌蛐纬煞肿娱g的雙氫形成分子間的雙氫鍵締合體。鍵締合體。（2）、水溶性）、水溶性 羧酸是極性分子，能與水形成氫鍵。羧酸是極性分子，能與水形成氫鍵。C1-C4酸可酸可與水互溶，與水互溶，隨著羧酸相對(duì)分子量的增加溶解度降低，隨著羧酸相對(duì)分子量的增加溶解度降低，C10以上酸不溶于水。以上酸不溶于水。C17H35COOH 十八酸（硬脂酸）十八酸（硬脂酸）C15H31COOH 十六酸（軟脂酸）十六酸（軟脂酸）CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 油酸油酸甲酸（蟻酸）甲酸（蟻酸）HCOOH乙酸（醋酸）乙酸（醋酸）CH3COOH乙二酸（草酸）乙二酸（草

7、酸）HOOCCOOH 5、常見的羧酸及取代酸（二）（二） 羧酸的化學(xué)性質(zhì)羧酸的化學(xué)性質(zhì)HOORCHH RCCHHOOH 由于由于pp共軛作用，羰基上電子云密度升高，羰基碳共軛作用，羰基上電子云密度升高，羰基碳 上正電性降低；因此羰基與親核試劑的反應(yīng)活性降低。不能上正電性降低；因此羰基與親核試劑的反應(yīng)活性降低。不能 再與再與HCNHCN等親核試劑進(jìn)行加成反應(yīng)，故羧酸與醛酮的性質(zhì)不同。等親核試劑進(jìn)行加成反應(yīng)，故羧酸與醛酮的性質(zhì)不同。 羥基羥基O O上電子云密度下降，上電子云密度下降，O OH H鍵變?nèi)?，容易斷裂，電鍵變?nèi)?，容易斷裂，?離出質(zhì)子（離出質(zhì)子（H H+ +），故表現(xiàn)為有一定的酸性），故

8、表現(xiàn)為有一定的酸性 1、 酸性酸性多數(shù)的羧酸是弱酸，多數(shù)的羧酸是弱酸，pKa約為約為3-5酸性：無機(jī)強(qiáng)酸酸性：無機(jī)強(qiáng)酸 羧酸羧酸 碳酸碳酸 酚酚 H2O醇醇RCOOH+NaHCO3RCOONa+CO2+H2O 不溶于水的羧酸既溶于不溶于水的羧酸既溶于NaOH也溶于也溶于NaHCO3，不溶于水的酚能溶于不溶于水的酚能溶于NaOH不溶于不溶于NaHCO3，不溶于水的醇既不溶于不溶于水的醇既不溶于NaOH也不溶于也不溶于NaHCO3。醇、酚、酸的鑒別和分離：醇、酚、酸的鑒別和分離：NaRCOO+ HClRCOOH+NaCl這一反應(yīng)經(jīng)常用于羧酸的分離、提純、鑒別。這一反應(yīng)經(jīng)常用于羧酸的分離、提純、鑒別

9、。2、羥基（OH ） 的取代反應(yīng)RCOHO+R CO-YOHRCOY_Y+OH-RCXORCOCRO ORCORORCNH2O 酰鹵 酸酐 酯 酰胺 （1）酯化反應(yīng)）酯化反應(yīng)在強(qiáng)酸的催化作用下，羧酸可與醇生成酯。有機(jī)酸與醇的在強(qiáng)酸的催化作用下，羧酸可與醇生成酯。有機(jī)酸與醇的酯化反應(yīng)是可逆的。酯化反應(yīng)是可逆的。RCOOH + HOR*H+RCOOR + H2O*酯化反應(yīng)的最大特點(diǎn)是反應(yīng)的可逆性，為提高轉(zhuǎn)化率，通常采取的酯化反應(yīng)的最大特點(diǎn)是反應(yīng)的可逆性，為提高轉(zhuǎn)化率，通常采取的措施是：措施是：1 1、增加某一原料的投料量；、增加某一原料的投料量； 2 2、不斷移走反應(yīng)的的生成物（除去水或移走反應(yīng)生

10、成的酯）、不斷移走反應(yīng)的的生成物（除去水或移走反應(yīng)生成的酯）（2）生成酰胺的反應(yīng)：生成酰胺的反應(yīng)： 羧酸與羧酸與NH3或或RNH2、R2NH作用，生成銨鹽，然后加熱脫水生作用，生成銨鹽，然后加熱脫水生成成酰胺或酰胺或N-取代酰胺取代酰胺。如：。如：RCOOH + NH3 RCOONH4CONH2R3.羧羰基的還原反應(yīng)羧羰基的還原反應(yīng) H3OLiAlH4(CH3)CCOOH(CH3)CCH2OH乙醚 羧基比醛酮的羰基更難還原，反應(yīng)需要更嚴(yán)格的條羧基比醛酮的羰基更難還原，反應(yīng)需要更嚴(yán)格的條件，在一般情況下，還原醛酮羰基的反應(yīng)條件下，件，在一般情況下，還原醛酮羰基的反應(yīng)條件下，羧基可不受影響。如：羧基可不受影響。如：COCH3CH2COOHPt , H2250CHCH3CH2COOHOH用氫化鋁鋰作還原劑時(shí)，對(duì)碳碳雙鍵或叁鍵不作用氫化鋁鋰作還原劑時(shí)，對(duì)碳碳雙鍵或叁鍵不作用。用。4 4、-H H的鹵代反應(yīng)的鹵代反應(yīng) -H活性：羧酸活性：羧酸 -H活性小于醛酮。需用活性小于醛酮。需用 PCl3、PBr3 或紅磷或紅磷(P)等催化。等催化。CH3CH