第十羧酸及其衍生物

第十羧酸及其衍生物第一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一春郊游記

廣東番禺三區(qū)南田小學(xué)

盧焯坡

某月某日，校中放假。課余在家，殊無聊賴。聞街外有賣花之聲，遂知春日已至。披衣出外，不覺步至山下，牧童三五，坐牛背上，吹笛唱歌。再前行，青山綠水，白鳥紅花，楊柳垂綠，桃梅堆錦。仰望白云如絮，俯視碧草如氈。見有茅亭，乃入座。未幾，炊煙四起，紅輪欲墜，乃步行而回。就燈下而記之。

第二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一第三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一AceticacidButanoicacid自然界中的羧酸第四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一13.1羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名一、結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)中含有羧基的化合物稱為羧酸。

第五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一a、脂肪族羧酸：飽和羧酸、不飽和羧酸b、脂環(huán)族羧酸c、芳香族羧酸二、分類1.按烴基的種類可分為：2.按羧基數(shù)目可分為：一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸第六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一三、命名1、俗名：

第七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一13.2羧酸的物理性質(zhì)1.氣味：甲、乙、丙酸有較強(qiáng)的刺鼻氣味，水溶液有酸味。4-9碳原子酸有難聞的酸臭味。高級(jí)脂肪酸無氣味，揮發(fā)性很低。2．沸點(diǎn)：由于羧酸分子間形成氫鍵,羧酸的沸點(diǎn)高于分子量相近的醇。熔點(diǎn)：隨著C原子的增加呈鋸齒狀的變化。(偶數(shù)C原子酸的熔點(diǎn)比相鄰的兩個(gè)奇數(shù)C原子酸的熔點(diǎn)高。)3.溶解性：短鏈羧酸能溶于水，隨著烴基的增大溶解度（水中）減小。第八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一4.狀態(tài)：十個(gè)碳原子以下的飽和一元酸是液體。高級(jí)脂肪酸是蠟狀固體。二元脂肪酸和芳香酸都是結(jié)晶固體。第九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一13.3.1酸性

酸：既溶于NaOH，又溶于NaHCO3

鑒別

酚：可溶于NaOH，不溶于NaHCO3

醇：不溶于NaOH，不溶于NaHCO3第十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一酯化反應(yīng)可采取兩種脫水方式：4．酯的生成第十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一隨著烴基結(jié)構(gòu)的增大，酯化反應(yīng)速度減慢：HCOOH〉CH3COOH〉RCH2COOH〉R2CHCOOH〉R3CCOOH酯化在少數(shù)情況下按醇的烷氧鍵斷裂：

醇的相對(duì)反應(yīng)活性：CH3OH〉10〉20〉30第十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一1．強(qiáng)熱脫羧

2．催化脫羧3．α—C原子連有吸電基的一元羧酸13.3.6羰基的脫羧反應(yīng)第十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一13.3.7二元酸的脫羧第十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一13.3.8α—?dú)湓拥娜〈磻?yīng)第十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一13.3.9羧基中羰基的還原反應(yīng)第十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一一、甲酸1．結(jié)構(gòu)2．特性⑴甲酸的酸性顯著高于其它飽和一元酸。⑵甲酸具有還原性，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。⑶甲酸也能使高錳酸鉀溶液退色。⑷甲酸具有殺菌力，可作消毒或防腐劑。⑸甲酸與濃硫酸加熱，則分解生成一氧化碳和水。一些重要羧酸簡介第十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒈酰鹵13.5羧酸衍生物第十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒉酸酐：稱“酐”或“某酸酐”或“某酐”

⒊

酯：根據(jù)相應(yīng)的羧酸和醇來命名。酸的部分包括?；鵆原子。第十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一⒋酰胺：和酰鹵相似，據(jù)相應(yīng)的酰基來命名。第二十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一1、物理性質(zhì)沸點(diǎn)：酰胺〉羧酸〉酸酐〉酯〉酰氯名稱丁酰胺戊酸乙酸酐乙酸正丙酯丙酰氯分子量101102102102107.5沸點(diǎn)/℃2161861401028013.6羧酸衍生物的物理性質(zhì)第二十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一密度：酸酐的密度〉1；脂肪族一元羧酸酯的密度均〈1；二元羧酸酯和芳酸酯的密度均〉1。水溶性：酰氯強(qiáng)烈水解，放出大量的HCl及熱量。低級(jí)酰胺可溶于水。酯在水中的溶解度較小。狀態(tài)、氣味：低級(jí)酸酐為無色液體，具有不愉快的氣味；高級(jí)酸酐為固體，沒有氣味，酰氯為無色液體或低熔點(diǎn)固體，具有強(qiáng)烈的刺激性。揮發(fā)的酯具有芳香氣味。第二十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一13.7.1.水解

特點(diǎn)：a.衍生物水解均生成相應(yīng)的羧酸。

b.活性：酰鹵〉酸酐〉酯〉酰胺13.7羧酸衍生物的反應(yīng)第二十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一13.7.2醇解特點(diǎn)：a.醇解產(chǎn)物是酯。

b.反應(yīng)活性:酰鹵〉酸酐〉酯〉酰胺

c.酰氯和酸酐是活潑的?；瘎?。

d.酯的醇解為酯交換。酯第二十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

3.氨解特點(diǎn)：a.產(chǎn)物是酰胺。

b.反應(yīng)活性:酰鹵〉酸酐〉酯〉酰胺

c.制備重要的溴化試劑—NBS第二十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一第二十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一6.酯縮合反應(yīng)（1）克萊森(Claisen)酯縮合反應(yīng)第二十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一13.9碳酸衍生物一、碳酸二酰氯—俗名光氣（劇毒）制法：反應(yīng)：光氣第二十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一二、氨基甲酸酯三、脲四、胍尿素縮二脲有機(jī)強(qiáng)堿第二十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

第二節(jié)羥基酸羥基酸是分子中既含有羥基又含有羧基的雙官能團(tuán)化合物。一、羥基酸的分類和命名根據(jù)羥基酸中羥基所連接的烴基不同，羥基酸分為醇酸和酚酸兩類。醇酸是指脂肪羧酸烴基上的氫原子被羥基取代的衍生物。酚酸是指芳香族羧酸芳環(huán)上的氫原子被羥基取代的衍生物。第三十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一

羥基酸的命名是以羧酸為母體，羥基作為取代基。用阿拉伯?dāng)?shù)字或希臘字母表示羥基的位置。由于許多羥基酸來自自然界，故常根據(jù)其來源而采用俗名。例如：HO-CH2-CH2-COOH

β-羥基丙酸(或3-羥基丙酸)α-羥基丙酸(或2-羥基丙酸)

（乳酸）

第三十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一2,3-二羥基丁二酸(酒石酸)

羥基丁二酸(蘋果酸)3,4,5一三羥基苯甲酸

(檸檬酸)3-羥基-3-羧基戊二酸(沒食子酸)鄰-羥基苯甲酸(水楊酸)第三十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一二、羥基酸的化學(xué)性質(zhì)羥基酸分子中含有羥基和羧基，具有羥基和羧基的一般性質(zhì)。由于羥基和羧基間相互影響，又具有一些特殊性質(zhì)。這些性質(zhì)又因羥基和羧基的相對(duì)位置不同而表現(xiàn)出差異。第三十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一(一)酸性由于醇酸分子中羥基的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)，使羧基的離解度增加，酸性比相應(yīng)的羧酸強(qiáng)。

CH3COOHHOCH2COOHpKa4.763.83CH3CH2COOHCH3CH(OH)COOHHOCH2CH2COOHpKa4.883.874.51第三十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一(二)氧化反應(yīng)醇酸中的羥基比醇中的羥基容易氧化，托倫試劑、稀硝酸不能氧化醇，但能把α-羥基酸氧化為α-酮酸。丙酮酸

乳酸第三十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一(三)脫水反應(yīng)醇酸的熱穩(wěn)定性較差，加熱時(shí)易發(fā)生脫水反應(yīng)，但脫水反應(yīng)隨羥基的位置不同而得到不同的產(chǎn)物。

第三十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一1.α-羥基酸

α-羥基酸受熱時(shí)，發(fā)生分子間羧基和羥基的交叉脫水反應(yīng)，生成六元環(huán)的交酯。丙交酯α羥基丙酸第三十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一2.β-羥基酸

β羥基酸中的α-氫同時(shí)受羧基和羥基的影響，比較活潑，所以受熱時(shí)，容易與羥基脫水生成a、β-不飽和酸。2-丁烯酸β-羥基酸第三十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一3.γ-、δ-羥基酸

γ-和δ-羥基酸在室溫下分子內(nèi)脫去1分子水而生成五元環(huán)和六元環(huán)的內(nèi)酯。例如：γ-羥基丁酸γ-丁內(nèi)酯(1，4丁內(nèi)酯)第三十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一δ-戊內(nèi)酯(1,5-戊內(nèi)酯)δ-羥基戊酸

某些藥物或中草藥的有效成分中常含有內(nèi)酯的結(jié)構(gòu)。第四十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一(三)

生物體內(nèi)的羥基酸

1.乳酸

存在于酸牛奶、肌肉等中,具有很強(qiáng)的吸濕性；工業(yè)上作除鈣劑(鈣鹽不溶于水)；食品工業(yè)中作增酸劑；鈣鹽可補(bǔ)鈣.2.酒石酸

存在于多種水果中.可用作酸味劑,其銻鉀鹽有抗血吸蟲作用.3.檸檬酸

存在于多種植物的果實(shí)中及動(dòng)物組織與體液中,為無色晶體.可用于食品工業(yè)的調(diào)味品(有酸味)也用于制藥業(yè).第四十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期一4.水楊酸

水楊酸及其衍生物有殺菌防腐、鎮(zhèn)痛解熱和抗風(fēng)濕作用,乙酰水楊酸就是熟知的解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林.阿司匹靈有解熱、鎮(zhèn)痛作用，能抑制血小板凝聚，防止血栓的形成.5.蘋果酸

存在于植物的未成熟的果實(shí)