《基礎(chǔ)化學(xué)》第9章-羧酸及羧酸衍生物-課程思政

基礎(chǔ)化學(xué)第9章羧酸及其衍生物掌握羧酸的結(jié)構(gòu)異構(gòu)和命名了解羧酸衍生物的結(jié)構(gòu)及命名熟練掌握羧酸的性質(zhì)及鑒別了解羧酸衍生物的性質(zhì)學(xué)習(xí)要求第一節(jié)羧酸結(jié)構(gòu)：羧基的結(jié)構(gòu)為一P-π共軛體系：一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名1、羧酸的結(jié)構(gòu)羧酸衍生物酸酐酰鹵酯腈酰胺取代酸：鹵代酸羥基酸氨基酸2、分類羧基(carboxyl)酰基(acyl)不飽和酸脂肪酸芳香酸飽和烷基芳基羧酸的分類甲酸蟻酸3、命名(1)俗名

乙酸

醋酸

丁酸

酪酸十八酸

硬脂酸(2)普通命名法

-甲基丁酸

-甲基-

-戊稀酸

-羥基戊酸γβαδγβαω（3）系統(tǒng)命名法A、脂肪族羧酸母體：選含羧基的最長(zhǎng)連續(xù)碳鏈,不飽和羧酸選含羧基和不飽和鍵在內(nèi)的最長(zhǎng)連續(xù)碳鏈為主鏈.

432118121091

543214-溴丁酸12-羥基-9-十八碳烯酸4-丁基-2,4-戊二烯酸2-甲基-3-乙基丁二酸(Z)-丁烯二酸B、含環(huán)羧酸羧基與環(huán)相連:母體為芳烴(或脂環(huán)烴)名稱+甲酸.對(duì)甲基苯甲酸羧基與側(cè)鏈相連:母體為脂肪酸.3-苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸3-環(huán)戊基丁酸3–甲基–6–乙基辛二酸乙二酸(草酸)4–己烯酸練一練123451–環(huán)戊烯甲酸2–苯基–2–羥基乙酸(扁桃酸)（1）羧酸和羧酸根的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系1、羧酸的結(jié)構(gòu)二、羧酸的化學(xué)性質(zhì)酸性取代反應(yīng)還原反應(yīng)脫羧反應(yīng)

-H反應(yīng)二、羧酸的化學(xué)性質(zhì)思政元素從事物本質(zhì)分析問(wèn)題的科學(xué)方法吸電子取代基使酸性增大，給電子取代基使酸性減少.

HCOOHC6H5-COOHCH3COOHpka

3.374.204.73（2）取代基對(duì)羧酸酸性的影響（3）芳香羧酸的情況分析取代基具有吸電子共軛效應(yīng)時(shí)，酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/p>

鄰>對(duì)>間取代基具有給電子共軛效應(yīng)時(shí)，酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋亨?gt;間>對(duì)2、羧基中氫的反應(yīng)1）酸堿反應(yīng)強(qiáng)無(wú)機(jī)酸>羧酸>碳酸>酚pKa 4~56.3510RCOOH+NaHCO3RCOO-Na++CO2+H2O

羧酸可以和碳酸氫鈉反應(yīng)ArONa+CO2+H2OArOH+NaHCO3

酚不能和碳酸氫鈉反應(yīng)2）

羧酸α-H的反應(yīng)

——赫爾-烏爾哈-澤林斯基反應(yīng)在三氯化磷或三溴化磷等催化劑的作用下，鹵素取代羧酸α-H的反應(yīng)稱為赫爾-烏爾哈-澤林斯基反應(yīng)。RCH2COOH+Br2PBr3-HBrRCHCOOHBr定義思政元素(1)培養(yǎng)刻苦鉆研的學(xué)習(xí)態(tài)度(2)樹立正確的人生觀和世界觀羧酸衍生物酰鹵酸酐酯酰胺取代羥基生成羧酸衍生物羧酸3、羧基上羥基的取代反應(yīng)

1）形成酰鹵酰(基)氯酰(基)溴比較:醇類的鹵代羧酸羥基的鹵代與醇類的鹵代有相似性2）形成酸酐酸酐強(qiáng)除水劑乙酸酐是非法制取毒品海洛因的原料思政元素（1）杜絕毒品，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定（2）科技的人文情懷，培養(yǎng)科學(xué)興趣，激發(fā)對(duì)專業(yè)的熱愛3）生成酰胺提示：合成上一般通過(guò)羧酸衍生物制備酰胺一般的脫羧反應(yīng)不用特殊的催化劑，而是在以下的條件下進(jìn)行的。（1）加熱（2）堿性條件（3）加熱和堿性條件共存反應(yīng)一般式A-CH2-COOHACH3+CO2當(dāng)A為吸電子基團(tuán)，如：A=COOH，CN，C=O，NO2，CX3，C6H5等時(shí)。失羧反應(yīng)極易進(jìn)行。加熱堿4、脫羧反應(yīng)通過(guò)羧酸鈉鹽脫羧其他直鏈羧酸鹽與堿石灰熱熔的產(chǎn)物復(fù)雜，無(wú)制備意義。產(chǎn)率一般較低一元羧酸的α碳原子上連有強(qiáng)吸電子集團(tuán)時(shí)，易發(fā)生脫羧。洪塞迪克爾（Hunsdiecker）反應(yīng)，羧酸的銀鹽在溴或氯存在下脫羧生成鹵代烷的反應(yīng)。此反應(yīng)可用來(lái)合成比羧酸少一個(gè)碳的鹵代烴。5、羧酸的還原羧酸能用LiAlH4還原RCOOHRCH2OHLiAlH4H2O羧酸很難被還原，只能用強(qiáng)還原劑LiAlH4才能將其還原為相應(yīng)的伯醇。

H2/Ni、NaBH4等都不能使羧酸還原。第二節(jié)羧酸衍生物L(fēng):鹵原子(X),

酰氧基(),

烷氧基(－OR),

氨基(－NH2,－NHR,－NR2)酰鹵酸酐酯酰胺1.羧酸衍生物的結(jié)構(gòu)一、羧酸衍生物的結(jié)構(gòu)和命名酸酐酰鹵酯酰胺腈相應(yīng)酸名+酐2.羧酸衍生物的命名酰鹵和酰胺:根據(jù)相應(yīng)的酰基命名.乙酰氯環(huán)己烷甲酰氯對(duì)苯二甲酰二氯N,N-二甲基

甲酰胺N-乙基丁二酰亞胺鄰苯二甲酰胺ε-己內(nèi)酰胺酸酐相應(yīng)酸名+酐丙(酸)酐乙酸苯甲酸酐鄰苯二甲酸酐酯氯乙酸異戊酯丁炔二酸二乙酯β-萘甲酸乙烯酯酸名+醇烴基名+酯乙(酸)酐(aceticanhydride)甲乙(酸)酐(aceticformic

anhydride)乙酸乙酯(ethylacetate)苯甲酸乙酯(ethylbenzoate)分子中含有

結(jié)構(gòu)的環(huán)狀化合物——內(nèi)酰胺ε–己內(nèi)酰胺羧酸衍生物的反應(yīng)部位：發(fā)生反應(yīng)部位α-氫原子羰基親核取代反應(yīng)還原反應(yīng)與Grignard試劑的反應(yīng)=O二、羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)1、水解、醇解和氨解反應(yīng)通式：與水猛烈反應(yīng)并放熱加熱下易反應(yīng)需催化劑存在下進(jìn)行水解催化劑存在并長(zhǎng)時(shí)間回流思政元素分析、聯(lián)系、推理的科學(xué)方法(2)醇解酰氯酸酐醇或酚酯苯甲酰氯苯甲酰乙酯(80%)水楊酸阿司匹林思政元素(1)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和鍥而不舍的探索精神(2)深植奉獻(xiàn)精神

阿司匹林是在人們用柳樹治病的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)幾代科學(xué)家的共同努力才誕生并確立其治療作用的。在我們享受阿司匹林給人們帶來(lái)的恩惠時(shí)，應(yīng)該對(duì)前人的努力表示敬意。酯交換反應(yīng)酯醇酯丙烯酸甲酯丁醇丙烯酸丁酯(94%)醇解酯交換反應(yīng)(3)氨解氨解羧酸衍生物的相對(duì)反應(yīng)活性2.還原反應(yīng)(1)用氫化鋁鋰還原酰胺腈酰鹵酸酐酯伯醇胺LiAlH4LiAlH4用LiAlH(OR)3還原：酰鹵酰胺LiAlH(OR)3醛(2)用金屬鈉–醇還原Bouveault-Blanc還原法酯用金屬鈉-醇（乙醇、丁醇、戊醇）還原成伯醇油酸乙酯油醇工業(yè)上制備不飽和醇的唯一途徑酰氯醛（3）羅森蒙德（Rosenmund）還原法可將酰鹵還原為醛。（4）霍夫曼（Hofmann）降級(jí)反應(yīng)

酰胺與次鹵酸鈉的堿溶液作用，脫去羧基生成比原料少一個(gè)碳的胺的反應(yīng)，稱為霍夫曼降級(jí)反應(yīng)。霍夫曼降級(jí)反應(yīng)是制備純伯胺的好方法。

3、與格氏試劑反應(yīng)

具有位阻的酯可以停留在酮的階段。

快步驟慢步驟立即反應(yīng)4、酯縮合反應(yīng)有α-H的酯在強(qiáng)堿（一般是用乙醇鈉）的作用下與另一分子酯發(fā)生縮合反應(yīng)，失去一分子醇，生成β-羰基酯的反應(yīng)叫做酯縮合反應(yīng)，又稱為克萊森（Claisen）縮合。（1）反應(yīng)歷程（2）交叉酯縮合兩種不同的有α-H的酯的酯縮合反應(yīng)產(chǎn)物復(fù)雜，無(wú)實(shí)用價(jià)值。無(wú)α-H的酯與有α-H的酯的酯縮合反應(yīng)產(chǎn)物純，有合成價(jià)值。酮可與酯進(jìn)行縮合得到β-羰基酮。4、酯縮合反應(yīng)己二酸和庚二酸酯在強(qiáng)堿的作用下發(fā)生分子內(nèi)酯縮合，生成環(huán)酮衍生物的反應(yīng)稱為狄克曼（Dieckmann）反應(yīng)?？s合產(chǎn)物經(jīng)酸性水解生成β-羰基酸，β-羰基酸受熱易脫羧，最后產(chǎn)物是環(huán)酮。（3）分子內(nèi)酯縮合——狄克曼（Dieckmann）反應(yīng)。思政元素科技的人文情懷，啟發(fā)科學(xué)興趣，激發(fā)對(duì)專業(yè)的熱愛普通命名法：

-溴丁酰溴對(duì)氯甲酰苯甲酸IUPAC命名法：2-溴丁酰溴4-氯甲酰苯甲酸練習(xí)普通命名法：醋酸酐乙丙酸酐丁二酸酐IUPAC命名法：乙酸酐乙丙酸酐丁二酸酐普通命名法：醋酸苯甲酯

-甲基--丁內(nèi)酯IUPAC命名法：乙酸苯甲酯

2-甲基-4-丁內(nèi)酯(CH3)CHCNH2

CH3CH2CHCH2CN(CH3)2OO2-Methylpropanamide

dimethylpentanamide異丁酰胺N,N-二甲基戊酰胺2-甲基丙酰胺