有机酸

1－10有机酸

目的：

1、 掌握羧酸的命名，了解羧酸的物理性质；

2、 掌握羧酸的结构和化学性质；

3、 掌握羧酸的制备，了解羧酸的来源；

4、 了解一些重要的一元羧酸、二元羧酸和取代酸；

5、 有机酸在食品中的应用

重点：掌握羧酸的结构和化学性质，重要的一元羧酸、二元羧酸和取代酸，有机酸在食品中的应用

难点：二元羧酸和取代酸

人体中存在脂肪分解而来的高级脂肪酸，如亚油酸、花生四烯酸等不饱和脂肪酸和软硬酸等饱和脂肪酸。在动植物食品中还含有游离的低级有机酸，包括各种低级脂肪酸、芳香酸和相应取代酸。但因食品种类不同，所放置后熟会产生乳酸；水果中常含苹果酸、柠檬酸、酒石酸等；蔬菜中（如菠菜）含大量草酸。食品中的游离酸除高级脂肪酸的作用已在脂肪中阐述外，低级脂肪酸的作用在体现在三个方面：

（1） 杀菌保藏作用。因酸性环境可抑制微生物生长，故能提高食品的保存期。 （2） 含酸食品能促进胃液分泌，帮助消化。 （3） 酸与醇生成酯，能增加食品香味，改善口感。 1－10.1有机酸的化学组成

1.羰基C 原子以SP 2杂化轨道成键。

2．键长：羧基： C=O 0.1245nm C —OH 0.1312nm

普通： C=O 0.1203nm C —OH 0.1430nm 3

． —

-

一、分类

1.按烃基的种类可分为：

a ．脂肪族羧酸：饱和羧酸、不饱和羧酸

b 、脂环族羧酸

2.按羧基数目可分为：一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸

二、命名

1．据来源命名

2．系统命名

a．含羧基的最长碳链。

b．编号。从羧基C原子开始编号。（用阿拉伯数字或希腊字母。）

c. 如有不饱和键角要标明烯（或炔）键的位次。并主链包括双键和叁键。

d. 脂环族羧酸。简单的在脂环烃后加羧酸二字，复杂的环可作为取代基。

e.芳香酸可作脂肪酸的芳基取代物命名。

f.多元羧酸：选择含两个羧基的碳链为主链，按C原子数目称为某二酸。

1－10.2有机酸的性质

一、物理性质

1．沸点高于分子量相近的醇。

乙醇分子间氢键键能为25KJ/mol；甲酸分子间氢键键能为30 KJ/mol。

2．熔点：随着C原子的增加呈锯齿状的变化。(偶数C原子酸的熔点比相邻的两个奇数C原子酸的熔点高。)

M e COOH

M e

COOH

9个碳羧酸（奇数）

8个碳羧酸（偶数）

CHOOH 蚁酸

CH3COOH醋酸

HOOCCOOH草酸

HOOCCH2CH2COOH琥珀酸

C

H

HOOC

马来酸

富马酸

C

COOH

H

C

H

HOOC

C

COOH

H

CH3CH-CHCH2COOH 3，4—二甲基戊酸

3

CH3

54321

β

γ

CH3（CH2）7CH=CH（CH2）7COOH

9—十八碳烯—酸（俗称油酸）

COOH CH

2

CH2CH2COOH

环已基甲酸4—环已基丁酸

COOH CH2CH2CH2COOH

4—苯基丁酸

苯甲酸

3．溶解性：随着烃基的增大溶解度（水中）减小。羰基是亲水基团，可与水形成氢键。

4．气味：甲、乙、丙酸有较强的刺鼻气味，水溶液有酸味。 4—9碳原子酸有难闻的酸臭味。高级脂肪酸无气味，挥发性很低。

5．比重：一元羧酸：甲酸、乙酸比重大于1；其它羧酸的比重小于1。 二元羧酸、芳香羧酸的比重大于1。 6．状态：十个碳原子以下的饱和一元酸是液体。 高级脂肪酸是蜡状固体。二元脂肪酸和芳香酸都是结晶固体。

二、化学性质

（一）、酸性 羧酸能使兰色石蕊试纸变红色。

1．与碱中和生成盐和水

2．PK a 甲酸的PK a =3.76；乙酸的 PK a =4.76； 其它饱和一元酸的PK a =4.76—5之间

（二）、羧酸中羟基的反应

酸性

α

亲核试剂进攻发生酯化等反应

CH 3COOH CH3COONa

H 2O NaOH CaO 2RCOOH RCOO ）2Ca H 2O

+

+++苯甲酸的乙醚溶液醚层

水层苯甲酸

H NaCO 3溶液

静置

2RCOOH +Na 2CO 32RCOOH CO 2H 2O ++HCOOH CH 3COOH CH 3CH 2COOH Me 2CHCOOH Me 3CCOOH

PKa 3.76 4.76 4.78 4.86 5.03

R

C O O

1．成酯反应

为提高酯的产量，将平衡向生成物方向移动，可采用： ✧ 增加反应物的浓度。（加入过量廉价的醇或酸） ✧ 除去反应生成的水。

✧ 酯化反应可采取两种脱水方式：

2．酰胺的生成

3．酰卤的生成

①

②

③

4．酸酐的生成

（三）、脱羧反应

1．强热脱羧

2．催化脱羧

3．α—C 原子连有吸电基的一元羧酸

一元羧酸的分子间脱水产物二元羧酸的分子内脱水产物

酸酐

C

O

R C

O R +

C O O

R C O

R

H 2O

+

COOH COOH

C

O

O C O COOH

COOH

H 2C H

2C

H 2H 2C C O

O C O

CH 3

COOH +NH 3CH 3COONH 4CH 3CONH 2CH 3

COONa

NaOH

CH 4 ↓

Na 2CO 3

+

+

H 2O

2RCOOH

CO 2

+

O

R

R

+

HOOCCH 2COOH CH 3

COOH

CO 2↑

+

C

OH O R C

Cl

O

R +

SOCl 2

SO 2↑

HCl ↑

+

+

C

O R +

PCl 3

H 3PO 3亚磷酸

C

O R +

200℃分解

C

OH

O

R +

+

+

POCl 3三氯氧磷

PCl 5

C C l

O R

HCl ↑

沸点107℃

C OH

O R C

O R +

H 2O

R`OH

+

OR`

K [RCOOR`][H 2

O]

[RCOOH][ROH]

=O R C OR`O R H 2O OR`+①羧酸的酰氧键断裂△

NO 2

O 2N

NO 2

O 2N

COOH

H 2O