2020年高中化学竞赛有机化学第13章羧酸

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胡宏纹《有机化学》章节题库(羧酸)【圣才出品】

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第 13 章羧酸
一、选择题 1．比较下列脂肪酸的酸性，其中酸性最强的是（）。【答案】（b）
2．实现下列反应的试剂是（）。
【答案】B
3．下列化合物酸性的强弱顺序是（）。
A．（1）＞（2）＞（3） B．（1）＞（3）＞（2） C．（3）＞（2）＞（1） D．（2）＞（3）＞（1）【答案】D 【解析】羧基碳的缺电子程度越高，羧酸电离产生的阴离子越稳定，则羧酸的酸性越强。
答：
9 / 24
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7．完成下列反应。答：
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8．用光谱法鉴别下列酸的异构体。 CH3（CH2）3CO2H、（CH3）2CHCH2CO2H、（CH3）3CCO2H
5．（多选）R，R-酒石酸与 S，S-酒石酸什么性质相同（）。 A．熔点 B．沸点 C．在水中的溶解度 D．比旋光度【答案】ABC
二、填空题
1．
。
【答案】
【解析】在碱性条件下，乙酸乙酯与甲酸乙酯发生酯缩合反应，生成 α-甲酰基乙酸乙
2 / 24
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答：（1）3-丙基己酸（2）5-硝基-2-羟基苯甲酸（3）环癸烯基甲酸（4）2，5-二甲基己二酸 2．按酸性由强到弱排列顺序。
答：磺酸属于强酸，酸性最强。取代苯甲酸羧基对位连有吸电子基团时，羧基酸性增强，连有给电子基团时，羧基酸性减弱；-NO2、-Br 都属于吸电子基团，但-NO2 的吸电子作用大于-Br，-CH 属于给电子基团。所以酸性强弱顺序为 f＞d＞c＞a＞b。

有机化学第十三章羧酸及其衍生物

2) 与羰基相连的基团(Y) 空间体积； 3) 与羰基相连的基团(Y)
离去能力； 4) 反应物稳定化程度。
离去基团的离去能力： X- > RCOO- > RO > H2N
O R C Y
OR C Y+
羧酸衍生物亲核取代反应活性顺序：
O O O O > RCNH2 ~ ~ RCN
RCX > RCOCR >
RCH2Cl3 + H2O RCH2CN + H2O RCH2COOR' + H2O ......
RCH2COOH
13.3 羧酸的物理性质(P309) 13.4 羧酸的化学性质(P311) 1、酸性和成盐
sp
2
自学
R C
O OH R C
O
O OH
O C O
R C O-
两个碳氧键键长不同
四电子三中心的分子轨道两个碳氧键键长等同。
O HO HC HOH2C OH
O
CH3
OH
Erythromycin A (红霉素) A
Vitamin C
• 酰胺
CH3 O O HCN-CH3 CH3
N,3-二甲基戊酰胺 N,N-二甲基甲酰胺
COOH
CH3CH2CHCH2CNHCH3
NHCOCH3
4-乙酰氨基-1萘羧酸
氮原子上有取代基, 在取代基名称前加N标出。
O NH R O R-C-NH N O S CH3 CH3 COOH
R=C6H5CH2(penicillin G)
γ -内酰胺

青霉素 ( penicillin )
物理性质（自学）
13.9 羧酸衍生物的物理性质

有机化学第十三章羧酸衍生物总结

反应活性较差
叔醇
吡啶
O C OC(CH3)3
不仅起催化作用还可吸收产生的HCl
2）酯交换：由低级醇酯制高级醇酯
= H+
CH2 CHCOOCH3 + CH3(CH2)2CH2OH
b.p: 80.5℃ 低沸点酯
= CH2 CHCOO(CH2)3CH3 + CH3OH
b.p: 145℃
b.p: 64.7℃
R C =O > X
=
R C =O
O RC
O
> R C =O > R C =O
OR′
NH2
第二步——取决于离去基团的离去能力。
基团的离去能力：
！试解释之
X ＞ RCOO ＞ RO ＞ NH2
碱性越小离去能力越强。
碱性强弱：
X < RCOO < RO < NH2
结论:
羧酸衍生物的反应活性顺序为
R C =O > X
== =
== =
O C O C4H9_ n
C OH
O
邻苯二甲酸单正丁酯
O CH3 C O CH2 CH3 C O CH2
O
乙二醇二乙酸酯
CH2OCOR CHOCOR'
甘油三酯：脂肪和油
CH2OCOR''
O
H3C
CH3
H3C
HO H3CH2CH
OH O
O
CH3
CH3 OH HO O
O O
N(CH3)2
青霉素 ( penicillin )
酸酐：两个羧酸名加“酐”字。
O
OO
OO
COC

高中化学竞赛-羧酸及其衍生物

1 羧酸羧酸：分子中含有羧基的化合物。

羧基：—COOH1.1 命名1.1.1 系统命名法：选择含羧基的碳链作为主链，编号从羧基开始。

一元羧酸：HCOOH CH3COOH CH3C CHCOOH CH3甲酸乙酸3-甲基-2-丁烯酸CH3CHCH2COOHClCOOH3-（对-氯苯基）丁酸苯甲酸二元羧酸：HOOCCOOH CHCOOHCOOH乙二酸丁烯二酸对苯二甲酸1.1.2一些化合物的俗名：蚁酸（甲酸），醋酸（乙酸），硬脂酸（CH3(CH2)16COOH），软脂酸（CH3(CH2)14COOH），甘氨酸（H2NCH2COOH）CH CHCOOHCH 3CHCOOH肉桂酸乳酸1.2 化学性质CO1.2.1 酸性RCOOHRCOO -COO -CO -O酸性：RCOOH > ArOH > H 2O > ROH > RC ≡CH > NH 3 > RH RCOOH + NaHCO 3 ——→ RCOONa + CO 2 + H 2ORCOONa + HCl ——→ RCOOH + NaCl诱导效应 (I)：由于原子或基团电负性的影响，引起分子中电子云沿键传递的效应称为诱导效应。

H —CH 2COOH Cl —CH 2COOH CH 3—CH 2COOH Ka 1.75x10-5 1.4x10-3 1.3x10-5 和基团或原子的电负性及相对距离有关。

–I: –F > –OR >–NR 2 > –CR 3 –F > –Cl > –Br > –I+I: –NR - > –O -CH 3CH 2CHClCOOH CH 3CHClCH 2COOH ClCH 2CH 2CH 2COOH CH 3CH 2CH 2COOHpKa 2.82 4.41 4.70 4.82 鉴定羧酸结构一个很有用的概念是中和当量，用酸碱滴定法可测定中和当量：中和当量 =羧酸样品重量（g ）×1000N NaOH ×V NaOH (mL)利用中和当量可以计算出羧酸的分子量：羧酸分子量 = 中和当量×羧酸分子中羧基数1.2.2 ―OH 的取代反应O +R C O-OHO Y _Y+OH -RCX OO ORCOR'ORCNH 2O酰卤酸酐酯酰胺酯化反应：CH 3O +CH 3CH 2OHCH 32CH 3OH 2O +H +反应历程：H +O+RCOH+OHRCOH+OH +R'OH R COHR'OH +OHRCO +OR'+H 2ORCO +O R'RCOR'O +H +酰卤化：RCOOH + PCl 3 ——→ RCOCl酰卤化剂可以是PX 3, PX 5, SOCl 2 等生成酸酐：P 2O 5RCOOH + R’COOH ——→ RCO-O-COR’生成酰胺：185℃ CH 3CH 2CH 2COOH + NH 3 ——→ CH 3CH 2CH 2COONH 4 ——→ CH 3CH 2CH 2CONH 2 + H 2O 1.2.3 脱羧反应热熔CH 3COONa + NaOH ——→ CH 4 + Na 2CO 3ΔHOOCCH 2COOH ——→ CH 3COOH + CO 2ΔCH 3COCH 2COOH ——→ CH 3COCH 3 + CO 2Kolbe 反应（电解反应，自由基型脱羧）：-2e -2CO22 RCOO-——→2RCOO˙——→2R˙——→R-R 1.2.4 α-H的卤代PRCH2COOH + Br2——→RCHBrCOOH1.2.5 还原4RCOOH +3LiAlH4——→4H2 + 2LiAlO2 + (RCH2O)4AlLi (RCH2O)4AlLi + H2O ——→4RCH2OHLi/CH3NH2H3O+RCOOH ——---→RCH=NCH3——→RCHO1.3 羧酸的制备1.3.1 氧化从1°醇和醛的氧化得到。

有机化学复习考试题及答案第十三章羧酸及其衍生物

乙醛氧化
13.5.3 丙烯酸 • 丙烯酸的制备
丙烯气相氧化
CH2=CH—CH3
O2，MoO3
280~360℃， 0.2~0.3MPa
CH2=CH—COOH
• 丙烯酸具有羧酸和烯烃双重性质。双键易发生氧化和聚合反应。控制聚合反应程度，可得不同用途的聚合物。工业上用作分散剂、涂料、粘合剂。
13.6 二元羧酸(自学）
(2) 羧酸的命名 •俗名——根据天然来源
•系统命名法
(1)选择含有羧基的最长碳链为主链(母体);
(2)碳链编号时,从羧基的碳原子开始;
(3)酸前要冠以官能团位置的数字(编号最小);
(4)其它同烷烃的命名规则
俗名
系统名
O CCC C C C
OH
6 5432 1
例如：
CH2=CH-COOH C H3C -H = C HC -O O H
苯甲酸（安息香酸）
C H3
对甲苯甲酸
• 多元芳香族羧酸的命名 • 用“羧酸”或“甲酸”作字尾，其它作为取代基
COOH
COOH
COOH
COOH
对苯二羧酸
环己烷羧酸
（对苯二甲酸，1,4-苯二甲酸）（环己烷甲酸）
-萘羧酸 -萘甲酸;1- 萘甲酸
13.2 羧酸的制法 13.2.1 从伯醇或醛制备羧酸
• 不饱和醇或醛须用弱氧化剂制备
6MPa， 150~250℃
3. 烯烃制备羧酸——双键断裂
RCH=CHR’ + 4[O] K2Cr2O7+H2SO4 R’COOH
4. 环状烯烃制备——二元羧酸
RCOOH +
+ 4[O]
5. 丙烯酸的制备
CH2CH2COOH CH2CH2COOH

有机化学第十三章取代羧酸

C HO 浓NaOH CH2OH COOH ’ COOH C anniz z aro 反应 COOH + COOH
三
丙酮酸：最简单的α -酮酸
CH3
O C COOH
CH3 CH3
O 浓 H2SO4 CO + CH3 COOH（脱羰） C COOH O 稀 H2SO4 CO + CH CHO （脱羧） 2 3 C COOH
OH O C6H5C=CHCCH 3 90.0%
2 乙酰乙酸乙酯的分解反应稀OH-
O O CH3C-CH 2-COC 2H5
浓OH-
O CH3CCH3
酮式分解
O CH3C-OH + 其余酸式分解
3 α-H的活性：被取代
O O CH3C-CH2-COC 2H5
RONa
O Na+ O CH3C-CH--COC 2H5
稀 OH -

CH3COCHC 2H5 CH3
1. 合成甲基酮经乙酰乙酸乙酯合成：
引入基团
引入基团
CH3 CH3CO CHCH 2CH 3
CH3CO CH 2CH 3
分析：(1) 产物为甲基酮，合成时一定要经过酮式分解。 (2) 将TM的结构与丙酮进行比较，确定引入基团。 (3) 最后确定合成路线。
O C COOH
CO2
RCHO O
CO2
R
C
CH 3
四醇酸的制备 1 α-羟基酸羟基腈水解( “醛的化学性质”)
O R-C-R(H) + HCN
2 β-羟基酸（酯）
OH R-C-R(H) CN
H3O
+
OH α R-C-R(H) COOH

有机化学：13 取代羧酸

58
2. 乙酰乙酸乙酯的互变异构

两种或以上异构体互相转变，并以动态平衡而存在——互变异构现象（tautomerism）
O O CH3 C H 7% O CH C OC2H5
CH3CCH2COOC2H5 93%
O
COOH O OH
γ -丁内酯（1,4-丁内酯）
38
+ H2O
3.脱水反应

γ -,δ -醇酸：分子内脱水内酯
O COOH OH O + H2O
Δ
δ -戊内酯（1,5-戊内酯）
39
3.脱水反应

γ-内酯是稳定的中性化合物与热碱溶液作用能水解
O COONa O NaOH / H2O OH
COOH
45
（一）制备

其他酚酸：
OH +CO 2 OH NaHCO 3 OH COOH OH
46
（二）性质

OH COOH OH 200~220℃ OH

酚酸为结晶固体，具有酚和芳酸的性质羧基处于羟基邻对位时，受热易脱酸：
COOH 200℃ HO OH OH
COOH
+CO 2 HO OH
56
(二)乙酰乙酸乙酯的酸性和互变异构
α-H的活泼性思考：
O O CCH3
CH3C CH2
的酸性大小？
O C2H5OC CH2
O COC2H5
57
2. 乙酰乙酸乙酯的互变异构
O O CH3 C CH2 C OC 2H5

＋2,4-二硝基苯肼橙色苯腙 ——羰基＋Br2－CCl4 褪色 ——不饱和键＋Na H2 ↑ ——活泼氢＋CH3COCl 酯 ——醇羟基＋FeCl3水溶液紫红色——烯醇式结构

有机化学课后习题答案第13章

第十三章羧酸及其衍生物一、用系统命名法命名下列化合物：1.CH 3(CH 2)4COOH2.CH 3CH(CH 3)C(CH 3)2COOH3.CH 3CHClCOOH4.COOH5.CH 2=CHCH 2COOH6.COOH7.CH 3COOCH 38.HOOCCOOH9.CH 2COOH10.(CH 3CO)2O11.O CO CH 312.HCON(CH 3)213.COOHO 2NO 2N14.CO NH3，5－二硝基苯甲酸邻苯二甲酰亚胺15.CH 3CHCHCOOH CH 3OH16.OH COOH2－甲基－3－羟基丁酸 1－羟基－环己基甲酸二、写出下列化合物的构造式:1.草酸 2，马来酸 3，肉桂酸4，硬脂酸HOOCCOOHC C H H COOH COOHCH=CHCOOHCH 3(CH 2)16COOH5．α－甲基丙烯酸甲酯 6，邻苯二甲酸酐 7，乙酰苯胺 8，过氧化苯甲酰胺CH 2=C CH 3COOCH 3CO O NHCOCH3O O OO NHC O H 2NCOOC 2H 5C C NHO OOH 2N CNH 2NHCOO COnCH 2CH O C CH 3[]n三、写出分子式为C 5H 6O 4的不饱和二元酸的所有异构体（包括顺反异构）的结构式，并指出那些容易生成酸酐：解：有三种异构体：2－戊烯－1，5－二酸；2－甲基－顺丁烯二酸；2－甲基－反丁烯二酸。

其中2－甲基－顺丁烯二酸易于生成酸酐。

CC H COOHCOOH C C H COOHCH 3HOOCCH 3HOOC CH=CHCH 2COOH2－戊烯－1，5－二酸； 2－甲基－顺丁烯二酸； 2－甲基－反丁烯二酸四、比较下列各组化合物的酸性强度：1，醋酸，丙二酸，草酸，苯酚，甲酸CH 3COOH ,HOOCCOOH HOOCCH 2COOH ,,OH ,HCOOHHOOCCOOHHOOCCH 2COOHHCOOHOHCH 3COOH>>>>2.C 6H 5OH ,CH 3COOH ,F 3CCOOH ,ClCH 2COOH ,C 2H 5OHF 3CCOOHClCH 2COOH CH 3COOH C 6H 5OHC 2H 5OH>>>>3.NO 2COOHCOOHNO 2COOHOHOHNO 2COOHCOOH NO 2COOH OHOH>>>>五、用化学方法区别下列化合物:1．乙醇，乙醛，乙酸2．甲酸，乙酸，丙二酸3．草酸，马来酸，丁二酸4,COOHCOOHCH 2OHOH2－羟基苯甲酸苯甲酸苯甲醇5．乙酰氯，乙酸酐，氯乙烷六、写出异丁酸和下列试剂作用的主要产物：1.Br 2/PCH 3CH 3CHCOOH Br /PCH 3CCOOH CH 32.LiAlH 4/H 2OCH 3CHCOOH CH 3LiAlH /H 2OCH 3CH 3CHCH 2OH 3.SOCl 2CH 3CH 3CHCOOH2CH 3CH 3CHCOCl4.(CH 3CO)2O/CH 3CH 3CHCOOH (CH 3CO)2O/CH 3CHCO)2CH 3(O +CH 3COOH5.PBr 3CH 3CH 3PBr (CH 3)2CHCOBr6.CH 3CH 2OH/H 2SO 4CH 3CH 3CHCOOH CH 3CH 2OH/H 2SO 4(CH 3)2CHCOOC 2H 57.NH 3/CH 3CH 3CHCOOHNH /(CH 3)2CHCONH 2七、分离下列混合物：CH 3CH 2COCH 2CH 3,CH 3CH 2CH 2CHO ,CH 3CH 2CH 2CH 2OH ,CH 3CH 2CH 2COOHCH 3CH 2CH 2COOH CH 3CH 2CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH 2CHO CH 3CH 2COCH 2CH 3NaOHaqCH 2CH 2COONaHClCH 3CH 2CH 2COOHCH 3CH 2CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH 2CHO CH 3CH 2COCH 2CH 3CH 3CH 2CH 2CHSO 3NaOHH +,H OCH 3CH 2CH 2CHOCH 3CH 2COCH 2CH 3NH 23NHOHCH 3CH 2CCH 2CH 3NNHOHHClCH 3CH 2COCH 2CH 3CH 3CH 2CH 2CH 2OH八、写出下列化合物加热后生成的主要产物：1， 1， 2－甲基－2－羟基丙酸2， 2， β－羟基丁酸3， 3， β－甲基－γ－羟基戊酸 4， 4， δ－羟基戊酸5， 5，乙二酸九、完成下列各反应式（写出主要产物或主要试剂）1.CH 3CH 2CN (A)H 2O,H +CH 3CH 2COOH32COCl(B)SOCl 2(G)H 2,Pd/BaSO 4CH 3CH 2CHO2CONH 2P 2O 5(C)NH 3NaOBr,NaOH CH 3CH 2NH 22.C=O1.C 2H 5MgBr 2H 3O OH C 2H 5PBr 31.Mg,(C H )2O 2CO 2,H 3OC 2H 5COOH3.ClC ClO2NH 3H 2NC NH 2OH 2N CNH 2OH 2NC ONHC NH 2O4.C=O24OH CNH O +OH COOHOO OC O C十、完成下列转变：1.CH 3CH 2COOH CH 3CH 2CH 2COOHCH 3CH 2COOH CH 3CH 2CH 2OHPBr CH 3CH 2CH 2BrCH 3CH 2CH 2CN H O +CH 3CH 2CH 2COOH2.CH 3CH 2CH 2COH CH 3CH 2COOHCH 3CH 2CH 2COOH 2CH 3CH 2CHCOOHCl-OHCH 3CH 2CHCOOHOHKMnO ,H +CH 3CH 2COOH3.2CH 2COOHCH 2COOHC=CH 2+HBrROORCH 2Br25)OCH 2MgBr122,H 3O4.CH 3COCH 2CH 2CBr(CH 3)2CH 3COCH 2CH 2C(CH 3)2COOHCH 3COCH 2CH 2CBr(CH 3)222+CH 3CCH 2CH 2CBr(CH 3)2O OMg,(C 2H 5)OOOCH 3C CH 3CH 2CH 2CMgBrCH 3122.H 3OCH 3COCH 2CH 2C(CH 3)2COOH十一、试写出下列反应的主要产物：6．（R ）－2－溴丙酸 + (S)－2－丁醇 H +/⊿C 2H 5HCH 3OO CBr H CH 3H +HCH 3OHCH 3CH 2+CH 3H COOHBr7.CH 3CH 2COONa+CH 3CH 2CH 2COClCH 3CH 2CH 2CO O CCH 2CHCH 3O 8.CH 2CH 2C CO O+2C 2H 5OHC 2H 5OC O CH 2CH 2COC 2H 5O9.CH 3CONH 2+NaOBr-OHCH 3NH 210.CNCONH 2+P 2O 5十二、预测下列化合物在碱性条件下水解反应的速度顺序。

有机化学学习笔记第十三章羧酸

CH2CH2COOH CH2 (CH3CO)2O CH2CH2COOH

O + CO2 + H 2O
如何将环己酮转化为环戊酮？
O HNO3 CH2CH2COOH CH2CH2COOH (CH3CO)2O O
3．羧酸的脱羧卤代反应
A. Hunsdiecker反应
O R-C-OH Ag2O
O R-C-O Ag O
O CH3 CH3C-C H CH3
COOH CH2 COOH
CH3COOH + CO2
O CH2COOH
n=2，3
CH2COOH (CH3CO)2O
O + H 2O O
CH2COOH CH2 (CH3CO)2O CH2COOH
O O + H2O O
n=4，5
O CH2CH2COOH CH2CH2COOH (CH3CO)2O + CO2 + H2O
BrCH2COOH 2.90
0.64
ICH2COOH 3.18
FCH2COOH ClCH2COOH 2.66 2.88
羧酸 pKa
羧酸 pKa
HCOOH CH3COOH CH3CH2COOH (CH3)2CHCOOH (CH3)3CCOOH 3.77 4.76 4.87 4.86
Cl CH2CH2CH2COOH 4.70
5.05
n-C3H7COOH 4.80
Cl Cl CH3CH2CHCOOH CH3CHCH2COOH 2.82 4.41
羧酸 pKa
CH=CCH2COOH 3.30
CH2COOH 4.31
CH2=CHCH2COOH 4.35
n-C3H7COOH 4.82

有机化学第十三章__羧酸1

LiAlH4
R CH 2OH
①干醚 ② H2O
H 2C
CH(CH 2)4COOH
+
LiAlH4
H 2C
CH(CH 2)4CH 2OH 83%
合成上应用 —— 制备伯醇
O R C OH 2. H2O
1. LiAlH4 酯化 R O C OEt 2. H2O
1. LiAlH4
R
CH2OH
直接还原羧酸： LiAlH4用量多，反应开始剧烈，后较慢，
先酯化再还原：反应较易进行，产率较好，反应条件相对比较温和， LiAlH4用量较少
合成上由羧酸制备伯醇，宜先酯化再还原
补充内容：能被LiAlH4还原的化合物及其产物类型
O R C O R C O H O C R R R O C OR' O C OH R O C Cl 1. LiAlH4 R 2. H2O CH2OH
CHN H(a -aC OOO N→ aC +H N4 a+ O3 ) 3C2
O O CH3 C CH2 COOH COOH C2H5 COOH CH3CH COOH CH3 C O CH3
+
CO2
O
C2H5
+
CO2
CH3CH2COOH
+
CO2
羧酸与金属有机试剂的反应
与RMgX反应
O R

O OH R
R
R
OH
Ⅰ. 酰氧断裂
O
Ⅱ. 烷氧断裂
OH
OH
Ⅰ: R C OH
H2O OH
H
+
R C OH
HOR
R C OH HOR
R C OH H OR

有机化学讲义--第十三章羧酸和取代羧酸

第十三章
羧酸和取代羧酸
羧酸(carboxylic acids):分子中含有羧基 (carboxyl)（-COOH）的有机化合物。羧酸的官能团是羧基，除甲酸（ HCOOH）外，都可以看作烃中的氢被羧基取代的烃衍生物。
取代羧酸(substituted carboxylic acids): 羧酸分子中的烃基上的氢被其他原子或原子团取代后的化合物。
一、分类和命名
羧酸是由烃基和羧基两部分构成。
1 、按照与羧基相连的烃基不同：脂肪酸、脂环酸和芳香酸
2 、按照羧基数目不同：一元酸、二元酸和多元酸
3 、按照烃基饱和程度不同：饱和酸和不饱和酸；不饱和酸又可分为烯酸和炔酸。 4 、取代羧酸包括卤代酸、羟基酸、氧代酸（羰基酸）和氨基酸等。各类取代羧酸又可根据取代基和羧基的相对位置，分为α-，β-，γ-，δ-等取代羧酸。
多官能团化合物的优先次序为：（优先，作母体）羧酸 > 磺酸 > 酸酐 > 酯 > 酰卤 > 酰胺 > 腈 > 醛>酮>醇>酚>胺>醚>烃（后者作取代基）。
二、羧酸的制备
1、醇、醛的氧化：KMnO4, CrO3, 子中其他不饱和键没有影响) Ag2O(用于醛且对分
( O ) R C H O H R C O O H 2 ( O ) R C H O R C O O H
+ ( O H )
O R C O H+H L
H R C N R C O O H H O 2
三、物理性质
溶解性：丁酸以下与水混溶，5-11碳部分溶解；羧酸盐溶解性好（表面活性剂）。熔点呈锯齿状上升，偶数碳原子的熔点比它前后相邻两个奇数碳原子同系物的熔点高，

高中化学竞赛-羧酸衍生物

高中化学奥林匹克竞赛辅导羧酸衍生物一、羧酸衍生物的结构和命名1.羧酸衍生物酰卤、酸酐、酯和酰胺的结构中都含有酰基()，它们可以用通式RCOL(L=X、OR、OCOR、NH2、NHR、NR2)表示。

其中与羰基直接相连的L原子上都有一对未共用电子对，它可以与羰基中的π电子形成p-π共轭，其结构可用共振式表示为：羰基碳的正电性越大，羰基的亲核加成-消除反应活性越高。

羰基的亲核加成-消除反应活性由高到低为：RCHO>RCOR’>RCOX>(RCO)2O>RCOOR’>RCONH2(>RCONHR’>RCONR’2)>RCN>RCOOH 2.羧酸衍生物的命名（1）酰卤和酰胺根据酰基称为“某酰卤”或“某酰胺”。

(乙酰氯) (丙酰氯) (苯甲酰氯)(苯甲酰胺) (N-甲基丙酰胺)(N，N-二甲基乙酰胺) (N-甲基-N-乙基戊酰胺)（2）酸酐是根据它水解得到的羧酸来命名。

酸酐中两个酰基相同的称为单酐，命名时直接在羧酸名称后面加“酐”字。

当两个酰基不相同时称为混酐，混酐的命名需在“酐”字前面将两个羧酸按顺序分别列出。

二元羧酸形成的环状酸酐命名时在二元羧酸的名称后加“酐”字。

例如，(乙酸酐) (乙丙酐) (丁二酸酐)（3）酯的命名是根据它水解得到的酸和醇来命名，称为“某酸某（醇）酯”,通常将“醇”字省去。

如，(乙酸苄醇) (苯乙酸乙酯)二、羧酸衍生物的物理性质1.低级的酰卤和酸酐是具有刺激性气味的无色液体，不溶于水，但遇水剧烈水解。

酰氯的相对密度大于1。

高级的酰卤和酸酐为固体。

2.酰卤、酸酐和酯都没有分子间的缔合，因此酰卤的沸点比相应的羧酸低，酸酐的沸点则比相对分子质量相当的羧酸低。

酯的沸点比相应的羧酸和醇都低，与碳原子数相同的醛、酮相近。

3.酯在水中溶解度较小，能溶于有机溶剂。

低级酯是易挥发并具有芳香气味的无色液体。

4.酰胺分子间可以通过氮原子上的氢缔合，其沸点都高于相应的羧酸。

有机化学第五版第十三章答案

第十三章羧酸衍生物1．说明下列名词。

酯、油脂、皂化值、干性油、碘值、非离子型洗涤剂、阴离子型洗涤剂、不对称合成。

1. 解：醇与酸（含无机酸和有机酸）相互作用得到的失水产物叫做酯。

例如，乙醇和乙酸作用失去1分子水的产物是乙酸乙酯；乙醇和浓硫酸作用失去1分子水的产物是硫酸氢乙酯（C2H5OSO2OH）。

油脂是高级脂肪酸的甘油酯。

通常存在于自然界的动植物体内，而且，其中的脂肪酸通常是10个以上双数碳原子的混合酸。

1g 油脂完全皂化所需氢氧化钾的质量（单位mg）称为皂化值。

他是测定油脂中脂肪酸含量的1种参考数据。

具有在空气中很快变成1层干硬而有弹性膜特性的含有共轭双键脂肪酸的油脂称为干性油。

100g 油脂所能吸收碘的质量（单位g）称为碘值，它是决定油脂不饱和程度高低的重要指标。

与肥皂结构和作用相类似，但在水中不解离的1种中性非离子的分子状态或胶束状态的1类合成洗涤剂称为非离子型洗涤剂。

2．试用反应式表示下列化合物的合成路线。

（1）由氯丙烷合成丁酰胺；（2）由丁酰胺合成丙胺；（3）由邻氯苯酚、光气、甲胺合成农药“害扑威”ClOCONHCH3解：(1) CH3CH2CH2Mg/Et2O3CH2CH21) CO22+CH3CH2CH2CO2H1) NH33CH2CH2CONH2(2) CH3CH2CH2CONH NaOH/Br2CH3CH2CH2NH2ClOH +OClClClO C ClCH3NH2ClOCONHCH3(3) 路线1ClOH+O Cl ClCH 3NH ClOCONHCH 3路线2CNH 3C3．用简单的反应来区别下列各组化合物。

(1)CH 3CH(Cl)COOH 和CH 3CH 2COCl(2) 丙酸乙酯和丙酰胺 (3)CH 3COOC 2H 5和CH 3CH 2COCl (4)CH 3COONH 4和CH 3CONH 2 (5) (CH 3CO)2O 和CH 3COOC 2H 5解：CH 3CH 2COClC H 3无白色沉淀(白)(1)CH 3CH 2CONH 2C H 3CH 2COOCH 2CH 2CH无NH 3(2)NH3CH 3CH 2COCl CH 3COOC 2H(3)无白色沉淀(白)CH3COONH 4CH 3CONH2(4)NH 3无NH 3(CH 3CO)2OCH 3COOC 2H5(5)CO 2无CO 24. 由CH 2合成CH 2CN。

羧酸_精品文档

羧酸简介羧酸是一类化合物，其分子结构中包含一个或多个羧基（—COOH）。

它们是有机化学中的重要物质，被广泛应用于多个领域，如化学、医药、农业等。

本文将介绍羧酸的定义、结构、性质以及一些常见的羧酸及其应用。

定义和结构羧酸由一个羧基（—COOH）和一个或多个有机基团组成。

羧基是由一个碳原子和一个氧原子组成的功能团，被称为羧酸根（—COO^-）或羧离子。

羧酸的通式一般表示为R—COOH，其中R代表有机基团。

羧酸根可以通过去质子化羧酸形成。

去质子化是指在水溶液中羧酸根离子中的一个质子被取走的过程，形成无电荷的羧酸根。

羧酸根离子的带负电荷的氧原子与氢原子结合，形成羧酸分子中的羧基。

羧酸在空气中的化学结构通常是弯曲的，由于羧基螺旋构象的限制，使得羧基无法与羰基平面共面。

性质羧酸具有一些特殊的性质，下面列举了一些常见的性质：1.酸性：羧酸中的羧基可以释放质子（H^+），使其具有酸性。

不同的羧酸酸度不同，取决于羧基中的有机基团的电子效应。

2.水溶性：羧酸中的羧基可以与水分子发生氢键作用，因此大多数羧酸具有良好的水溶性。

3.反应性：羧酸可以发生多种反应，例如与醇发生酯化反应、与胺发生酰胺形成反应等。

这些反应使得羧酸在有机合成中具有广泛的应用。

常见的羧酸及其应用以下是一些常见的羧酸及其在不同领域中的应用：1.乙酸（醋酸）：乙酸是最简单的羧酸，由于其良好的水溶性和低毒性，广泛应用于食品工业和制药工业中。

2.氨基乙酸（甘氨酸）：甘氨酸是一种重要的氨基酸，在生物学中起着重要的作用，如合成蛋白质和调节代谢等。

3.氟乙酸：氟乙酸是一种强酸，常用于有机合成反应中作为催化剂和酸催化剂。

4.柠檬酸：柠檬酸是一种常见的酸味剂，广泛应用于食品和饮料工业中。

5.沙拉酸：沙拉酸是一种混合酸，常用于电镀工业中作为金属表面处理的蚀刻剂。

结论羧酸作为有机化学中的重要物质，具有丰富的结构和性质。

它们在化学、医药、农业等领域中扮演着重要的角色，并具有广泛的应用。

第十三章羧酸、羟基酸、酮酸

HOOC CH CH2 CH3
2-甲基丁二酸
COOH
HOOC CH2
丙二酸
COOH
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4、芳香酸和脂环酸
将芳环或脂环看作取代基，以脂肪酸为母体进行命名。
COOH
CH CHCOOH
CH3
对甲基苯甲酸
CH2COOH CH2COOH
1,2-苯二乙酸
3-苯基丙烯酸
CH3CHCH2COOH
3-环戊基羧酸
上用作抗凝血剂，补血剂。
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（四）水杨酸（邻羟基苯甲酸）存在柳树或水杨树皮中用途消毒剂和食品防腐剂
OH COOH
COOH O OCCH3
乙酰水杨酸
乙酰水杨酸即阿司匹灵（aspirin），有解热、镇痛作用，能抑制血小板凝聚，防止血栓的形成。
水杨酸甲酯是由冬青树叶中取得的主要成分（也叫冬青油），可做香料和外用扭伤药。
A．羧基与烃基相连形成的有机物称为羧酸
B．饱和链状一元羧酸的组成符合CnH2nO2 C．羧酸在常温下都能发生酯化反应
D．羧酸的官能团是—COOH，它具有特殊的性质
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课堂练习
二、填空题
1.羧酸分子中羧基上的羟基被氨基取代称为酰胺。 2.乙酸与乙醇发生酯化反应脱水时，乙酸失掉的
三、重要的羟基酸和酮酸
（一）乳酸
H H3C C COOH
OH
存在酸牛奶（外消旋）、蔗糖发酵（左旋的）、肌肉中（右旋的）。
用途具有很强的吸湿性；工业上作除钙剂（钙盐不溶于水）；食品工业中作增酸剂；钙盐可补钙。
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（二）苹果酸
H HO C COOH
（α-羟基酸） H2C COOH

第十三章羧酸衍生物

酮与格氏试剂的反应比酯与格氏试剂的反应快，因此，仅位阻较大的酯才能停留在酮的阶段。内酯也能发生相同的反应，产物为二醇。
O
O
1, C2H5MgBr 2, H3O
OH HOCH2CH2CH2CH2C C2H5 C2H5
（3）还原反应）
催化氢化
RCOOR' + H2
氢化铝锂
CuO-CrO3 20-30MPa
(COOC2H5)2 170℃
C6H5CHCOOC2H5 COCOOC2H5
C6H5CHCOOC2H5 COOC2H5
C6H5CH2COOC2H5 +
HCOOC2H5
C2H5ONa
C6H5CHCOOC2H5 CHO
利用甲酸酯和草酸酯是在酯的α-位引入醛基和酯基的重要方法。
酮的α-氢比酯的α-氢更活泼，因此当酮与酯进行缩合时就可以得到β-羰基酮。
*
O * + OH R C OCH3
2、酸性条件下的机理
O R C L + H OH R C L
H2 O 慢
R
OH C L OH2
-H
R
OH C L OH
H
R
OH C LH OH
OH R C OH
-H
O R C OH + HL
3o醇的羧酸酯水解：SN1机制醇的羧酸酯水解：机制
O RCOC(CH3)3
O NH O
邻苯二甲酰亚胺
二、物理性质与光谱性质
酰卤、酸酐有刺激性气味，强腐蚀作用。酯有香味。 IR光谱：C=O的特征吸收峰酰卤：1800~1750 cm-1 酸酐：1850~1800 cm-1 ，1790~1740 cm-1两个酯： 1750~1745 cm-1，没有OH的吸收峰酰胺：1690~1630 cm-1，3550~3050 cm-1有N-H吸收

2020年高中化学竞赛 有机化学 第13章羧酸