羧酸羧酸衍生物ppt
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3.4 羧酸 羧酸衍生物 课件(共53张PPT) 人教版(2019)选择性必修三
思考：尿素的水解产物是什么？
O NH2—C—NH2＋2H2O
催化剂 △
CO2＋H2O
H×2CO3＋2NH3
O
催化剂
NH2—C—NH2＋H2O △ CO2＋2NH3
氨
胺
酰胺
铵盐
组成元素
N、H
C、N、H
C、O、N、H N、H及其他元素
结构特点
NH3 三角锥形分子
R-NH2 含有氨基
O
R C NH2 含有酰胺基
C
A．20种 B．24种 C．28种 D．32种
(CH3)3NHCl
酰胺的定义、结构、官能团
➢ 定义：酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。
O
➢ 结构：其结构一般表示为 R—C—NH2
O 酰基 R—C—
O 酰胺基 —C—NH2
常见的酰胺： O CH3—C—NH2 乙酰胺
O —C—NH2
苯甲酰胺
O H—C—N(CH3)2
N,N-二甲基甲酰胺
Cl OH
O OH H C C CH3
CH3
【练习】书写下列酯水解方程式
OO
O OCCH3
OO H [ OCH2CH2OC(CH2)2C ] n
－ －
OO OO
OO OO
OO
OO
OO
OO
【练习】书写下列酯在NaOH溶液中水解方程式
O C C OCH3 CH2
OO
O OCCH3
HO
CH2OOCH
Cl Cl O C OC5H11
C17H33COOCH2 |
C17H33COOCH ＋ 3H2
| C17H33COOCH2
油酸甘油酯
[工学]第十三章--羧酸及其衍生物PPT课件
![[工学]第十三章--羧酸及其衍生物PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/b7c4094d53d380eb6294dd88d0d233d4b04e3f5c.png)
强、宽谱带
NMR：
-COOH 上质子的化学位移9.5～13ppm
-
11
§13.3 羧酸的化学性质
-COOH的结构: C（近似）sp2杂化
O
O
P-π共轭,羟基、
R
C O
R H
C
O.. H
羰基不是独立的
H离解后负电荷为- 三原子共同承担
12
O
O-
RC
RC
O-
O
共 振酸 结根 构的 式
亲核试剂进攻生成羧酸衍生物
反丁烯二酸 (富马酸)
-
6
§13.2 羧酸的物理性质和波谱性质
• C1～3：无色透明液体 C4～10： 油状液体 C10以上：蜡状固体。 • 饱和一元羧酸的沸点随分子量的增加而升高。
分子量相近时，沸点：羧酸＞醇。
原因：羧酸氢键较稳定，并形成双分子缔合。
O HO
H3CC OH
CCH3 O
例：甲酸 (101℃) > 乙醇 (78℃)
解： -Cl 连在开链烃上主要为诱导效应，距离越近作用越大。
酸性：CH3CHClCOOH > CH2ClCH2COOH
-
18
例：比较酸性
COOH
COOHCOOH COOH
OC3H HO
H2N
解：供电子强弱顺序：-NH2 > -OH > -OCH3 都使酸性减弱
COOH COOH COOH COOH
-
30
二.由烃氧化制备
CH 3
KMnO4
H+
COOH
烯烃、有α-H的烷基苯氧化
三.由R-MgX制备
R-MgX + O=C=O
羧酸及其衍生物ppt课件
RCOCl + R'MgCl
RCOOR"+ R'MgCl
RCOR' (fast)
RCOR'
(1) R'MgCl (2) H2O
R' R C OH R'
酸酐与Grignard 试剂的反应在低温下也可得到酮。
2.2.3 还原
催化氢化或用LiAlH4作还原剂，酰卤、酸酐、酯可被还原成醇，酰胺 则被还原成胺。 2.2.4 酯的缩合反应 • Claisen缩合:
2.2 化学性质 2.2.1 亲核取代反应 （水解、醇解、氨解等）
O R C
L
O O
+
Nu
R
C Nu
L
RCNu
+
L
反应活性： RCOCl > (RCO)2O > RCOOR’ > RCONH2 > RCONR’2
水解： RCOCl (RCO)2O RCOOR’ RCONH2 醇解： RCOCl (RCO)2O + R’OH RCOOR’ + HCl RCOOR’ + RCOOH + H2O RCOOH + HCl 2 RCOOH (加热) （催化） （催化、回流） RCOOH + R’OH RCOOH + NH3
一元羧酸：
HCOOH 甲酸
CH3COOH 乙酸
CH3CHCH2COOH
COOH
CH3C CH3
CHCOOH
Cl
3-甲基-2-丁烯酸
3-（对-氯苯基）丁酸
苯甲酸
二元羧酸：
COOH
CHCOOH
HOOCCOOH
RCOOR"+ R'MgCl
RCOR' (fast)
RCOR'
(1) R'MgCl (2) H2O
R' R C OH R'
酸酐与Grignard 试剂的反应在低温下也可得到酮。
2.2.3 还原
催化氢化或用LiAlH4作还原剂，酰卤、酸酐、酯可被还原成醇，酰胺 则被还原成胺。 2.2.4 酯的缩合反应 • Claisen缩合:
2.2 化学性质 2.2.1 亲核取代反应 （水解、醇解、氨解等）
O R C
L
O O
+
Nu
R
C Nu
L
RCNu
+
L
反应活性： RCOCl > (RCO)2O > RCOOR’ > RCONH2 > RCONR’2
水解： RCOCl (RCO)2O RCOOR’ RCONH2 醇解： RCOCl (RCO)2O + R’OH RCOOR’ + HCl RCOOR’ + RCOOH + H2O RCOOH + HCl 2 RCOOH (加热) （催化） （催化、回流） RCOOH + R’OH RCOOH + NH3
一元羧酸：
HCOOH 甲酸
CH3COOH 乙酸
CH3CHCH2COOH
COOH
CH3C CH3
CHCOOH
Cl
3-甲基-2-丁烯酸
3-（对-氯苯基）丁酸
苯甲酸
二元羧酸：
COOH
CHCOOH
HOOCCOOH
第十三章羧酸衍生物ppt文档
一元羧酸与一元醇生成的酯，称为“某酸某酯”
O H3C C
O
乙酸甲酯
CH 3
CH3 O H2C= CC
O CH3
甲基丙烯酸甲酯
O H3C C
OCH 2CH 3
乙酸乙酯
O H3C C
O CH=C2 H
乙酸乙烯酯
内酯用希腊字母标明羟基的位置,酯前加 “内”字
γ-丁内酯
δ-戊内酯
二元羧酸与一元醇生成的酯，分为酸性酯和中性酯。
CONH2 Br2
NaOH H2O
COOH
NH2 COOH
减碳反应,制伯胺
反应历程：
O
OH
RC-NH + Br2
H
O
O
OH
RC-N Br
RC -N
Br
H
R N=C=O H2O
OH
RNH2 + CO32-
13.5 碳酸衍生物
HC O OH CC l Cl RC OOR
13.4.1 酰基上的亲核取代反应 三解（水解、氨解、醇解）
酰化剂：能够提供酰基的化合物称为酰化剂 常用酰卤、酸酐。
酰化反应：由酰化剂与含活泼氢的化合物 （如醇、酚、氨、胺、含α-H的酯、醛、酮等） 进行的反应称为酰化反应，也叫酰基转移反应。
酰化反应的应用
有机合成中保护易氧化的酚羟基和芳胺基
降低某些化合物的反应活性 （如制备酚、芳胺的单卤代化合物） 药物中引入酰基可改善疗效。
酰卤的三解
H2O
O
R C + R'OH
X
NH3
RCOOH + HX
O
RC
+ HX
O R'
O
O H3C C
O
乙酸甲酯
CH 3
CH3 O H2C= CC
O CH3
甲基丙烯酸甲酯
O H3C C
OCH 2CH 3
乙酸乙酯
O H3C C
O CH=C2 H
乙酸乙烯酯
内酯用希腊字母标明羟基的位置,酯前加 “内”字
γ-丁内酯
δ-戊内酯
二元羧酸与一元醇生成的酯，分为酸性酯和中性酯。
CONH2 Br2
NaOH H2O
COOH
NH2 COOH
减碳反应,制伯胺
反应历程：
O
OH
RC-NH + Br2
H
O
O
OH
RC-N Br
RC -N
Br
H
R N=C=O H2O
OH
RNH2 + CO32-
13.5 碳酸衍生物
HC O OH CC l Cl RC OOR
13.4.1 酰基上的亲核取代反应 三解（水解、氨解、醇解）
酰化剂：能够提供酰基的化合物称为酰化剂 常用酰卤、酸酐。
酰化反应：由酰化剂与含活泼氢的化合物 （如醇、酚、氨、胺、含α-H的酯、醛、酮等） 进行的反应称为酰化反应，也叫酰基转移反应。
酰化反应的应用
有机合成中保护易氧化的酚羟基和芳胺基
降低某些化合物的反应活性 （如制备酚、芳胺的单卤代化合物） 药物中引入酰基可改善疗效。
酰卤的三解
H2O
O
R C + R'OH
X
NH3
RCOOH + HX
O
RC
+ HX
O R'
O
羧酸衍生物 优秀课件
O R C O R '' + H X
O R C O R '' + R 'C O O H
O R C O R '' + R 'O H
O
R C O R ' ' + N H 3 （难反应）
2.应用
(1)酰卤及酸酐的醇解：制备酯的常用方法（酰化反应）
O H +C H 3 C O O H
O H +C H 3C O C l
3-甲基戊腈
CN
苯甲腈
O CH3C O
乙酰氧基
O H2N C
氨甲酰基
三、结构特点
O RCL
O L =-X , -O C R ', -O R ', -N H 2
[
O.. RCL
O-
RCL+ ]
Note: p-π共轭的程度与L基团的电负性有关
电负性：X > OCOR > OR > NH2(R)
第二节 羧酸衍生物的化学性质
O
OO CH3COCCH2CH3
乙(酸)丙(酸)酐
O
O
邻苯二甲酸酐
O CH3CHCH2CBr
CH3 3-甲基丁酰溴
OOO
2-甲基-3-乙基丁二酸酐
3.酯(ester)
O O CCH2CH3
丙酸环己酯
O O
α-甲基-γ-戊内酯
COOCH3
COOH
邻苯二甲酸氢甲酯
CH2OOCCH3 CHOOCCH3 CH2OOCCH3
三乙酸丙三醇酯
（丙三醇三乙酸酯）
4.酰胺(amide)
O NHCCH3
羧酸 羧酸衍生物ppt课件
乙酸是一种弱酸，具有酸的共同性质。
与指示剂、H前金属、碱、碱性氧化物、盐反应
【问题3-2】羧酸的化学性质与乙酸的相似，如何通过实验证明其他羧酸也 具有酸性呢？ 以甲酸为例设计实验。
【证据推理】
实验内容
实验现象
【问题3-3】如何通过实验进一步比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱呢？
利用下图所示仪器（可重复使用）和药品（乙酸、碳酸钠固体、碳酸氢钠溶液、苯酚 钠溶液），设计一个简单的一次性完成的实验装置。
2．某有机物的结构简式为
，下列关于它的性质的叙述 C
中不正确的是( )
A．该有机物具有酸性，能与纯碱反应
B．该有机物可以水解，且水解产物只有一种
C．1 mol该有机物最多能与7 mol NaOH反应
D．该有机物能与溴水发生取代反应
解析：该物质的苯环上连有羧基，因此具有酸性，羧基和酚羟基均能与纯碱反应，A选 项正确；该物质中含有酯基，因此可以发生水解反应，且水解产物只有一种(3,4,5三羟基 苯甲酸)，B选项正确；能与NaOH反应的有5个酚羟基、1个酯基、1个羧基，其中酯基水 解后生成1个羧基和1个酚羟基，所以1 mol该有机物最多能与8 mol NaOH反应，故C选项 错误；酚羟基的邻位和对位上的氢原子易被溴取代，故该有机物能与溴水发生取代反应， D选项正确。
也可以被酸性KMnO4溶液氧化；因为含有—COOH，所以可与2丁醇发生
酯化反应，也可与Na2CO3反应。
5.已知某有机化合物的结构简式为
请回答下列问题:
(1)当和 NaHCO3 反应时,可转化为
NaOH(或Na2CO3)
(2)当和
反应时,可转化为
(3)当和 Na 反应时,可转化为
NaHCO3和
《羧酸衍生物 》课件
2 酯化反应
羧酸衍生物可以与醇反应，生成酯类物质，常用于酯化反应的有机合成。
3 加成反应
羧酸衍生物可通过加成反应与其他有机物发生化学反应，生成功能化的有机化合物。
羧酸衍生物的应用领域
1
染料领域
2
羧酸衍生物在染料的合成和染色工艺中
起到重要的作用，用于改善染料的染色
性能和稳定性。
3
食品工业
4
羧酸衍生物在食品工业中可以作为调味 剂、增酸剂和防腐剂等添加剂。
医药领域
羧酸衍生物广泛应用于药物研发领域， 用于合成医药品、制药工艺中的反应催 化剂等。
聚合物领域
羧酸衍生物可作为聚合物的功能单体， 用于合成具有特定性能的聚合物材料。
羧酸衍生物的市场前景
市场需求增长 技术创新推动 环境友好性
羧酸衍生物的应用领域广泛，市场需求稳步增长， 尤其是在医药、染料和聚合物等领域。
酯化反应是将羧酸与醇反应生成酯类产物的方法， 常用酯化剂包括酸、酸酐等。
羰基化反应
羰基化反应是将羧酸与羰基化试剂反应生成酮类产 物的方法，常用羰基化试剂包括酰氯、酸酐等。
特殊制备方法
特定的有机化学反应可用于制备特定的羧酸衍生物， 例如将邻羟基苯甲酸酰化得到苯甲酸。
羧酸衍生物的化学性质
1 酸性性质
羧酸衍生物具有酸性，可以与碱发生中和反应，生成相应的盐和水。
随着科学技术的进步，对羧酸衍生物性能的研究 和改良不断推动着羧酸衍生物市场的发展。
羧酸衍生物具有较好的环境友好性，符合环保趋 势，因此在绿色化学领域具有广阔的市场前景。
总结
通过本课件的学习，我们了解了羧酸衍生物的定义、结构特点、制备方法、 化学性质、应用领域以及市场前景。希望这些知识能够对大家有所启发。
羧酸衍生物可以与醇反应，生成酯类物质，常用于酯化反应的有机合成。
3 加成反应
羧酸衍生物可通过加成反应与其他有机物发生化学反应，生成功能化的有机化合物。
羧酸衍生物的应用领域
1
染料领域
2
羧酸衍生物在染料的合成和染色工艺中
起到重要的作用，用于改善染料的染色
性能和稳定性。
3
食品工业
4
羧酸衍生物在食品工业中可以作为调味 剂、增酸剂和防腐剂等添加剂。
医药领域
羧酸衍生物广泛应用于药物研发领域， 用于合成医药品、制药工艺中的反应催 化剂等。
聚合物领域
羧酸衍生物可作为聚合物的功能单体， 用于合成具有特定性能的聚合物材料。
羧酸衍生物的市场前景
市场需求增长 技术创新推动 环境友好性
羧酸衍生物的应用领域广泛，市场需求稳步增长， 尤其是在医药、染料和聚合物等领域。
酯化反应是将羧酸与醇反应生成酯类产物的方法， 常用酯化剂包括酸、酸酐等。
羰基化反应
羰基化反应是将羧酸与羰基化试剂反应生成酮类产 物的方法，常用羰基化试剂包括酰氯、酸酐等。
特殊制备方法
特定的有机化学反应可用于制备特定的羧酸衍生物， 例如将邻羟基苯甲酸酰化得到苯甲酸。
羧酸衍生物的化学性质
1 酸性性质
羧酸衍生物具有酸性，可以与碱发生中和反应，生成相应的盐和水。
随着科学技术的进步，对羧酸衍生物性能的研究 和改良不断推动着羧酸衍生物市场的发展。
羧酸衍生物具有较好的环境友好性，符合环保趋 势，因此在绿色化学领域具有广阔的市场前景。
总结
通过本课件的学习，我们了解了羧酸衍生物的定义、结构特点、制备方法、 化学性质、应用领域以及市场前景。希望这些知识能够对大家有所启发。
《羧酸及衍生物》PPT课件
2,3- 二甲基戊酸 (α,β-二甲基戊酸)
（2）不饱和羧酸
2 -甲基-3-戊烯酸
5 -甲基-4 -乙基 己酸 (δ -甲基- γ -乙基 己酸)
2,4 -戊二烯酸
（3）脂肪族二元酸或多元酸：主链含两羧基，称 “某二酸”。
3 - 羧基 -3- 羟基戊二 酸
（4）脂环族和芳香族羧酸：环作为取代基
COOH COOH
9.1.2 羧酸的物理性质
1、水溶性： 低级脂肪酸易溶于水，芳香羧酸不溶于水 分子量增加，溶解度减小
2、沸点： 羧酸 > 醇、酚 > 醛、酮 > 烷、醚（相对分 子质量相近） 原因：羧酸分子间以两个氢键形成双分子缔合 体，比醇分子间氢键更稳定。
四、羧酸的化学性质
1. 羧酸的酸性
p-π共轭体系，氧的电子云移向羰基，使O-H极性 增大，酸性↑
第 9 章 羧酸及其衍生 物
9.1 羧酸
羧酸：可以看作是烃分子中的氢原子被羧基
（ - COOH ）取代后生成的化合物 通式：RCOOH
羧酸衍生物：羧基中的羟基被其它原子团取代
1. 羧酸的分类和命名
分类 脂 饱和羧 肪酸 族 羧 不饱和 酸 羧酸
一元羧酸
CH2COOH 乙酸（醋酸） CH2=CH-COOH
CH2=CH-CH2-COOH CH2=CH-CH2-COOH
LiAlH4
CH2=CH-CH2-CH2OH
H2/Pt
CH3CH2CH2COOH
5. 脂肪酸α-H的卤代反应
• 羧基能活化α-H，其致活作用比羰基小得多。α-H 卤代反应较慢，需三卤化磷或红磷等催化。
α-卤代酸是重要的合成中间体 可合成α-羟基酸、α-氨基酸等多种α-取代酸
羧酸衍生物-PPT课件
O C H 6 5 O COC H 2 5 C H ONa 2 5 C H CH COOC H CCHCOOC H 65 2 25 + 2 5 COC H 2 5 COC H 2 5 O O
3. 狄 克 曼 酯 缩 合 反 应
二元酸酯若分子中的酯基被四个以上的碳原子隔开时， 就发生分子中的酯缩合反应，形成五员环或更大环的酯，这 种环化酯缩合反应称为狄克曼酯缩合。 实例 1
要在酸或碱催化下加热进行。
O O H o rO H + R ' ' O H + R ' O H R C OR' R C OR'' 酯 醇 新 的 酯
新 的 醇
因为酯的醇解生成另一种酯和醇，这种反应 称为酯交换反应。此反应在有机合成中可用与从 低级醇酯制取高级醇酯（反应后蒸出低级醇）。
COOCH 3 + 2 H O C H C H O H 2 2 COOCH 3 H COOCH CH OH 2 2 + 2 C H O H 3 COOCH CH OH 2 2
（3）氨解
O + N H R C OR' 3 O R C NH + R ' O H 2
酯能与羟氨反应生成羟肟酸。
RCOOC H OH.HCl NH RCONHOH H OH 2 5 + 2 2 5 羟 肟 酸
羟肟酸与三氯化铁作用生成红色含铁 的络合物。这是鉴定酯的一种很好方法。 酰卤、酸酐也呈正性反应。
O 乙 酰 乙 酸 乙 酯
O O O C H ONa 2 5 CH COC H CH COC H + 3 2 5 CH -C-CH -C-OC H H OH C 3 2 5 3 2 2 5 + 2 5
《羧酸衍生物》PPT课件
O
O
O–H O
–C–CH2–C–
–C=CH–C–
√②亚甲基H活泼
O
O
①烯醇式结构稳定 (可用FeCl3鉴别)
CH3–C–CH2–C–CH3
O
O
2,4-戊二酮
CH3–C–CH2–C–OC2H5 乙酰乙酸乙酯
O
O
(EAA)
C2H5O–C–CH2–C–OC2H5 丙二酸二乙酯 编辑ppt (EM)
在合成上的 应用
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第二十六讲
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复习
本课要点
总结 作业
1、羧酸及其衍生物的相互转化 开
2、酰胺的特征反应
始
3、 EAA和EM的制备
讲
4、 EAA和E编M辑在ppt 合成上的应用
课1
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第二十六讲
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第二十五讲——要点复习
O
《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第二十六讲
4、酰胺的特性反应
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（1）酸碱性 ——酸碱性均很弱，其盐都不稳定
R–N··H2 ＞ N··H3＞ R–CO–N··H2
O
（2）脱水反应 R–C–NH2
P2O5 △
O
（3）霍夫曼降级反应 R–C–NH2
R–CO–N··H–H
R–CN + H2O
OH
①R1–MgX ②H2O
R–C–R1
①R1–MgX ②H2O
R–C–R1 R1
O
3、还原
R–C–L
LiAlH4 或 H2/Ni
R–CH2OH (比羧酸容易)
O R–C–OR′ Na+C2H5OH R–CH2OH + HOR′
有机课件 第十三章 羧酸衍生物
O
R
C
OR '
4、酰胺：是羧酸分子中的羟基被氨基(—NH2) 或烃氨基（—NHR,—NR2)取代后的生成物。
二、命名：
O
R C 的名称是将RCOOH中的“酸”字改 为“酰”字。 1、酰卤和胺：酰基名称+卤素名称或胺。如： 乙酰氯、丁酰溴、丙烯酰胺、N—乙基乙酰胺等。 2、酸酐：羧酸名称后加“酐”字。如：乙酸酐、 乙丙酸酐等。 3、羧酸名称后加烃基名称，最后加“酯”。如： 乙酸乙酯、苯甲酸苄酯等。
1、 建立产物分子可需的骨架
2、 官能团的转化
由原料通过某些化学反应得产物分子可需的骨架 时，若官能团不是产物所需，则需转化。
如：由CH2=CH2→CH3CH2CH2CH2OH
三、有机合成设计：
<一>、建立产物分子可需的骨架；
1、 产物属什么类型的化合物？
2、 这种化合物有什么方法制备？
3、 是否需要增长或减短碳链？ 4、 分析产物分子的骨架 1>、 "切断"产物的分子骨架；"碎片"进行常 见的增碳、减碳等反应得产物骨架。
(NH3)
R' — NH
C
(NH2 — COOR)
方法2： COCl2+R'NH2 R'N=C=O+ROH
(异氰酸酯)
R'N=C=O+2HCl
O
R' — NH
C
OR
2>、重要的氨基甲酸酯有：西维因，灭菌灵等， 见P66 。
§13.9有机合成路线 一、有机合成的基本要求 产率高、副反应少、反应速度快、原料易得、步 骤少、安全。 二、有机合成的任务
CO２↑＋Ｎ２↑＋3Ｈ２Ｏ
R
C
OR '
4、酰胺：是羧酸分子中的羟基被氨基(—NH2) 或烃氨基（—NHR,—NR2)取代后的生成物。
二、命名：
O
R C 的名称是将RCOOH中的“酸”字改 为“酰”字。 1、酰卤和胺：酰基名称+卤素名称或胺。如： 乙酰氯、丁酰溴、丙烯酰胺、N—乙基乙酰胺等。 2、酸酐：羧酸名称后加“酐”字。如：乙酸酐、 乙丙酸酐等。 3、羧酸名称后加烃基名称，最后加“酯”。如： 乙酸乙酯、苯甲酸苄酯等。
1、 建立产物分子可需的骨架
2、 官能团的转化
由原料通过某些化学反应得产物分子可需的骨架 时，若官能团不是产物所需，则需转化。
如：由CH2=CH2→CH3CH2CH2CH2OH
三、有机合成设计：
<一>、建立产物分子可需的骨架；
1、 产物属什么类型的化合物？
2、 这种化合物有什么方法制备？
3、 是否需要增长或减短碳链？ 4、 分析产物分子的骨架 1>、 "切断"产物的分子骨架；"碎片"进行常 见的增碳、减碳等反应得产物骨架。
(NH3)
R' — NH
C
(NH2 — COOR)
方法2： COCl2+R'NH2 R'N=C=O+ROH
(异氰酸酯)
R'N=C=O+2HCl
O
R' — NH
C
OR
2>、重要的氨基甲酸酯有：西维因，灭菌灵等， 见P66 。
§13.9有机合成路线 一、有机合成的基本要求 产率高、副反应少、反应速度快、原料易得、步 骤少、安全。 二、有机合成的任务
CO２↑＋Ｎ２↑＋3Ｈ２Ｏ
有机化学羧酸衍生物ppt
O
O
草酸单乙酯
草酸甲乙酯
CH2-OCOCH3 CH2-OOCOCH3O C2H二5O乙酸C乙二C醇H2酯C
O
O
C2H5O C CH2 C OC2H5
OC2H5
丙二酸二乙酯
O
O
O
O
H3C C CH2 C OC2H5
内酯命名时，用内酯二字代替酸字并标明羟基的位置
OC2H5
H3C a
O
O
-甲基--丁内酯
吸电子能力下降，斥电子能力增强，a－H 酸性下降, 羰基活性下降
吸电子效应
供电子电子效应
(二) 羰基的亲核反应
酰基上的亲核取代 = 亲核加成 ＋ 消除
羧酸衍生物的羰基受亲核试剂的进攻，大多发生加成－消除反应， 并因受酸或碱催化有不同的反应历程：
➢ 碱催化的反应历程
O
亲核加成
RCL
O
消除
RC L
O
R C Nu + L
羧酸衍生物的命名
➢ 酰卤—— 由相应酸的酰基和卤素组成 可作为酰基的卤化物，在酰基后加卤素的名称
O CH3 C Cl
Br O CH3CH2CH C Br
乙酰氯
a-溴丁酰溴
O Ph C Cl
OO Cl C C Cl
苯甲酰氯
草酰氯
O
➢ 酸 酐：
O
O
二分子相同一元酸所得O的酐叫OO 单酐。命名在字酸字CH后3 加C“CH酐O3 ”CC
1. 物 态：
羧酸衍生物分子中都含有羰基，都是有一定极性的化合物。低级的酰卤和 酸酐都是有刺激性臭味的无色液体，高级的为白色固体。低级酯为具有水 果香味的无色液体，例如乙酸戊酯具有梨的香味，丁酸甲酯有菠萝的香味。 十四碳酸以下的甲酯、乙酯均为液体。由于分子间氢键的缔合作用，酰胺 中除甲酰胺外，其他氮原子上无烃基取代的酰胺均是固体。
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氧化态，还原较困难。在通常情况下，不 易被化学还原剂所还原，但可以被特别强 的还原剂如氢化铝锂还原成伯醇。
例如：
CH3 CH CH COOH LiAlH4 CH3 CH CH CH2OH
分子中的双键不受影响
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（4）脱羧反应
羧酸分子中脱去羧基而放出二氧化碳 的反应称为脱羧反应。
例如：
+ + CH3COONa NaOH (CaO) 加 热 CH4 Na2CO3
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13.1.1 羧酸的构造、分类和命名
（1） 羧酸的构造
O
羧酸是分子中含有 C OH 官能团的化合物，通常把这个官能 团写作-COOH，称为羧基。除甲酸 外，羧酸可以看成是烃的羧基衍生 物，它的通式为R-COOH。
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π
p 、π共
键
轭
O RC
O.. H
孤对 电子
羧酸系统命名法是选择分子中含羧基 的最长碳链为主链，根据主链上碳原子数 目称为某酸。主链上碳原子的编号从羧基 的碳原子开始，用阿拉伯字表示（也可以 用希腊字母表示，即与羧基直接相连的碳 原子为α，其余依次为β、γ……等）。
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例如：
CH3
6 54
CH3 CH2
CH γ
321 CβH2 CαH2 COOH
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羧酸根负离子的结构
O¨∶ R C O¨∶-
¨
O¨∶¨ RC O∶ ¨
O1/2-
R
C O1/2-
O
0m
OH
两个碳氧键的键 长相等，为 0.127nm
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羧酸根负离子的结构
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取代基团对酸性的影响
ClCH2COOH pKa 2.86
ClCHCOOH Cl 1.26
Cl ClCCOOH
Cl 0.64
HCOOH pKa 3.77
CH3COOH 4.74
CH3CH2COOH CH3CH2CH2COOH
4.87
4.82
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取代基团对酸性的影响
CH3CH2CHCOOH Cl
pKa
2.84
CH3CHCH2COOH Cl 4.06
2.98
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练习：比较下列化合物的酸性
COOH
COOH
COOH
COOH
NO2
NO2
CH3
A
B
C
D
B＞C＞A＞D
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（2）羧酸衍生物的生成
羧酸分别与五卤化磷、五氧化二磷、
醇和氨等试剂作用，可使羧基中的羟基分
别被卤素（-X）、酰氧基
O RC O
、烷
氧基（-OR）及氨基（-NH2）取代而生成酰
卤、酸酐、酯和酰胺等羧酸衍生物。
O
分子中的 R C 称为酰基。
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酰基 O
R C OH
PCl5
R
O R' C OH R
P2O5 ( H2O )
R'
R'OH -H2O
酰基 R
O
C Cl 酰卤
O
C O
C
酸酐
O
O 酯
C OR'
NH3 加热
O R C NH2 酰胺
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（3）羧酸的还原 羧基中的碳在有机化合物中处于最高
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（1） 酸性
羧酸在水中有如下平衡：
R COOH+ H2O
R
COO-+
+ H3O
羧酸的酸度强弱，用离解常数Ka表示：
Ka =
[R [R
COO-]
[
+ H3O ]
COOH ]
一般羧酸的Ka约在10-4～10-5之间， pKa值在 3.5～5之间（pKa=-lgKa ），属于弱酸。大多数 羧酸的比碳酸的酸性强。
4～9个碳原子的脂肪酸具有腐败恶臭、动物 的汗液和奶油发酸变坏的气味。
饱和一元羧酸的沸点比相对分子质量相似的 醇还要高。
饱和一元羧酸的熔点随分子中碳原子数目的 增加呈锯齿状的变化。
低级脂肪酸易溶于水，但随分子量的增高而 降低。
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H
O H
O HO
C
H
H OH O
甲酸与水通
H 过氢键缔合
H
在固态和液态，羧酸主要以二聚体形式存在。低 级的羧酸，在气相时仍以双分子缔合状态存在。
2 RCOOH
OHO
RC
CR
OH O
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13.1.3 羧酸的化学性质
羧酸的主要反应部位：
H α
RC
H
O
C OH
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13.1.3 羧酸的化学性质
（1） 酸性 （2） 羧酸衍生物的生成 （3） 羧酸的还原 （4） 脱羧反应 （5） α-氢原子的卤代反应
例如：
COOH
CH2COOH
COOH
苯甲酸 （安息香酸）
α -萘乙酸
COOH 邻苯二甲酸
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CH CH COOH
3-苯丙烯酸 （β-苯丙烯酸，肉桂酸）
CH2COOH
环戊基乙酸
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13.1.2 羧酸的物理性质
在室温下10个碳原子以下的饱和一元羧酸是 液体。 10个碳原子以上的羧酸为石蜡固体，挥发 性很低，无气味。
4-甲基己酸 或（ γ -甲基己酸）
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（2）羧酸的命名 脂肪族二元羧酸的命名，是选择分子
中含有两个羧基的最长碳链为主链，称为 某二酸。 例如：
HOOC-COOH 乙二酸（草酸） HOOC-CH=CH-COOH 丁烯二酸
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（2）羧酸的命名
芳香族羧酸和脂环族羧酸可作为脂肪 酸的芳基或脂环基的取代物来命名。
O
RC
OH
p 、π共轭体系
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甲酸的结构
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13.1.1 羧酸的构造、分类和命名
（2）羧酸的命名 许多羧酸有俗名，主要是根据其来源
命名的。 例：
HCOOH 蚁酸（甲酸） CH3COOH 醋酸（乙酸） 还有草酸、苹果酸和柠檬酸等。
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（2）羧酸的命名
有机化学
13 羧酸及其衍生物 （Carboxylic Acids and
Derivatives）
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10 羧酸及其衍生物 13.1 羧酸 13.2 羧酸衍生物
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10.1 羧 酸
13.1.1 羧酸的构造和命名 13.1.2 羧酸的物理性质 13.1.3 羧酸的化学性质 13.1.4 重要的羧酸 13.1.5 羟基酸的化学性质
CH2CH2CHCOOH Cl
4.52
FCH2COOH ClCH2COOH BrCH2COOH ICH2COOH
pKa 2.66
2.86
2.86
3.12
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取代基团对酸性的影响
形成分子内氢键， 有利于羧酸负离子 稳定，酸性增加
COOH
pKa 4.17
OH COOH
OH C O1/2O 1/2-
例如：
CH3 CH CH COOH LiAlH4 CH3 CH CH CH2OH
分子中的双键不受影响
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（4）脱羧反应
羧酸分子中脱去羧基而放出二氧化碳 的反应称为脱羧反应。
例如：
+ + CH3COONa NaOH (CaO) 加 热 CH4 Na2CO3
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13.1.1 羧酸的构造、分类和命名
（1） 羧酸的构造
O
羧酸是分子中含有 C OH 官能团的化合物，通常把这个官能 团写作-COOH，称为羧基。除甲酸 外，羧酸可以看成是烃的羧基衍生 物，它的通式为R-COOH。
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π
p 、π共
键
轭
O RC
O.. H
孤对 电子
羧酸系统命名法是选择分子中含羧基 的最长碳链为主链，根据主链上碳原子数 目称为某酸。主链上碳原子的编号从羧基 的碳原子开始，用阿拉伯字表示（也可以 用希腊字母表示，即与羧基直接相连的碳 原子为α，其余依次为β、γ……等）。
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例如：
CH3
6 54
CH3 CH2
CH γ
321 CβH2 CαH2 COOH
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羧酸根负离子的结构
O¨∶ R C O¨∶-
¨
O¨∶¨ RC O∶ ¨
O1/2-
R
C O1/2-
O
0m
OH
两个碳氧键的键 长相等，为 0.127nm
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羧酸根负离子的结构
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取代基团对酸性的影响
ClCH2COOH pKa 2.86
ClCHCOOH Cl 1.26
Cl ClCCOOH
Cl 0.64
HCOOH pKa 3.77
CH3COOH 4.74
CH3CH2COOH CH3CH2CH2COOH
4.87
4.82
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取代基团对酸性的影响
CH3CH2CHCOOH Cl
pKa
2.84
CH3CHCH2COOH Cl 4.06
2.98
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练习：比较下列化合物的酸性
COOH
COOH
COOH
COOH
NO2
NO2
CH3
A
B
C
D
B＞C＞A＞D
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（2）羧酸衍生物的生成
羧酸分别与五卤化磷、五氧化二磷、
醇和氨等试剂作用，可使羧基中的羟基分
别被卤素（-X）、酰氧基
O RC O
、烷
氧基（-OR）及氨基（-NH2）取代而生成酰
卤、酸酐、酯和酰胺等羧酸衍生物。
O
分子中的 R C 称为酰基。
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酰基 O
R C OH
PCl5
R
O R' C OH R
P2O5 ( H2O )
R'
R'OH -H2O
酰基 R
O
C Cl 酰卤
O
C O
C
酸酐
O
O 酯
C OR'
NH3 加热
O R C NH2 酰胺
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（3）羧酸的还原 羧基中的碳在有机化合物中处于最高
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（1） 酸性
羧酸在水中有如下平衡：
R COOH+ H2O
R
COO-+
+ H3O
羧酸的酸度强弱，用离解常数Ka表示：
Ka =
[R [R
COO-]
[
+ H3O ]
COOH ]
一般羧酸的Ka约在10-4～10-5之间， pKa值在 3.5～5之间（pKa=-lgKa ），属于弱酸。大多数 羧酸的比碳酸的酸性强。
4～9个碳原子的脂肪酸具有腐败恶臭、动物 的汗液和奶油发酸变坏的气味。
饱和一元羧酸的沸点比相对分子质量相似的 醇还要高。
饱和一元羧酸的熔点随分子中碳原子数目的 增加呈锯齿状的变化。
低级脂肪酸易溶于水，但随分子量的增高而 降低。
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H
O H
O HO
C
H
H OH O
甲酸与水通
H 过氢键缔合
H
在固态和液态，羧酸主要以二聚体形式存在。低 级的羧酸，在气相时仍以双分子缔合状态存在。
2 RCOOH
OHO
RC
CR
OH O
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13.1.3 羧酸的化学性质
羧酸的主要反应部位：
H α
RC
H
O
C OH
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13.1.3 羧酸的化学性质
（1） 酸性 （2） 羧酸衍生物的生成 （3） 羧酸的还原 （4） 脱羧反应 （5） α-氢原子的卤代反应
例如：
COOH
CH2COOH
COOH
苯甲酸 （安息香酸）
α -萘乙酸
COOH 邻苯二甲酸
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CH CH COOH
3-苯丙烯酸 （β-苯丙烯酸，肉桂酸）
CH2COOH
环戊基乙酸
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13.1.2 羧酸的物理性质
在室温下10个碳原子以下的饱和一元羧酸是 液体。 10个碳原子以上的羧酸为石蜡固体，挥发 性很低，无气味。
4-甲基己酸 或（ γ -甲基己酸）
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（2）羧酸的命名 脂肪族二元羧酸的命名，是选择分子
中含有两个羧基的最长碳链为主链，称为 某二酸。 例如：
HOOC-COOH 乙二酸（草酸） HOOC-CH=CH-COOH 丁烯二酸
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（2）羧酸的命名
芳香族羧酸和脂环族羧酸可作为脂肪 酸的芳基或脂环基的取代物来命名。
O
RC
OH
p 、π共轭体系
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13.1.1 羧酸的构造、分类和命名
（2）羧酸的命名 许多羧酸有俗名，主要是根据其来源
命名的。 例：
HCOOH 蚁酸（甲酸） CH3COOH 醋酸（乙酸） 还有草酸、苹果酸和柠檬酸等。
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（2）羧酸的命名
有机化学
13 羧酸及其衍生物 （Carboxylic Acids and
Derivatives）
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10 羧酸及其衍生物 13.1 羧酸 13.2 羧酸衍生物
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10.1 羧 酸
13.1.1 羧酸的构造和命名 13.1.2 羧酸的物理性质 13.1.3 羧酸的化学性质 13.1.4 重要的羧酸 13.1.5 羟基酸的化学性质
CH2CH2CHCOOH Cl
4.52
FCH2COOH ClCH2COOH BrCH2COOH ICH2COOH
pKa 2.66
2.86
2.86
3.12
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取代基团对酸性的影响
形成分子内氢键， 有利于羧酸负离子 稳定，酸性增加
COOH
pKa 4.17
OH COOH
OH C O1/2O 1/2-