碳原子数少的羧酸
羧酸及取代羧酸
CH3 CH CH2 COOH
OH
3–羟基丁酸
β–羟基丁酸
HO CH COOH
CH2 COOH
羟基丁二酸 (苹果酸)
HO CH COOH
HO CH COOH
2,3–二羟基丁二酸 (酒石酸)
CH2 COOH HO C COOH
3–羟基C–H32–羧C基OO戊H二酸 (柠檬酸)
2、酚酸:羟基和羧基连在芳环上
CH CH COOH CH3 CH3
2,3-二甲基丁酸
(2)脂肪族二元羧酸的系统命名:选择包含两个羧基的最长
碳链作为主链,根据碳原子数称为“某二酸”。
HOOC COOH HOOC CH2 COOH HOOC CH2 CH2 COOH
乙二酸(草酸) 丙二酸 丁二酸(琥珀酸)
CH3 CH COOH
CH2 COOH 甲基丁二酸
一 、羟基酸的结构分类和命名
羟基酸分子中含有羟基和羧基,羟基酸可分为:
1、醇酸:羟基和羧基均连在脂肪链上,醇酸可根据羟基 与羧基的相对位置分为: α-羟基酸、β-羟基酸、γ-羟基酸,羟
基连在碳链末端时,称为ω–羟基酸
命名时以羧酸为母体,羟基作为取代基。(一般以俗名为主)
CH3 CH COOH
OH 2–羟基丙酸
元酸易溶。 3.熔点:有一定规律,随着分子中碳原子数目的增加呈锯齿
状的变化。乙酸熔点16.6℃,当室温低于此温度时 4.沸点:比相应的醇的沸点高。原因:通过氢键形成二聚体
羧酸的化学性质 根据羧酸的结构,它可发生的一些主要反应如下所示
脱羧反应
O
羟基被取代的反应
R CH C O H 酸性和成盐反应
H
α-氢的反应
羧酸的命名与性质
羧酸的命名与性质羧酸是有机化学中一类带有羧基(-COOH)的化合物,其命名规则相对较为复杂。
本文将介绍羧酸的命名方法,并探讨其特性和性质。
一、羧酸的命名方法羧酸通常根据其所含的碳原子数来进行命名。
以下是常见的羧酸命名规则:1. 一元羧酸:一元羧酸的命名遵循醛的命名规则,只需将“醛”改为“酸”。
例如,甲醛(HCHO)的一元羧酸为甲酸(HCOOH)。
2. 酸根名称:对于已知的酸根离子,可以将其名称加上酸的词缀来表示相应的羧酸。
例如,氯根离子(Cl^-)对应的羧酸为氯酸(HClO₂)。
3. 二元羧酸:二元羧酸由两个羧基连接而成,其命名常常采用“二酸”加上具体的碳原子数的表示方法。
例如,草酸(H₂C₂O₄)为二元羧酸的一种。
特殊命名方法还包括:使用化学家的姓氏命名如醋酸(乙酸),使用天然来源的名称如柠檬酸。
二、羧酸的性质1. 酸性:由于羧基的强电负性,羧酸具有酸性。
羧酸中的羧基可以失去一个或多个质子,生成相应的负离子。
质子的丢失使羧酸变为带有负电荷的离子,称为羧酸根离子,其名称一般以酸的名称加上酸根的词缀命名。
羧酸的酸性可以通过pKa值来衡量,pKa值越低,酸性越强。
2. 水溶性:羧酸中的羧基可以与水分子发生氢键作用,因此大部分羧酸可以溶于水。
水溶性与羧酸的碳链长度密切相关,当羧酸的碳链长度增加时,其水溶性降低。
3. 氧化性:由于羧基旁边的氧原子容易接受电子,羧酸具有一定的氧化性。
这使得羧酸常被用作氧化剂,例如柠檬酸与硫代硫酸钠反应可产生二氧化硫。
4. 化学反应:羧酸可以发生酯化、酰氯化、酰酸酐的形成、脱羧等各种化学反应。
这些反应使得羧酸在有机合成中具有重要的应用价值。
总结:羧酸的命名方法较为复杂,根据碳原子数的不同可以进行分类命名。
羧酸具有酸性,可以溶于水,同时具有一定的氧化性。
在化学反应中,羧酸能够发生多种反应,具有广泛的应用价值。
(本文字数:560字)。
第3章 第四节 第1课时 羧酸
第四节 羧酸 羧酸衍生物第1课时 羧酸〖核心素养发展目标〗 1. 能从羧基的成键方式的角度,了解羧酸的结构特点和分类,理解羧酸的化学性质及官能团与反应类型之间的关系。
2.能根据酯化反应的原理优化乙酸乙酯制备的方案,提高乙酸乙酯的产率。
一、羧酸的结构与分类1.羧酸的组成和结构(1)羧酸:由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物。
官能团为—COOH 或。
(2)通式:一元羧酸的通式为R —COOH ,饱和一元羧酸的通式:C n H 2n O 2或C n H 2n +1COOH 。
2.羧酸的分类(1)按分子中烃基的结构分类羧酸⎩⎪⎨⎪⎧脂肪酸:如乙酸、C 17H 35COOH 芳香酸:如(2)按分子中羧基的个数分类羧酸⎩⎪⎨⎪⎧一元羧酸:如乙酸二元羧酸:如草酸HOOC —COOH 多元羧酸:如柠檬酸(3)按分子中烃基所含碳原子数多少分类 羧酸⎩⎪⎨⎪⎧高级脂肪酸⎩⎪⎨⎪⎧ 硬脂酸C 17H 35COOH 软脂酸C 15H 31COOH 油酸C 17H 33COOH低级脂肪酸:如甲酸、乙酸等3.常见的羧酸典型羧酸 物理性质主要用途甲酸(蚁酸)HCOOH无色、有刺激性气味的液体,有工业上可用作还原剂,是合成腐蚀性,能与水、乙醇等互溶医药、农药和染料等的原料苯甲酸(安息香酸) 无色晶体,易升华,微溶于水,易溶于乙醇用于合成香料、药物等,其钠盐是常用的食品防腐剂乙二酸(草酸) HOOC—COOH 无色晶体,通常含有两分子结晶水,可溶于水和乙醇化学分析中常用的还原剂,也是重要的化工原料4.羧酸的物理性质甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶。
随着分子中碳原子数的增加,一元羧酸在水中的溶解度迅速减小,甚至不溶于水,其沸点也逐渐升高。
高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体。
羧酸与相对分子质量相当的其他有机化合物相比,沸点较高,这与羧酸分子间可以形成氢键有关。
(1)乙酸的分子式为C2H4O2,所以乙酸属于四元酸()(2)乙酸可看作乙烷中的一个氢原子被羧基取代后的产物()(3)软脂酸C15H 31COOH属于饱和高级脂肪酸()(4)羧基官能团可以简写成—COOH或者HOOC—()(5)乙酸、草酸、硬脂酸和石炭酸均属于羧酸类有机物()〖答案〗(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×1.将下列化合物按沸点由大到小排序。
化学羧酸的知识点总结
化学羧酸的知识点总结一、结构和命名1. 结构化学羧酸的结构由一个羧基和一个碳骨架组成。
其中羧基是一个碳氧双键和一个碳氢化合物基团连接而成的官能团,通常表示为-COOH。
在有机化合物中,羧基是一种常见的官能团,可以存在于碳链的末端或中间位置。
2. 命名对于简单的化学羧酸,其命名通常遵循通用命名法。
以甲酸(HCOOH)为例,其名称为methanoic acid。
由于羧酸是一种官能团,可以存在于许多有机分子中,因此在有机化合物命名中,羧酸官能团通常被标记为"-oic acid"。
二、性质1. 物理性质化学羧酸通常呈液体或固体状态,具有酸味和刺激性气味。
它们可以溶解于水和许多有机溶剂中,形成透明的溶液。
在固体状态下,化学羧酸通常呈白色或无色晶体。
2. 化学性质化学羧酸是一类弱酸,其羧基可以脱去质子而形成羧酸根离子。
这使得化学羧酸可以发生酸碱中和反应,并参与许多重要的有机合成反应。
此外,化学羧酸还可以与许多金属离子形成盐,这些盐通常被称为羧酸盐。
三、合成化学羧酸可以通过多种途径进行合成,其中最常见的方式包括氧化、羧化和羧酸衍生物的水解等方法。
1. 氧化许多有机化合物可以通过氧化反应而形成化学羧酸。
最常见的氧化剂是酸性高锰酸钾溶液(KMnO4)。
在此条件下,许多有机物质,如醇、醛、醛酸和酮等,可以氧化生成相应的羧酸。
2. 羧化许多有机化合物可以通过羧化反应而合成羧酸。
羧化反应通常以卤代烃和氢氧化物为原料,通过加成反应而生成羧酸。
例如,乙酸可以通过氯乙酸和氢氧化钠反应而合成。
3. 羧酸衍生物的水解许多羧酸衍生物,如酰氯和酯,可以通过水解反应而生成相应的羧酸。
例如,酰氯可以与水反应生成羧酸和盐酸。
四、反应化学羧酸具有多种重要的化学反应,包括酸碱中和、酯化、酯水解、酰胺合成和酸酐生成等。
1. 酸碱中和化学羧酸可以与碱反应生成相应的盐和水。
这是化学羧酸常见的反应之一,也是酸碱中和反应的一种特例。
羧酸及羧酸衍生物的重要反应及重要反应机理
第六章羧酸及羧酸衍生物得性质及重要反应机理一、羧酸得化学性质1、酸性羧酸具有酸性,诱导、共轭、场效应等对酸性强弱有影响。
利用羧酸得酸性可以制备羧酸酯与羧酸盐。
2、亲核取代反应这就是羧酸在一定条件下转变成羧酸生物得反应。
大多数亲核取代反应就是通过加成-消除历程完成得。
3、还原反应羧酸能被LiAlH4与B2H6还原成相应得伯醇。
4、α-H得卤化(Hell-Volhard-Zelinsky反应)通过控制卤素得用量可以制备一元或多元得卤代羧酸,并进一步制备羟基酸与氨基酸。
5、脱羧反应羧酸在适当得条件下,一般都能发生脱羧反应,这就是缩短碳链得反应。
通常得脱羧反应表示如下:A为-COOH、-CN、-(C=O)R、-NO2、-CX3、-C=O、C6H5-等吸电子基团时,脱羧反应相当容易进行。
此外还有一些特殊得脱羧方法。
二元羧酸得脱羧规律就是:乙二酸、丙二酸、加热失羧,丁二酸、戊二酸加热就是水生成分子内酸酐,己二酸、庚二酸加热就是水、失羧生成环酮。
根据以上反应可以得出一个结论,在有机反应中有成环可能时,一般易形成五元环或六元环。
这称为布朗克(Blanc)规则。
二、羧酸衍生物得化学性质1、亲核取代反应这就是羧酸衍生物得转换反应。
转换得活性顺序为:RCOX>CRCOOOCR>RCOOR′>RCONR2酸与碱都能催化反应。
2、与有机金属化合物得反应选用空阻大得酰卤,反应能控制在酮得阶段。
选用甲酸酯,可以制备对称二级醇。
选用碳酸酯,可制备三个烃基相同得三级醇。
二元酸得环状酸酐可用来制备酮酸。
酰胺氮上有活泼氢,一般不宜使用。
3、还原反应反应物还原剂NaBH4LiAlH4催化氢化B2H6RCOCl Rosenmund法RCHO+ + RCH2OH RCOOOCR + + + + 2RCH2OHRCOOR′+ +特殊催化剂+ RCH2OHR′OHRCONH2+ +特殊催化剂+ RCH2NH2RCN + + RCH2NH2反应、Bouveault-Blanc反应、酮醇反应、酯得热裂等见重要反应机理。
羧酸
O
H O OH OH COOH COOH
pKa 2.98
-I、环
4.08
-I(+C受阻) +C>-I
4.57
氢键
O COOH OH C O O H
-
+ H+
场效应的影响:通过空间传递静电力的效应
COOH
HO Cl C
O
pKa:
6.04
6.25
2. 羧基上羟基的取代
取代羟基生成羧酸衍生物
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
9-十八碳烯酸(油酸) Δ9-十八碳烯酸
• 可用希腊字母表明不饱和键的位次。 • 俗名: 蚁酸( HCOOH )、草酸、醋酸CH3COOH、 苹果酸、柠檬酸、硬脂酸、软脂酸、油 酸、肉桂酸、月桂酸、安息香酸。
CH CHCOOH
COOH
四、 羧酸的物理性质 1.物态:饱和一元羧酸中,甲酸、乙酸、丙酸具有
O O O R C O
有两个完全 等价的共振式
3)
应用:鉴别、分离和纯化化合物
醇、酚、羧酸的鉴别和分离: 不溶于水的羧酸既溶于NaOH也溶于NaHCO3; 不溶于水的酚能溶于NaOH但不溶于NaHCO3; 不溶于水的醇既不溶于NaOH也不溶于NaHCO3。
水相 混合物 OH CO2H + 有机溶剂萃取 非酸性化合物 R R CO2
O RHC X
3 PX3
C
C
OH
2P +
X2
O X + P(OH)3 OH -H X
3 RCH2COOH + O RCH2 C X
PX3 OH RHC C
3 RCH2 C
【知识解析】羧酸
羧酸1 羧酸的基本知识温故乙酸的分子式是C2H4O2,结构简式是CH3COOH,是由甲基(—CH3)与羧基(—COOH)相连而构成的有机化合物。
(1)概念:羧酸是由烃基(或氢原子)与羧基()相连而构成的有机化合物。
(2)官能团:羧基(或—COOH)。
(3)通式:饱和一元脂肪酸的通式为C n H2n O2(n≥1)或C n H2n+1COOH(n≥0)。
注意最简单的羧酸是甲酸,其结构简式为HCOOH(4)分类(5)命名注意对于芳香羧酸和脂环羧酸,可把苯环和脂环作为取代基来命名。
如的名称为3-苯基丙烯酸。
2 羧酸的物理性质物理性质规律举例溶解性分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶甲酸、乙酸、乙二酸随着分子中碳原子数的增加,一元羧酸在水中的溶解度迅速减小,甚至不溶于水高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体沸点随着分子中碳原子数的增加,一元羧酸的沸点逐渐升高丙酸>乙酸>甲酸注意羧酸的沸点一般高于与其相对分子质量相当的其他有机化合物,原因是羧酸分子间可以形成氢键。
3 羧酸的化学性质羧酸的化学性质主要取决于羧基官能团。
由于受氧原子电负性较大等因素的影响,当羧酸发生化学反应时,羧基中C—O和O—H容易断裂:(1)酸性①羧酸是一类弱酸,具有酸的通性,羧酸的电离方程式为RCOOH RCOO-+H+。
表现酸性的反应如下:反应现象或化学方程式与酸碱指示剂作用羧酸能使紫色石蕊溶液变红与碱反应RCOOH+NaOH—→RCOONa+H2O与碱性氧化物反应CuO+2RCOOH—→(RCOO)2Cu+H2O与活泼金属反应2RCOOH+2Na—→2RCOONa+H2↑RCOOH+NaHCO3—→RCOONa+H2O+CO2↑与某些盐反应2RCOOH+Na2CO3—→2RCOONa+H2O+CO2↑②教材P73·探究比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱实验装置CH3COOH与Na2CO3反应,有气体生成;生成的气体经过装有饱和NaHCO3实验现象溶液的洗气瓶后通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊实验结论酸性:化学方程式名师提醒(1)羧基(—COOH)由羰基()和羟基(—OH)构成,由于二者之间的相互影响,羧基上的氢原子比醇羟基上的氢原子易电离,因此羧酸具有酸性。
《有机化合物的分类和命名》羧酸命名规则
《有机化合物的分类和命名》羧酸命名规则有机化合物的分类和命名——羧酸命名规则在有机化学的广袤世界中,有机化合物的分类和命名是我们理解和研究这些物质的基础。
而羧酸作为一类重要的有机化合物,其命名规则有着独特的规律和特点。
接下来,让我们一同深入探索羧酸的命名规则。
首先,我们需要了解羧酸的结构特点。
羧酸是由羧基(COOH)与烃基相连所构成的有机化合物。
羧基是羧酸的官能团,它决定了羧酸的化学性质和命名方式。
对于简单的羧酸,其命名通常是根据所含的碳原子数来命名。
例如,含有一个碳原子的羧酸称为甲酸,含有两个碳原子的羧酸称为乙酸,含有三个碳原子的羧酸称为丙酸,以此类推。
当羧酸分子中的烃基是直链烃基时,命名是将相应的烃名改为“某酸”。
例如,CH₃CH₂CH₂COOH 被命名为丁酸。
如果烃基是支链烃基,那么我们需要按照一定的规则来确定主链。
主链应是包含羧基的最长碳链。
编号时,从羧基的碳原子开始,给主链上的碳原子依次编号。
例如,被命名为 2-甲基丁酸。
对于含有多个羧基的羧酸,我们在命名时要使用数字来表示羧基的数目。
例如,HOOCCOOH 被称为乙二酸,HOOC(CH₂)₄COOH 被称为己二酸。
当羧酸分子中还含有其他官能团时,羧基始终作为主官能团,其他官能团作为取代基。
命名时,按照取代基的位置、名称和数目依次列出。
例如,被命名为 3-氯丁酸。
此外,还有一些常见的羧酸具有特定的俗名。
比如,苯甲酸又称为安息香酸,草酸是乙二酸的俗称。
在复杂的羧酸命名中,我们还可能会遇到环羧酸的情况。
对于环羧酸,如果羧基直接连在环上,一般以“环某酸”来命名。
例如,被称为环己烷羧酸。
如果环上还有其他取代基,编号则从羧基所连的碳原子开始。
另外,不饱和羧酸的命名也有其特点。
如果羧酸分子中含有碳碳双键或三键,那么在命名时要标明双键或三键的位置。
例如,被命名为3-丁烯酸。
总之,羧酸的命名规则虽然看似复杂,但只要我们掌握了其中的规律和要点,就能够准确地对各种羧酸进行命名。
基础有机化学合成中增减一个碳原子的方法
基础有机化学合成中增减一个碳原子的方法作者:邹光龙来源:《教育教学论坛》2014年第31期有机化学作为大学化学、生物、医学、环境科学及材料学等专业开设的一门基础课,不仅要求掌握结构、反应、合成等方面的基本知识,而且要学会鉴定、表征有机化合物。
但是如何加深学生对有机化学基本概念、基本理论、基本反应的理解,提高学生分析和解决问题的能力?如何建立和培养学生的逻辑推理思维,找寻出貌似千差万别的各种反应的共同特征和规律?在有机化学的学习中,有机化学合成往往是学生感到头疼的难题,本文对一些典型的增减一个碳原子的合成方法进行了详细的总结,这在一定程度上为学生解开难题提供了一些可用的钥匙。
这样不仅能避免学生硬背书本,而且可以增强他们学习的兴趣。
一、有机化学反应种类繁多、反应机理复杂,内容庞杂因此本文对有机化学合成中增加和减少一个碳原子的合成方法进行了剖析。
常见的用于增加一个碳原子的试剂有:CO2,CO,HCN,NaCN,CH2I2,CHCl3,CH2Cl2,CH3OH,(CH3)2LiCu,HCHO,CH3MgI,Ph3P=CH2,(CH3)2SO4,CuCN,CO(NH2)2,氨基脲等。
下面我们具体举例说明如下:1.丙烯与四氯化碳在过氧化物存在下进行自由基加成反应生成比原料多一个碳原子的产物:2.乙炔在氯化铵-氯化亚铜水溶液中可与氢氰酸加成得到丙烯腈。
3.西蒙斯-斯密斯(Simons-Smith)于1959年提出了一个合成环丙烷的好方法,即在锌-铜合金存在下,二碘甲烷与烯作用生成环丙烷及衍生物,且其加成立体化学为顺式加成。
例如:4.卤代烃的氰解,即卤代烃与氰化钠在乙醇溶液中反应,卤原子被氰基取代而生成腈。
5.卡宾(:CCl2:和:CH2)作为一种重要的活泼中间体,对烯烃的插入反应,生成三元环化合物。
例如:6.二烷基铜锂与卤代烷反应生成烷烃,常用来合成各种结构的高级烷烃、烯烃和芳烃。
例如:二甲基铜锂与α,β不饱和醛、酮的反应以1,4-加成为主。
常用合成香料
烷基取代的环氧乙烷与丙二酸酯的钠盐反应也是制备γ一内酯的方 法,反应在过氧化物存在下进行。
另有报道的γ一内酯合成方法是以糠醛为起始原料的方法 和自由基缩合的方法。糠醛法是以糠醛和格氏试剂反应生 成烷基糠醇,后经开环、还原后环合即生成γ一内酯。
自由基缩合法以直链伯醇和丙烯酸酯为原料,在过氧化叔 丁醇作用下反应得到较高收率的γ一内酯。
主要用于某些精油和香精的调配中充当溶剂的作用
。
2、β-苯乙醇 β-苯乙醇(2-苯基乙醇),简称PEA(phenyl ethyl alcohol) 分子式C8H10O,分子量122.16,bp222℃,nD(20℃)1.5318,结构 式: 香气特征为柔和细腻的玫瑰香气。 β-苯乙醇以游离状态存在于许多精油里,如玫瑰油、丁香油、 香叶油和橙花油;还发现它以桂酸酯的形式存在于树脂和香膏里 。由于β-苯乙醇对碱和空气氧的作用稳定。所以能广泛用于配制 香水香精、食用香精以及用于合成香料。曾有人宣称它可以用以 各种香型中。
但在自然界中仅以2-trans-6-cis-的构型存在,它和相 应的醛类同时存在于紫罗兰叶子中,故名为紫罗兰 叶(醇)醛,也存在于黄瓜中,稀释时具有黄瓜的 香气。
二、脂肪族醛类
脂肪族醛类是许多天然产品的重要成分,在一些日 化香精中有一定的使用价值。低级脂肪醛(C2-C7 )广泛存在于天然界,但由于它们的挥发性较高和 具有令人不愉快的气味使得在天然界中很少应用, 而高级脂肪醛(C9-C13)却可以以单个或多个共用 在各类日化和食品香精中,C14以上的脂肪醛在香 料使用方面无重要意义。脂肪醛很少应用于烟用香 精香精调配或卷烟加香中。
γ一辛内酯
γ一壬内酯 γ一癸内酯 γ一十一内酯 γ一十二内酯 α一当归内酯
Bp(℃) 206 206.5 220
有机化学第15章 羧酸及其衍生物
CO2H
Br2 P
Br CO2H
反应选择性地发生在羧酸的α-C上,如果卤素过量,还可 以进一步产生二卤化物和三卤化物,例如:
CH3COOH Cl2,P ClCH2COOH Cl2,P Cl2CHCOOH Cl2,P Cl3COOH
16
α-卤代酸还可以发生消除反应生成α,β-不饱和羧酸。
RCH2CHCOOH X KOH 醇 RCH CHCOOK H+ RCH CHCOOH
④ 二元酸的有两个离解常数K1和K2, K1 、K2其大小与两个羧 基的相对距离有关,离解是分步进行的,第一步电离受到另 一个羧基-I效应的影响,两个羧基相距越近影响越大,因此, 二元羧酸的pKa1 一般小于一元羧酸的pKa2,例如:
草酸 < 丙二酸 < 丁二酸 < 乙酸 pKa1 值 1.27 2.85 4.21 4.75
4
(2)伯醇和醛的氧化
H R C O H H O H R C O O O R C OH
CH2OH KMnO4/H2SO4
CHO KMnO4/H2SO4
COOH
CH3CH2CH2CH2OH
KMnO4/H2SO4
CH3CH2CH2CHO
KMnO4/H2SO4 CH3CH2CH2COOH
O CH3CH2CH2CH
(CH3)3CBr
(CH3)3CCH2CH2OH
K2Cr2O7,H+ H2O
(CH3)3CCH2CO2H
此法可用于制备比原料 多一个或两个碳的羧酸
RCH=CH2 + CO + H2O Ni(CO)4 R CH CH2 C O H2O R CH COOH CH3
8
有机化学基础知识点羧酸的命名和结构
有机化学基础知识点羧酸的命名和结构在有机化学中,羧酸是一种重要的有机化合物。
本文将介绍羧酸的命名方法和结构特征。
1. 羧酸的命名方法羧酸的命名通常遵循以下几个规则:1.1 根据所含碳原子数目,羧酸分为富碳酸和贫碳酸。
富碳酸含有两个以上的碳原子,贫碳酸只含一个碳原子。
1.2 富碳酸的命名:首先根据碳原子数目确定羧酸的前缀,然后根据连结的碳原子数目在前缀后加上酸的字样。
例如,甲酸(HCOOH)是一种富碳酸,因为它含有一个碳原子。
1.3 贫碳酸的命名:根据侧链的不同,贫碳酸的命名方法有所不同。
常见的贫碳酸包括甲酸(HCOOH)、乙酸(CH3COOH)等。
2. 羧酸的结构特征羧酸的结构特征主要包括以下几个方面:2.1 羧基:羧酸的结构中含有羧基(-COOH),由一个碳氧双键和一个氢原子组成。
羧基是羧酸中的共振结构,使得羧酸具有一些特殊的性质,如酸性、亲电性等。
2.2 羧基的位置:羧基可以出现在分子的末端,也可以出现在分子的内部。
根据羧基的位置不同,羧酸可以分为两种结构:酸和酸内酯。
酸内酯是由羧酸分子内部的羧基与同一分子中的羟基(-OH)反应形成的环状结构。
2.3 侧链:羧酸的结构中还可以含有其他官能团或碳链作为侧链,这些侧链的存在会影响羧酸的性质和命名方式。
3. 羧酸的应用羧酸是一类重要的有机化合物,在生物化学、药物化学、材料科学等领域具有广泛的应用:3.1 抗生素:许多抗生素是羧酸衍生物,如青霉素类药物。
3.2 酯类化合物:羧酸可以与醇反应生成酯,酯是许多香精、药物等化合物的重要结构。
3.3 表面活性剂:羧酸衍生物在制备表面活性剂和润滑剂方面具有重要应用。
3.4 高分子材料:羧酸衍生物可以作为聚合反应的单体,用于合成高分子材料,如聚丙烯酸。
3.5 食品添加剂:羧酸衍生物被广泛应用于食品工业中,用作pH调节剂、防腐剂和抗氧化剂。
综上所述,羧酸是一类重要的有机化合物,命名方法遵循一定规则,结构特征包括羧基、羧基的位置和侧链。
己二酸的制备实验报告1
实验八己二酸的制备一、实验目的1、学习环己醇氧化制备己二酸的原理和方法;2、掌握浓缩、过滤及重结晶等操作技能二、实验原理叔醇一般不易被氧化,仲醇氧化得到酮,酮遇到强氧化剂KMnO4、HNO3等时可以被氧化,碳链断裂生成多种碳原子数较少的羧酸混合物。
环己酮是环状结构,控制好反应温度,氧化断裂后得到单一产物——己二酸。
三、实验药品及其物理常数环己醇:2g 2.1ml (0.02mol);高锰酸钾6g (0.038mol);0.3N氢氧化钠溶液 50ml;亚硫酸氢钠;浓盐酸四、主要仪器和材料水浴锅三口烧瓶(100 mL、19#×3) 恒压滴液漏斗空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 螺帽接头(19#,2只) 温度计(100℃) 布氏漏斗吸滤瓶烧杯冰滤纸水泵等.氧化剂可用浓硝酸、碱性高锰酸钾或酸性高锰酸钾。
本实验采用碱性高锰酸钾作氧化剂五、实验装置六、操作步骤(1)向250ml烧杯内加入50ml 0.3N氢氧化钠溶液,置于磁力搅拌上;(2)边搅拌边将6g 高锰酸钾溶解到氢氧化钠溶液中;(3)用滴管滴加2.1ml 环己醇到上述溶液中,维持反应物温度为43~47 ℃。
(4)当醇滴加完毕且反应混合物温度降低至43 ℃左右时,沸水浴将混合物加热,使二氧化锰凝聚。
(5)在一张平整的滤纸上点一小滴混合物以试验反应是否完成,如果观察到试液的紫色存在,那么可以用少量固体亚硫酸氢钠来除掉过量的高锰酸钾。
(6)趁热抽滤,滤渣二氧化锰用少量热水洗涤3次(每次2 mL),每次尽量挤压掉滤渣中的水分;(7)合并滤液和洗涤液,用4ml浓盐酸酸化至pH2.0;(8)小心地加热蒸发使溶液的体积减少到10ml左右,冷却,分离析出的己二酸。
(9)抽滤、洗涤、烘干、称重、计算产率。
(10)测量产品的熔点和红外光谱,并与标准光谱比较。
【操作要点及注意事项】1.KMnO4要研细,以利于KMnO4充分反应。
2.本实验为强烈放热反应,所以滴加环己醇的速度不宜过快(1-2滴/秒),否则,因反应强烈放热,使温度急剧升高而引起爆炸。
长链羧酸和短链羧酸
长链羧酸和短链羧酸
长链羧酸和短链羧酸是有机化合物中的两种不同类型的羧酸。
羧酸是一类分子中包含一个羧基(-COOH)的化合物,它在许多生物和化学过程中具有重要作用。
长链和短链羧酸是根据羧酸分子中碳原子数目的不同来分类的。
长链羧酸:指的是羧酸分子中碳原子数目较多的羧酸。
这些羧酸通常有较长的碳链结构,可以包含10个或更多的碳原子。
长链羧酸在生物体内常作为脂肪酸存在,是脂质的组成部分。
脂肪酸可以进一步分为饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸等。
长链饱和脂肪酸如硬脂酸,以及长链不饱和脂肪酸如油酸等都属于这一类。
短链羧酸:指的是羧酸分子中碳原子数目较少的羧酸。
这些羧酸通常具有较短的碳链结构,包含少于10个碳原子。
短链羧酸在生物体内具有多种功能,如作为能源供应、作为代谢中间产物等。
例如,乙酸(醋酸)是一种常见的短链羧酸,它是醋的主要成分,也在生物体内参与能量代谢过程。
长链和短链羧酸在生物体内发挥着不同的生物学功能,这些功能与它们的分子结构和化学性质密切相关。
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羧基 离子
羧基离子一、羧基的定义和性质羧基是有机化合物中含有一个碳氧双键和一个氧化钙单键的官能团,通常表示为-COOH。
它具有亲电性和酸性,可以与碱形成盐,并且可以发生缩合反应。
羧基在生物体内广泛存在,是许多重要分子的一部分,如蛋白质、核酸、糖类等。
二、羧酸的分类根据羧基所连接的碳原子数目,羧酸可以分为单元素羧酸、二元素羧酸和三元素羧酸。
1. 单元素羧酸:只含有一个碳原子与羧基相连,如甲酸(HCOOH)。
2. 二元素羧酸:含有两个碳原子与羧基相连,如乙酸(CH3COOH)。
3. 三元素羧酸:含有三个碳原子与羧基相连,如丙酮酸(CH3COCOOH)。
三、离子化反应当羧基中的氢离子被取代时,就会形成离子。
这种离子称为“离子”。
在水溶液中,它们会形成盐,并具有酸性。
羧酸的离子化反应可以表示为:RCOOH + H2O ⇌ RCOO- + H3O+其中,RCOOH表示羧酸,RCOO-表示羧酸根离子,H3O+表示氢氧离子。
四、羧酸盐的性质羧酸盐是由羧酸和金属离子形成的盐。
它们通常是易溶于水的白色或无色晶体,具有良好的热稳定性和化学稳定性。
羧酸盐在工业上广泛用于染料、香料、塑料等领域。
五、应用1. 化妆品:在化妆品中,羧基可以作为防腐剂和调节剂使用。
2. 药物:许多药物中都含有羧基,如阿司匹林、维生素C等。
3. 工业:羧基可以用于制造染料、香料、塑料等工业产品。
4. 生物学:在生物学中,羧基是构成蛋白质和核酸的重要组成部分。
六、结论总之,羧基是一种重要的官能团,在生物体内广泛存在,并且在工业领域和生物学领域中具有广泛的应用。
离子化反应使羧基具有酸性和亲电性,使其在化学反应中具有重要作用。
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甲醇
CH3OH
甲醇用做F1赛车的燃料
乙二醇
CH2OH CH2OH
制造合成涤纶
丙三醇
CH2OH
CHOH
日用化妆品
炸药
CH2OH
木糖醇
CH2OH CHOH CHOH CHOH
CH2OH
甜味剂
羧酸
蚁酸(甲酸)
HCOOH
资料卡片
自然界中的有机酸
安息香酸
草酸
(苯甲H COOH
醇 无
不反应 不反应
生成H2 生成CO2和H2O
羧酸 弱酸
酸碱中和 生成CO2
酸性KMnO4溶液
褪色
催化氧化 酯化反应
氧化产物:
1、醛(羟基在链的顶端) 2、酮(羟基不在链的顶端)
注:羟基相连的碳上没氢的醇不能被氧化。
醇+羧酸⇋酯+水
不褪色
当堂检测答案: 1、C 2、D 3、D 4、C 5、D
或CnH2nO2
按羟基的个数分为:一元醇、二 按羧基的个数分为:一元羧
元醇、多元醇
酸、二元羧酸、多元羧酸
碳原子越多,沸点越高。碳原子 碳原子越多,沸点越高。碳 数少的醇,易溶于水和有机溶剂 原子数少的羧酸,易溶于水
和有机溶剂
二、化学性质:
酸性
强弱
与Na反应
氧化反应
与NaOH反应
与Na2CO3、 NaHCO3反应 燃烧
是如何影响醇及羧酸的化学性质。
自学自测
小组讨论
个人展示
总结
一、定义、结构和物理性质:
定义 官能团 通式
分类 物理性质
醇
羧酸
链烃基与烃基形成的有机化合物 烃基与羧基相连组成的有机 化合物
羟基:—OH
羧基:—COOH
饱和一元醇:CnH2n+1OH或 CnH2n+2O
饱和一元羧酸:CnH2n+1COOH
CH2—COOH
HO—C—COOH
柠檬酸 CH2—COOH
未成熟的梅子、李子、杏子 等水果中,含有草酸、安息香 酸等成分
2019/12/7
2
一、学习目标: 1、了解醇的结构和性质。 2、掌握羧酸的结构和性质。
二、学法指导: 阅读策略:阅读知识链接及知识清单
了解醇和羧酸的结构和性质。 思考策略:思考醇及羧酸的官能团分别