2 羧酸的命名
羧酸人教版高中化学选修3《有机化学基础》
+ COOH
COOH
CH2OH 浓硫 酸 CH2OH △
缩聚产物？
HOOCCOOCH2CH2OH + H2O
练习——P82食物中的有机酸
酸牛奶中含有乳酸，结构简式为： CH3─│CH─COOH
OH
（1）乳酸与碳酸氢钠反应的方程式
；
（2）乳酸与钠反应的方程式________________；
（3）乳酸发生消去反应，生成物为
应应
乙 醇
CH3CH2OH
无 能 不能 不能 不能
增
苯 酚
C6H5OH
强
比碳 酸弱
能
能
能，不 不能
产生CO2
乙 酸
CH3COOH
比碳 酸强
能
能
能
能
酸性排序：
乙二酸＞甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞碳酸＞苯酚
A
1mol有机物
HO
CH-CH2
COOH
OH
CH2OH
最多能消耗下列各物质多少 mol?
(1) Na 4 (2) NaOH 2 (3) NaHCO3 1 (4) Na2CO3 1.5
2、分类：
芳 香 酸 C6H5COOH
羧基数目
一 元 羧 酸 CnH2n+1COOH
二 元 羧 酸 HOOC－COOH
多元羧酸
CH2—COOH
HO—C—COOH
CH2—COOH
注是:酯符或合羟这基一醛通等式同C分nH异2nO构2体有可能
3、羧酸的通式： 饱和一元羧酸：CnH2nO2（n≥1） 4、羧酸的命名
，该物质
与甲醇反应，生成的有机物结构简式为
，这
一产物又可以发生加聚反应，反应方程式为
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）。
大学有机化学第十三章羧酸
CH3-C CH-COOH CH3
4
3
2
1
3-甲基-2-丁烯酸
取代酸
CH
CHCOOH
3-苯基丙烯酸（肉桂酸） （ -苯基丙烯酸）
◆ 羧酸的物理性质
O R C
=
O
H O
H H H
R C
=
O
H O O
O H
O H
=
C R
羧酸是极性分子，能与水形成氢键，故低级一元酸可 与水互溶，但随M↑，在水中的溶解度↓，从正戊酸开始 在水中的溶解度只有3.7 %，＞C10的羧酸不溶于水。
O CH3C OH + NH3
CH3COOH + NH3
O
CH3C O.NH4 200℃CH C NH 3 2
CH3COONH4 Δ CH3CONH2 + H2O
-+
O
二元酸的二铵盐受热则发生分子内脱水兼脱氨，
生成五元或六元环状酰亚胺。
C H2C O O NH 4 C H2C O O NH 4
O
300℃
回流
ClCH2COOH
Cl2 , P
一氯乙酸
Cl2CHCOOH
回流
Cl2 , P Cl3CCOOH
二氯乙酸
回流
三氯乙酸
α-卤代酸是一种重要的取代酸，它可以发生与卤代烃相 似的亲核取代或消去反应，从而转变成其它的取代酸。
如：
CH3COOH Br2 ,P BrCH2COOH NaCN NCCH2COOH α-氰基乙酸
b.p： 羧酸 ＞ M 相同的醇。
IR谱：
OH伸缩振动—
二聚体：2500~3300cm-1(宽而散)；
单体： 3550cm-1(气态或非极性溶剂的稀溶液)。 C=O伸缩振动——脂肪族羧酸：1700~1725cm-1 芳香族羧酸：1680~1700cm-1
有机化学 第11章 羧酸
C O C
2.两个羧基相隔2～3个碳原子的二元酸，不需要任 何脱水剂，加热就能脱水生成五元或六元环酐。
O H H C C C OH C OH O 150℃ H H C C O C O C O + H2 O
（三）酯的生成
酯化是可逆反应。为了提高酯的产率，通常采用加 过量的酸或醇。
§11-1 羧酸的分类和命名法
分子中含有羧基 一、分类
按照与羧基所连的烃基： （—COOH）的化合物。 脂肪酸和芳香酸。 通式：RCOOH和 按照分子中所含羧基数目： ArCOOH表示。
一元羧酸和多元羧酸。
二、命名
（一）脂肪酸
CH3 CH3CHCH2COOH 3-甲基丁酸 β-甲基丁酸
_ H3 O+
CH3(CH2)3CHCHO CH2CH3
KMnO4,OHH 2O
CH3(CH2)3CHCOO CH2CH3
CH3(CH2)3CHCOOH CH2CH3 (78％)
二、腈水解
HOCH2CH2Cl NaCN HOCH2CH2CN (1)OH-,H2O (2)H3O
+
HOCH2CH2COOH
α-C有强吸电子基时容易脱羧，二元羧酸也较容易 发生脱羧反应。芳基作为拉电子基，使芳酸的脱羧 比脂肪酸容易。
COOH O2N NO2 NO2 ~100℃ H2O O2N NO2 NO2 + CO2
五、烃基上的反应
（一）α-H卤化 羧基与羰基类似，能使α-H活化。但羧基的致活作 用比羰基小得多，必须在碘、硫或红磷等催化剂存 在下α-H才能被卤原子取代。
高四12章__羧酸
第十二章 12.5 羧酸的波谱性质
IR谱图特征： IR谱图特征 谱图特征： O
羧酸 R－C－OH
羧
酸
-1 νC=O ： 1725-1700cm -1 ： νOH（缔合） 3000-2500cm （胖峰或漫坡）
δ OH ：
O 羧酸盐 R－C O-
-1 约920 cm
O- ：1610-1550cm 和 1420-1300cm -1 -1 R－C O
熔点：偶数碳羧酸的m.p高于相邻两奇数碳羧酸的m.p。 熔点：偶数碳羧酸的m.p高于相邻两奇数碳羧酸的m.p。 （P429图12-1） P429图12H3C
原因：
H3C
COOH H3C
COOH H3C
COOH H3C
COOH
H3C COOH
COOH
分子对称性低，排列不够紧密
分子对称性高，排列紧密
同理：二元酸也是偶数碳羧酸之m 高；不饱和酸：E 同理：二元酸也是偶数碳羧酸之m.p高；不饱和酸：E式m.p＞Z式m.p；
12.3.1
羧酸的工业合成
(1) 烃氧化
制乙酸： 制乙酸：
CH3CH2CH2CH3
O2，醋酸钴 90~100 C，1.01~5.47MPa
o
CH3COOH + HCOOH + CH3CH2COOH + CO + CO2 + 酯和酮 57% 1~2% 2%~3% 17% 22%
工业制乙酸还可用轻油(C5~C7的烷烃) 工业制乙酸还可用轻油(C5~C7的烷烃)为原料。 制苯甲酸： 制苯甲酸：
RX + NaCN
RCN
RCOOH + NH3
增长碳链的方法之一，RCOOH比RX多一个碳！
羧酸的化学知识点总结
羧酸的化学知识点总结一、羧酸的结构和命名1. 结构：羧酸分子的基本结构是一个含有羧基的碳原子。
羧基通常连接在碳原子上，并且与氢原子取代原子或它们的共轭基。
2. 命名：羧酸通过在化学名词前面加上“酸”字作为后缀来命名。
例如甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸等。
二、羧酸的物理性质1. 溶解性：大多数羧酸在水中溶解度较高，因为羧基上的氧原子能够与水形成氢键。
2. 气味：许多羧酸具有特殊的气味，如乙酸的发酵味、醋酸的芳香味等。
3. 沸点和熔点：羧酸的沸点和熔点因其分子结构而异，但大多数羧酸的沸点和熔点都较高。
三、羧酸的化学性质1. 酸性：羧酸中的羧基是一个弱酸基，可以脱去氢离子形成阴离子，导致其呈现酸性。
羧酸越理想，pKa值越小，酸性越弱。
2. 反应性：羧酸能够与醇、胺等进行酯化、酰胺化等反应，形成酯、酰胺等不同种类的化合物。
3. 氧化还原反应：羧酸可以与氢气发生还原反应，生成醇和二氧化碳；也可以与醇发生酯化反应，生成酯。
四、羧酸的生物活性1. 蛋白质合成：氨基酸中的羧酸与胺基在蛋白质合成过程中发生缩合反应，形成多肽链。
2. 新陈代谢：某些羧酸在生物体内是重要的代谢产物，如醋酸作为能量物质参与有氧呼吸过程。
3. 药物作用：某些羧酸具有抗菌、抗炎、抗氧化等生物活性，被广泛应用于医药领域。
五、羧酸的应用1. 化妆品：果酸可促进皮肤代谢，被广泛用于美容产品中。
2. 食品饮料：柠檬酸、乙酸等常作为食品酸味剂使用。
3. 农业：乙酸、丙酸等可作为农药原料，用于制备杀虫剂、杀菌剂等。
总结：羧酸作为一类具有羧基的有机酸，在自然界和人造环境中广泛存在，并且具有重要的生物活性和化学性质。
它们不仅被广泛应用于医药、农业、食品和工业领域，还对理解生命的起源和进化具有重要意义。
随着对羧酸的深入研究，相信其在各个领域中的应用将会更加广泛。
第12章 羧酸
第12章 羧酸§12.1 羧酸的分类、结构与命名12.1.1 结构和分类 1、定义分子中含有C OH O基团(羧基)的有机化合物称为羧酸。
2、羧酸的结构通式：R-COOH (-R=烷基或芳基) 3、羧酸(RCOOH)的分类方法☐ 按照羧基连的烃基构造： ☐ 按照分子中羧基的数目：脂肪族羧酸（饱和及不饱和） 一元羧酸 脂环族羧酸 二元羧酸 芳香族羧酸 多元羧酸其中链状的一元羧酸（包括饱和的及不饱和的）通称为脂肪酸12.1.2 命名 1、系统命名法A 、饱和脂肪酸的命名1）选择含有羧基的最长碳链为主链，并按主链碳数称“某酸”； 2）从羧基碳原子开始编号，用阿拉伯数字标明取代基的位置； 3）并将取代基的位次、数目、名称写于酸名前。
如：C H 3 C H 2 C H 2 CO O H丁酸 C H 3 C H C H 3 C H C H 3C H 2 C O O H 3 , 4 - 二甲基戊酸 β , γ - 二甲基戊酸12 3 4 5 α β γB 、不饱和脂肪酸的命名1）选择包括羧基碳原子和各C=C 键的碳原子都在内的最长碳链为主链，根据主链上碳原子的数目称“某酸”或“某烯（炔）酸”；2）从羧基碳原子开始编号；3）在“某烯（炔）酸”前并注明取代基情况及双键的位置。
如：CH 3CCHCH CH 3CH 3COOHC CCOOHHOOCH H2, 4–二甲基–3–戊烯酸 (E ) –丁烯二酸 3-苯基丙烯酸C 、脂环族羧酸的命名1）羧基直接连在脂环上时，可在脂环烃的名称后加上“羧酸或二羧酸”等词尾； 2）不论羧基直接连在脂环上还是在脂环侧链上，均可把脂环作为取代基来命名。
如：D 、芳香族羧酸的命名1）以芳甲酸为母体；2）若芳环上连有取代基，则从羧基所连的碳原子开始编号，并使取代基的位次最小。
如：E 、二元酸的命名选包括两个羧基碳原子在内的最长碳链作为主链，按主链的碳原子数称为“某二酸”。
羧酸的结构分类和命名
OH slow R C OH
HO R'
+
OH R C OH R'O+ H
- H+ O R C OR'
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OH + OH fast + R C OH2 R C OR' 消除 H 2O OR'
..
..
加成
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问题: 解释酯化反应的活性顺序
不同醇的酯化反应由易到难:
CH3OH ＞ CH3CH2OH ＞ (CH3)2CH-OH ＞ (CH3)3C-OH
不同酸的酯化反应由易到难:
HCO2H ＞ CH3CO2H ＞ (CH3)2CHCO2H ＞ (CH3)3CCO2H
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4．酰胺的生成
羧酸与氨(或胺)反应首先形成铵盐, 然后加热脱水得到酰胺 (amide)。
RCOOH
O NH3 R-C-O-NH4+
△
-H2O △
O R-C—N H2
酰胺键
COOH
浓H2SO4
乙酸乙酯
O O H2SO4 C6H5-C—OH + H O-CH3 C6H5-C—O-CH3 +H2O
苯甲酸甲酯 (85-95%)
增加反应物之一，或不断从反应体系中移去 一种生成物,可促使平衡右移,提高酯的收率。
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伯醇、仲醇与羧酸的酯化反应，通常 是按酸脱羟基醇脱氢的方式生成酯。 O O CH3-C—OH + H O18-C2H5 CH3-C—O18-C2H5 + HO-H
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(三) 羧酸的命名
脂肪族和芳香族羧酸均以脂肪酸作母体命名。
羧酸的命名和结构
羧酸的命名和结构一、羧酸的命名1、俗名:根据羧酸的来源进行命名。
例如:HCO ＯH C Ｈ3ＣＯO Ｈ C 6Ｈ5C ＯO Ｈ ＨOOCC ＯOH 蚁酸 醋酸 安息香酸 草酸(参见表9－1，9—２)2、普通法:称为´´酸,取代基位置用α，β…ω表示，ω代表最远的取代位置。
例如：Ｂr ＣH 2（CH 2)9CO ＯH COOH CH 2CH 3CCH 2COOHω—溴代十一碳酸 α－甲基丙烯酸 b －萘乙酸３、系统法：(1）选含ＣＯＯH 的最长碳链→´酸（２）多元酸→选含最多C ＯO Ｈ的最长碳链 (3)脂环、芳环作取代基（4）COOH 端起编（羧基﹤重键） (5)其余符合系统法 例如： 1、OHCOOH ２、COOH OCH 33、COOHCOOH ４、ＣH 3ＣH=C ＨCOOH5、CH 3(CH 2)7CH=CH(CH 2)7COOH6、CCl 3COOH ７、COOH８、HOOCCOCH 2CH 2COOH ９、CH 3CH(COOH)2 １0、CH 2COOH11、CHCH 2COOHCH 312、BrCH 3OH１3、COOH2OH1４、COOHCOOHCOOH HOOC15、CO解:1、邻羟基苯甲酸（水杨酸） ２、邻甲氧基苯甲酸3、1，2—环己基二甲酸（1,2—环己烷二羧酸）4、２－丁烯酸５、9—十八碳烯酸（油酸） 6、三氯乙酸 ７、乙二酸（草酸) 8、2-酮戊二酸（草酰丙酸) 9、２－甲基丙二酸 10、a —萘乙酸 １１、３—环己基丁酸 １2、3－甲基-４-羟基—5-溴苯甲酸13、对氨基水杨酸 1４、反—1，2—环己基二甲（羧)酸 15、草酰基二、结构特点CH-+H1、羧酸中存在羟基与羰基的共轭，使羧酸的性质与醇、醛酮显著不同；2、p－π共轭使氢氧键极性↑,H+易离去，且羧基负离子也因p—π共轭而稳定性↑,因此羧酸具有明显的酸性；3、p—π共轭使羰基碳上δ+↓，因此羰基的亲核加成活性¯,而更易发生羟基取代的反应，生成相应的羧酸衍生物。
2.4.2 烃类衍生物的命名(二)——羧酸及其衍生物的命名
O
O
O
O
RCOCR
对称酸酐
R C O C R'
混酐
对称酐用相应的酸命名，称某酸酐或某酐。
混酐要指出两个酸的名称，称某某酸酐。
O
OO CH3COC
OO CH3COCCH2CH3
乙丙酸酐 acetic propionic anhydride
O
O 邻苯二甲酸酐 o-phthalic anhydride
（formic acid）
CH3COOH 乙酸（醋酸） ethanoic acid （acetic acid）
Br CH3CH2CHCOOH
2-溴丁酸 2-bromobutanoic acid
2.4.4 羧酸及其衍生物的命名
对于脂环族和芳香族羧酸，以脂肪酸为母体，把脂
环和芳环作为取代基来命名。羧基直接与环碳相连
化合物的英文命名是在相应环烃名称之后加上
“carboxylic acid”。例如：
COOH
COOH
环己基甲酸 cyclohexanecarboxylic acid
CH CHCOOH
苯甲酸（安息香酸） benzenecarboxylic acid
（benzoic acid）
3-苯基丙烯酸（肉桂酸） 3-phenylpropenoic acid
HOOC
COOH
CC
H
H
顺丁烯二酸 （马来酸） cis-butanedioic acid (maleic acid)
2.4.4 羧酸及其衍生物的命名
2. 羟基酸和酮酸的命名
羟基连接在脂肪烃基为醇酸，连接在芳环上为酚酸，
通常采用俗名。例如
CH3CHCOOH
OH 2-羟基丙酸（乳酸） 2-hydroxypropanoic acid
羧酸的命名和反应特点
羧酸的命名和反应特点羧酸是一类含有羧基（-COOH）的有机化合物，它们具有独特的命名和反应特点。
本文将对羧酸的命名和反应特点进行详细介绍。
一、羧酸的命名羧酸的命名遵循一定的规则，通常根据其碳骨架的长度和官能团的取代情况命名。
以下是常见的羧酸命名规则：1. 直链羧酸：直链羧酸的命名以相应的烷烃为基础，将末端的“e”字母去掉，并在末端加上“-oic acid”后缀。
例如，甲酸、乙酸、丁酸等。
2. 支链羧酸：支链羧酸的命名以支链烷烃为基础，将支链烷烃的取代基命名时，加上羧基的位置和名称，并在末端加上“-oic acid”后缀。
例如，3-甲基戊酸、2-乙基丁酸等。
3. 环状羧酸：环状羧酸命名时，以环状化合物的基础命名，并在末端加上“-oic acid”后缀。
例如，环丙烯酸、苯甲酸等。
二、羧酸的反应特点羧酸具有一些特殊的反应性质，以下是羧酸常见的反应特点。
1. 酸碱中和反应：羧酸具有酸性，可以和碱发生中和反应生成盐和水。
反应方程式为：酸 + 碱→ 盐 + 水。
2. 酯化反应：羧酸可以与醇发生酯化反应，生成酯和水。
反应方程式为：羧酸 + 醇→ 酯 + 水。
酯化反应是一种重要的有机合成反应，广泛应用于药物合成和香料合成等领域。
3. 还原反应：一些羧酸可以发生还原反应，被还原为相应的醇。
例如，乙酸可以被氢气还原成乙醇。
还原反应常在催化剂的作用下进行。
4. 羧酸的缩合反应：两个羧酸分子之间发生缩合反应，生成酸酐和水。
反应方程式为：两个羧酸→ 酸酐 + 水。
例如，乙酸与醋酸缩合反应产生醋酐。
5. 羧酸的酰化反应：羧酸可以与酸酐或氯代酸发生酰化反应，生成酰基羧酸。
反应方程式为：羧酸 + 酸酐或氯代酸→ 酰基羧酸。
酰基羧酸是一类重要的有机合成中间体。
总结：本文对羧酸的命名和反应特点进行了介绍。
羧酸的命名根据其碳骨架的长度和官能团的取代情况进行，常见的羧酸有直链羧酸、支链羧酸和环状羧酸。
羧酸具有酸碱中和反应、酯化反应、还原反应、缩合反应和酰化反应等特点，这些反应在有机合成和生物体内具有重要的应用价值。
有机化学第十章羧酸
Organic Chemistry
10.2 羧酸的物理性质
Physical Properties of Carboxylic Acids
Xiamen University
Physical Constants of Some Carboxylic Acids
Structure HCOOH OrganicCCHh3eCmOisOtrHy
自然界中的羧酸
OH
COOH
Organic Chemistry
HO
OH
胆酸 (Cholic acid)
H
H
CC
CH3(CH2)7
(CH2)7COOH
油酸 ( Oleic acid )
H C
Xiamen UCniHve3r(sCitHy 2)4
HH
C
C
CH2
H C
(CH2)7COOH
亚油酸 ( Linoleic acid )
Xiamen University
O
RC
R
O
羧酸根的共振结构
O C
O
O Organic Chemistry HC O 1.27A
Xiamen University
1.20A O HC OH 1.34A
Organic Chemistry
10.4 羧酸的制备 Preparation of Carboxylic acids
CH3CH2COOH
FCH2COOH
BrCH2COOH
HOCH2COOH
CH2=CHCOOH
XiamenCU6Hni5vCerOsiOtyH HOOCCOOH
m.p. ( ) 8.4 16.6 -22 35.2 50 80 13
羧酸取代羧酸的分类命名、性质
Br2 / P
3
-H活性：羧酸小于醛酮。 PCl3、PBr3 或红磷(P)等催化。 催化量 PBr
CH3CH2CHCOOH Br CH3CHCOOH Br
5. 羧酸的脱羧反应
HOOCCOOH HOOCCH2COOH HCOOH + CO2 CH3COOH + CO2
CH3(CH2)16COOH 二元酸
HOOCCOOH HOOCCH2COOH
十八酸
硬脂酸
乙二酸 丙二酸
草酸
系 统 命 名 法
4
3
CH3
2
1
CH3CHCH2COOH
CH3CH2 C COOH CH2
3–甲基丁酸
HOOCCHCH2COOH CH3
3–乙基–2–丙烯酸
HOOCC CHCOOH
CH2CH3
CH2 COOH
CH3 C
CH2 COOH
丙醛酸或 3-羰基丙酸
3–丁酮酸或β–羰基丁酸
1. 卤代酸
卤代酸的水解反应
R CH COOH + H2O X R CH OH COOH + HX
OH-
RCH2COOH + Br2
PBr3
RCHCOOH Br
H2O OH-
RCHCOOH OH
2.羟基酸（醇酸、酚酸）
180—190oC -H2O DCC/THF 0C
o
PhCONHPh (84%)
CH3CON(CH3)2
3. 羧基被还原
LiAlH4是还原羧酸为醇的最好试剂 LiAlH (醚) HO
RCOOH
COOH
《有机化学》第11章 羧酸及衍生物
二元酸时选择含有两个羧基在内的最长碳链为主链，称为某二酸。例如： HOOC-COOH 乙二酸
2023/6/13
3
2023/6/13
4
二、羧酸的物理性质
常温下，C10以下的饱和一元羧酸为液体，具有较强的刺激性气味或难闻 腥臭味；C10以上的饱和一元羧酸为蜡状固体；二元羧酸和芳香族羧酸都是结 晶固体。
2023/6/13
1
第一节 羧酸
一、羧酸分类和命名 1. 羧酸的分类
⑴ 根据和羧基相连的烃基的不同，可以分为脂肪族羧酸（脂肪酸）、 脂环酸、芳香族羧酸（芳香酸）；
⑵ 根据和羧基相连的烃基是否饱和可以分为饱和羧酸、不饱和羧酸； ⑶ 根据分子中羧基的数目，又可以分为一元酸、二元酸、多元酸等。
2. 羧酸的命名 ⑴ 羧酸的俗名
2. 酸酐
酸酐是将羧酸的名称后加“酐”字。例如：
2023/6/13
15
3. 酯
酯是羧酸和醇经酯化反应而得，命名时，酸的名称在前，醇的名称在后， 再加“酯”字。例如：
二、物理性质
最简单的酰氯为乙酰氯，沸点为52℃。甲酰氯在-60℃以上是不稳定的， 立即分解为一氧化碳和氯化氢。苯甲酰氯的沸点为197℃。
2023/6/13
12
5. α-H的卤代
脂肪酸中的羧基和羰基一样能使α-H活化，但羧基的致活作用比羰基小得多，要 在催化剂（常用红磷）作用下逐步卤代。例如：
红磷的作用是生成卤化磷（PCl3和PBr3），它与羧酸作用生成酰卤，酰卤的α-H卤代要比羧酸 容易得多。
2023/6/13
13
第二节 羧酸衍生物
酰氯的沸点比相应的羧酸低，低级酰氯遇水猛烈水解，水解产物能溶于水，
表面上好象是酰氯溶解。酰氯的密度大于1。 乙酐的沸点为140℃，比乙酸高，苯甲酸酐和邻苯二甲酐为固体，熔点为
第十二章 羧 酸
甲酸（蚁酸）的结构比较特殊，分子中的羧基和氢原子相连。 它既具有羧基的结构。同时又有醛基的结构，因而表现出与它的同 系物不同的一些特性。
因为甲酸分子中有醛基，故有还原性。甲酸能还原银氨溶液而 发生银镜反应，也能使高锰酸钾溶液退色，这些反应常用于甲酸的 定性鉴定。
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2.乙二酸
乙二酸(草酸) 草酸以盐的形式存在于多种植物的细胞膜中，最 常见的是钙盐和钾盐，在人尿中也存在着少量的草酸钙。
草酸很容易被氧化成二氧化碳和水。在定量分析中常用草酸来 滴定高锰酸钾。
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草酸可以与许多金属生成络离子，例如，草酸钾和草酸铁生成 如下的络离子。
这种络合物是溶于水的，因此草酸可用来除去铁锈或蓝墨水 的痕迹。
49
12.4羧酸的制法
12.4.1氧化法
1.烃氧化
上述两个反应分别是工业上生产乙酸和苯甲酸的方法之一。工 业上生产乙酸还可用轻油(C5~7的烷烃)为原料。
6
②羧基与侧链相连者，母体为脂肪酸，脂环或芳环作为取代基命名。 例如：
CH2CH2CH2COOH 4 环戊丁酸
CH CHCOOH
3 苯基丙烯酸
（肉桂酸）
7
12.2 羧酸的物理性质
状态：常温下，甲酸至壬酸的直链羧酸是液体，癸酸以上的羧
酸是固体。脂肪族二元羧酸和芳香族羧酸是晶状固体。
气味：甲酸、乙酸和丙酸有刺激性气味，丁酸至壬酸有腐败气
第十二章 羧 酸
12.1羧酸的分类和命名
羧酸的结构特征是分子中含有羧基(—COOH)，羧基是羧酸的 官能团。除甲酸外，羧酸可以看作是烃的羧基衍生物。
1
1.分类
脂肪族羧酸
按羧基所连烃基碳架
脂环族羧酸 芳香族羧酸 杂环族羧酸
羧酸的结构与命名
俗名 系统名
O CCC C C C
OH
6 5432 1
例如：
CH2=CH-COOH
4
3
21
CH3-CH=CH-COOH
丙烯酸（败脂酸）
CH3
2-丁烯酸（巴豆酸）
CH3-CH-CH-COOH
CH3
俗称：,-二甲基丁酸 (,-二甲基酪酸) 系统名称: 2,3-二甲基丁酸
• 脂肪族二元羧酸的命名
CH2COOH
CH2COOH
CH=CHCOOH
3-苯丙烯酸
苯乙酸（苯醋酸） （-苯丙烯酸，肉桂酸）
-萘乙酸
2. 羧基直接与苯环相连——苯甲酸作为母体
COOH
COOH
苯甲酸（安息香酸）
CH3
对甲苯甲酸
羧酸及其衍生物
（一）羧酸
1 羧酸的结构、分类和命名
1.1 羧酸的结构 ——羧酸的分子中都含有羧基官能团:
酰基
O
σ
羧基
R σ C σ OH
• 羧基中的碳原子是SP2杂化，三个键在一个平面上。 • 碳原子的一个P轨道与氧原子的P轨道形成键。
p-共轭
sp2杂化
2
1.2 羧酸的分类和命名 (1) 分类
按烃基骨架分类
• 选择分子中含有两个羰基的碳原子在内的最长碳链 作主链,称为某二酸.
C
乙二酸（草酸）
H
COOH
CC
HOOC
H
富马酸
(反丁烯二酸）
丙二酸（胡萝卜酸）
H
H
CC
HOOC
COOH
马来酸
(顺丁烯二酸）
• 芳香族羧酸的命名 1. 羧基与苯环支链相连——脂肪酸作为母体
脂肪族羧酸 芳香族羧酸 脂环族羧酸
脂肪族羧酸
稀 H 2 S O 4 R C H O+ C O+H 2 0
+ + K M n O 4 H+
R C O O H C O 2
H 2 0
+ + K M n O 4
R 2 C C O O HH+
R 2 C OC O 2
H 2 0
O H
K M n O 4
R C H C H C 2 O O H O H -
R C C H C 2 O O H- C O 2R C C H 3
第13章 羧 酸 Carboxylic acid
O RCOH
脂肪族羧酸 脂环族羧酸 芳香族羧酸
饱和羧酸 不饱和羧酸
一元羧酸 二元羧酸 多元羧酸
2021/8/30
O
RC OH
sp2杂化
O RC
OH
p－π共轭体系
2021/8/30
甲酸 formic acid
2021/8/30
乙酸 acetic acid
CH2ClCOOH
Cl2 P
Cl2
P CCl3COOH
CHCl2COOH
C H 3 C H 2 C H 2 C O O HBrP 2 C H 3 C H 2 C H C O O H B r
2021/8/30
应用：
CH3CHCOOH Br
OH-
H 2O O H-
CH3CHCOOH OH
C H2 C H C O O H
O H
O
O
少一碳
2021/8/30
六、 羧酸的制法
1、 烃氧化 2 、伯醇或醛氧化
[O ]
[O ]
R C H O 2 H R C H O R C O O H
华中科技大学有机化学第十二章 羧酸及其衍生物
工业上应用这个反应合成聚酰胺纤维：
三、还原反应 羧酸是许多有机物氧化的最终产物，性质稳定，催化加氢和一般的还 原剂都不能使羧酸还原。但用氢化铝锂可以顺利地将羧酸还原成伯醇。
由于LiAIH4价格昂贵且使用不便，常用间接的方法使羧酸还原， 即先把羧酸转变成酯然后再用适当的还原剂还原。 四、-卤代反应 脂肪族羧酸中的-氢在红磷的催化下能被卤素取代。例如
生成酸酐的反应机理是一分子羧酸对另一分子羧酸的亲核加成-消去反应
3．生成酯 羧酸和醇或在强酸(硫酸，对甲苯磺酸等)催化下分子间脱水生成酯， 这个反应叫做酯化反应(esterification)。 酯化反应是可逆反应。为了提高产率，一般采用的方法是增加某 一种反应物的用量，或不断从体系中移去某一种产物。 实验证明，羧酸酯化时生成的水分子中的氧原子一般是来自羧酸 的羟基。例如，用同位素标记的醇与羧酸反应，其结果是同位素标记 的氧原子留在酯分子中。
命名含有多官能团的羧酸衍生物时，要先确定主官能团并写出主 官能团为母体的名称，然后把其它官能团作为取代基，连同它们在母 体碳架上的位次写在母体名称之前。 常见羧酸衍生物功能基作为取代基的名称如下：
3. 酸衍生物的物理性质 一些羧酸衍生物的物理性质见下表。 C14以下的直链酰氯、甲酯和乙酯在室温下为液体。壬酸酐以上的酸酐 在室温下是固体。 甲酯、乙酯和酰氯的沸点比相应的羧酸低，酸酐和酰胺的沸点比相应 的羧酸高。除甲酰胺外，其它的酰胺RCONH2在室温下都是固体。 具有氢键给予体(N-H)和氢键受体(C=O)的酰胺可以通过氢键互相缔 合：
二、羧酸的命名 根据与羧基相连的烃基的种类，可将羧酸分为芳香族羧酸和脂肪 族羧酸、饱和羧酸和不饱和羧酸；根据羧基数目的不同，又可分为 一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸。 羧酸的系统命名原则与醛类似，即选择含有羧基的最长碳链为 主链，从羧基的碳原子开始编号，用阿拉伯数字表示取代基的位次。 简单的羧酸习惯上也使用希腊字母来编号，从羧基相邻碳原子起， 分别用、、、……字母表示，末端碳原子用表示。
二元羧酸命名
二元羧酸命名二元羧酸是一类非常重要的化学物质，大多数植物和动物中可以找到，具有诸多重要的生理作用，如调节pH，影响抗氧化保护和免疫系统。
因此，系统的对二元羧酸的命名非常重要。
在命名方面，基本上遵循有机化学通用的规则。
其中，主要是以羧酸的复性碳位置，以及它们的碳原子是否为羟基的存在来进行命名。
当羧酸键中的碳原子上存在两个羟基时，称为双羟基羧酸。
双羟基羧酸可以进一步按照羟基在碳原子上的方位进行加以分类，称为α型，β型，γ型等。
α型双羟基羧酸是指羟基均存在于同一键碳原子上，称为α-羧酸。
这是一类非常重要的双羟基羧酸，如乙二酸（乙二酸乙酯）、苯甲酸（苯甲酸乙酯）、丁二酸（丁二酸乙酯）、月桂酸（月桂醇）等。
β型双羟基羧酸指羟基分布在两个键碳原子上，称为β-羧酸。
这种羟基分布形式可以有效地限制二元羧酸的活性，是一类重要的镇定剂。
例如，乳酸（乳酸酯）、椰子酸（椰子酸酯）和环戊烯羧酸（环戊烯羧酸酯）等。
γ型双羟基羧酸指羟基分布在相距最近的三个键碳原子上，称为γ-羧酸。
这类羧酸特别容易挥发，具有极强的抑菌和抗氧化作用，通常用于食品，护肤品的生产。
常见的γ-羧酸有乳果酸（乳果酸酯）、抗坏血酸（抗坏血酸酯）和甘油三酸（甘油三酸酯）等。
此外，还有一类特殊的双羟基羧酸，即羟基位置分布在两个键碳原子上，且中间又有一个偶氮基存在的羧酸，被称为异构羧酸或芳烃基羧酸。
它们可以与其他化学物质结合起来，形成更加复杂的分子。
常见的异构羧酸有次黄嘌呤-2-羧酸、3-甲基丁二酸和石灰酰乙酸等。
二元羧酸命名中，还有一类特殊的羧酸受到人们的重视，即末端羧酸。
末端羧酸可以有效地限制羧酸的脱水现象，防止水解反应的发生。
末端羧酸有α末端羧酸（如氯化乙酸、甲基丙酸）、β末端羧酸（如羟丁酸、羟乙酸）和γ末端羧酸（如γ-甘油酸）等。
以上就是关于二元羧酸命名的基本内容，其中包含α型，β型，γ型，异构羧酸和末端羧酸等多种类型的羧酸的命名方法及特点。
由于二元羧酸在许多方面具有重要意义，因此，对它们的命名系统认识和了解至关重要，以便在实际应用中更好地发挥其作用。
二元羧酸结构简式
二元羧酸结构简式
二元羧酸是一种有机化合物，其分子结构中含有两个羧基（-COOH）。
羧基是一种具有弱酸性的官能团，可以通过失去质子（H+）形成与金属离子和碱反应的盐。
二元羧酸可以被看作是取代烷基和取代芳香族基的产物，其分子结构可以表示为
R(COOH)2。
其中，R代表取代基的碳链或环状结构。
二元羧酸的命名规则通常是基于其取代基的命名方式。
例如，乙二酸（oxalic acid）就是由两个甲基（-CH3）取代的乙烷基羧酸（CH3COCOOH）。
常见的二元羧酸包括：
1. 乙二酸（oxalic acid）：它是最简单的二元羧酸，由两个甲基取代的乙烷基羧酸。
乙二酸是一种重要的有机合成原料，也被用作清洗剂和光学玻璃的抛光剂。
2. 苯并二酸（phthalic acid）：它是一种芳香族二元羧酸，由两个苯环取代的苯并基羧酸。
它是许多染料、塑料和树脂的重要原料。
3. 马来酸（maleic acid）：它是一种不饱和二元酸，由丙烯酸酐的加成反应生成。
马来酸是一种重要的化学品，用于制造聚合物、油漆、橡胶和医药品等。
4. 杏仁酸（mandelic acid）：它是一种手性二元酸，由苯甲酰基和羟基取代的苯乙烯基羧酸。
杏仁酸是一种常用的医药中间体，也被用作染料和食品添加剂。
二元羧酸具有广泛的应用领域，包括化学品、医药、食品和工业等。
由于其可溶性和反应性，使得它们在实际应用中具有很多优势。
作为有机化合物的一种，它们的结构简式不仅可以代表它们的分子结构，而且还提供了许多分子性质和反应特点的信息。
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推电子基使酸性减弱
H COOH CH3 COOH
Pka
3.75
4.75
吸电子基使酸性增强 Pka 4.75 2.81 1.29 0.70
诱导效应随着传递距离的增大而迅速减小。
O O O CH3 CH2 CH C OH > CH3 CH CH2 C OH > CH2 CH2 CH2 C OH Cl Cl Cl
• 甲酸和乙酸相比谁的酸性强？ • 甲酸和三氯乙酸相比谁的酸性强？ • 对硝基苯甲酸、对甲基苯甲酸、苯甲酸的 酸性大小次序如何？ 羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸 根负离子(即共轭碱)的相对稳定性！
羧酸负离子越稳定，则其共轭酸越强。
R C O O H
烷基R上连有-I电子效应的基团 酸性增强； +I基团酸性减弱。
pKa: 2.86
4.0
4.52
吸电子基团使取代苯甲酸的酸性增强； 给电子基团使取代苯甲酸的酸性减弱。
acetum 拉丁文，醋； 冰醋酸，无水乙酸在16.7℃下，转化为冰状晶体； 乙酸具有腐蚀性，其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。；
苹果酸：保健、减肥、美容
＊
HOOCCHCH2COOH OH
果酸（Alpha Hydroxy Acid，AHA，BHA）：甘醇酸， 乳酸，苹果酸，酒石酸，柠檬酸，杏仁酸等
普通命名 蚁酸 醋酸 初油酸 酪酸 硬脂酸 普通命名
HOOCCOOH HOOCCH2COOH HOOC(CH2)2COOH (Z)-HOOCCH=CHCOOH (E)-HOOCCH=CHCOOH
乙二酸 丙二酸 丁二酸 顺丁烯二酸 反丁烯二酸
草酸 缩苹果酸 琥珀酸 马来酸 富马酸
O
CH2CH3 CH3
12.1 羧酸的分类和命名
1.分类
按烃基种类分：
脂肪族羧酸、脂环族羧酸、芳香族羧酸。
羧基的数目分： 一元酸、二元酸及多元酸。
CH3COOH 乙酸
HOOCHC
CHCOOH
COOH
丁烯二酸
COOH 环己基甲酸
2-萘乙酸
2. 羧酸的命名： 系统命名法
⑴.选含羧基的C链为主链，称“某酸”；或“某二 酸”； ⑵. 含脂环和芳环羧酸：把芳环或脂环看作取代基； ⑶.对不饱和酸，选含羧基和C=C的最长碳链，叫做 某烯酸，并把双键位置注于名称之前。
K2Cr2O7 - H2SO4 82%
(CH3)3C CH C(CH3)3 COOH
2.腈水解
CH3 CN
H2O, H2SO4 ~85%
CH3 COOH
3. Grignard 试剂与CO2作用
Mg Br 乙醚
MgBr
①CO2 ②H3O
+
COOH
4.烷基苯氧化
5.不饱和烃氧化 6.醛酮加氢氰酸，水解
• 为什么羧酸的酸性比醇、酚的酸性大？
O R C O H
R OO R O O
O R C O
原因：
⑴ p-π共轭使羟基氧上的电子云密度降低，使羟基之间的电子 更靠近氧原子， O-H键减弱，H+易离去。 ⑵ -COOH中的 H+ 离去后，（－CO2-）P-π共轭更完全，键长 平均化（甲酸钠的X射线测定表明，碳氧键长均等）使体系更 稳定，因此，羧酸的H+更易离去。
7.卤仿反应
12.4 羧酸的物理性质
羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇高。例如：
bp/℃ HCOOH 100.7 C2H5OH 78.5
bp/℃ CH3COOH 117.9 n–C3H9OH 97.4
O H O R O H O
原因：二缔合体。
R
几个自然界存在的酸 乙酸：（acetic acid ）
O
HOCCH2CHCH2CH2CHCH2COH
CHCOOH OH
3–甲基–6–乙基辛二酸
2–苯基–2–羟基乙酸 (扁桃酸，杏仁酸)
COOH (布洛芬)
2-甲基-对异丁基苯乙酸 （解热镇痛及抗炎药）
-环己基丁酸
12.2 羧酸的结构
sp2 R C O OH
O R C O H
O R C OH
O OH
R
C
酰基
羟基
羟基对羰基有给电 子的P-π效应
由于共轭作用，使得羧基不是 羰基和羟基的简单加合， -COOH中的C=O 失去了典型的 羰基性质，-OH的给电子效应使 羰基碳正性减弱，如与羰基试剂 NH2OH不发生反应。-OH的酸性 比醇的O-H酸性强。
12.3 羧酸的制法
1.伯醇和醛的氧化
(CH3)3C CH C(CH3)3 CH2OH
RCOOH RCOO- + H+
羧酸能与NaOH、Na2CO3、NaHCO3作用：
NaOH RCOOH + Na2CO3 NaHCO3 RCOONa + CO2 + H2O H2O
但羧酸盐遇无机酸后又重新生成羧酸：
RCOONa + HCl RCOOH + NaCl
HY > RCOOH > H2CO3 >C6H5OH > H2O > RCH2OH
普通命名法（俗名）
⑴.根据酸的来源命名
⑵.用希腊字母表示取代基位次。
CH3C=CHCH2COOH CH3
4-甲基-3-戊烯酸
一元酸 HCOOH CH3COOH CH3CH2COOH CH3CH2CH2COOH CH3(CH2)16COOH 二元酸
系统命名 甲酸 乙酸 丙酸 丁酸 十八酸 系统命名
第十二章 羧酸
(carboxylic acid)
12.1 羧酸的分类和命名 12.2 羧酸的结构 12.3 羧酸的制法 12.4 羧酸的物理性质 12.6 羧酸的化学性质 12.6.1 羧酸的酸性 12.6.2 羧酸衍生物的生成 12.6.3 羰基的还原反应 12.6.4 脱羧反应 12.6.5 二元酸的受热反应 12.6.6α–氢原子的反应 12.7 羟基酸
保湿，去角质，抚平皱纹，换肤
CH2-COOH OH
CH2COOH HO C COOH CH2COOH
CH3-CH-COOH OH
HOOCCH-CHCOOH OH OH
CH-COOH OH
12.6 羧酸的化学性质 反应部位：α -HLeabharlann 代R C C Hα
H
=
O O H
酸 性
羟基被取代
12.6.1 羧酸的酸性 1. 羧酸的酸性
应用： 醇、酚、酸的鉴别与分离
提示： NaOH NaHCO3
COOH 油层 OH OH NaHCO3 分液 水层 COONa H+ COOH
酸 溶 溶
酚 溶 不溶
NaOH 分液
醇 不溶 不溶
OH 油层 H+
ONa 水层
OH
苯甲酸 pKa 4.21
碳酸 6.38，9
苯酚 10
环己醇 18
2. 羧酸的结构与酸性的关系