第十三章羧酸及其衍生物2014

浓H2SO4 加热
Ph-CH2COOH + NH3 苯乙酸 (78%)
• 注意： 此法不适用于仲卤烷和叔卤烷 (NaCN, KCN 的碱性强,易使仲或叔卤烷脱去卤化氢而成烯烃)。
(2) 从油脂水解制备羧酸
RCOOCH2
RCOOH
CH2OH
+
R'COOCH + 3H2O H R'COOH + CHOH
第十三章 羧酸及其衍生物
（一）羧酸
13.1 羧酸的结构、分类和命名 13.1.1 羧酸的结构
酰基 O 羧基 R C OH
——羧酸的分子中都含有羧基官能团:
-H取 代反应
HO
C=O 基亲核加成
R
C
H
脱羧反应
wenku.baidu.comC O
O H 键断裂而
呈酸性
H
OH被取代反应
• 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。
• 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.
COOH
COOH
乙二酸（草酸）
H C O O HC -H2C -O O H
丙二酸（胡萝卜酸）
H COOH CC
HOOC H
富 马 酸
HH CC
HOOC COOH
马 来 酸
(反丁烯二酸）
(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
俗名 系统名
O CCC C C C
OH
6 5432 1
例如：
CH2=CH-COOH
丙烯酸（败脂酸）
C H3C -H = C HC -O O H
2-丁烯酸（巴豆酸）
CH3 C H3 -C H-C H-COO H
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）
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
13.1.2 羧酸的分类和命名 (1) 分类
• 按羧基所连接的烃基种类 脂肪族羧酸 脂环族羧酸 芳香族羧酸
• 按烃基是否饱和 饱和羧酸 不饱和羧酸
• 按所含羧基的数目 一元羧酸 二元羧酸 三元羧酸
(2) 羧酸的命名
•俗名——根据天然来源(蚁酸(甲酸)、醋酸(乙酸)等)
•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
C H2 O H
K M nO4 / H2SO4
C H O
K M nO4 / H2SO4
C O O H
C H 3 C ( H 2 ) C 5 H O K M n O 2 0 4 H /℃2 S O 4 C H 3 C ( H 2 ) C 5 O O H
• 不饱和醇或醛须用弱氧化剂制备
托伦斯试剂
CH3—CH=CH—CHO + [O] AgNO3,NH3 CH3—CH=CH-COOH
R''COOCH2
R''COOH CH2OH
• 肥皂就是碱性条件下生成的高级脂肪酸盐.
(3) 苯甲酸的制备
一取代？二取 代？水解？
第十三章 羧酸及其衍生物
作业（P345）
1（12、14 ） 2（5、7、8、 9、10、11、14） 4、5（1、2、3、4） 6、8、9、10（3、4） 11（1、7、9、10，注(1)改条件为Ba(OH)2,Δ,） 13（2、4、6、8、9） 18、改错：最后一行（A）醇——改为甲醇。此题注
意烯醇式与醛结构的互变。 19。提示：不对称酸酐的酯化，分步进行。
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
H RCOH[O]
R
O
[O]
C
R
O C
H
H
O H
C H C 3 H C 2 H C 2 H O 2 H K M O n 4 H /S O 24 C H C 3 H C 2 H C 2 H O K M O n 4 H /S O 24 C H C 3 H C 2 H C 2 O O H
C H3
K M n O4 / NaO H
C O O H
C2 H5
K M n O4 / NaO H
CH3
K2Cr2O7 / H2SO4
COOH
NO2
NO2
CH(CH3)2
Na2Cr2O7 / H2SO4
COOH
(CH2)6CH3
COOH
6. 芳烃的側链含有 -H—全部在位断 裂成酸
CH3
KMnO4 / NaOH
13.2.3 从水解制备羧酸 (1)从腈水解制备羧酸
R-CN + 2H2O + HCl 加热 R-CN + H2O + NaOH 加热
CH3CH2CH2CH2CN
KOH H2O,乙二醇
H+
R—COOH + NH4Cl R—COONa + NH3 CH3CH2CH2CH2COOH
( 90% )
Ph-CH2CN + 2H2O 苯乙腈
C4H10O26, M醋P酸a，盐1(或50环~2烷50酸℃钴)CH3COOH+HCOOH+CH3CH2COOH
3. 烯烃制备羧酸——双键断裂
4. 环状烯烃制备——二元羧酸
+ 4[O]
5. 丙烯酸的制备
C H2 C H2 COO H C H2 C H2 COO H
6. 芳烃的侧链烷基含有-H的—用强氧化剂氧化,全部 在位断裂成酸
13.2.2 从烃氧化制备羧酸
1. 高级烷烃混合物氧化制取高级脂肪酸混合物,作为 制皂原料. • 如石蜡C20~C30烷烃,得50~60%高级脂肪酸(C10~C20):
RCH2-CH2-R’
O2, 120℃ 锰盐，1.5~3MPa
RCOOH + R’COOH
高级烷烃混合物
高级脂肪酸混合物
2. 低级烷烃直接氧化制取低级羧酸(往往得到混合物):
COOH
側链是叔烷 基，很难氧 化，强氧化 剂时环发生 破裂.
H3C C CH3 CH3
H3C C CH3 CH3
C(CH3)3
KMnO4
剧烈氧化
(CH3)3CCOOH
补充例题:
OC2H5 CH=CHCOOH
[O]
OC2H5 CH2CH2COOH
OC2H5 COOH
注意: 硝酸的氧化性,及其发生硝化(取代)反应的状况。