羧酸羧酸衍生物和取代酸

（3）脂环酸和芳香酸 。把碳环作为取代基。若碳环上有 几个羧基时，应标明羧基的相对位置。
（4）多元酸。选择含羧基碳最多的最长碳链为主链，称为 “某几酸”。与多元醇的命名相似。
CH3 4
CH 3
CH2 COOH 21
CH3
3-甲基丁酸;异戊酸; β-甲基丁酸;异缬草酸
CH3 C CH COOH
H
CH3
HO
脱羧反应
R C C O H 酸性
H
α—H被取代
—OH被取代
1、官能团的反应
（1） 酸性
O O
RCO H
RC
H
O
烃基上连吸电子基团时，由于吸电子的诱导效应， O — H 键的极性增大，使电离出的RCOO-更稳定，酸性增强。斥电子 基则反之。
练习：
HCOOH ，CH3COOH，ClCH2COOH，CH3CH2COOH， Cl2CHCOOH酸性强弱次序？
C
O
④ 己二酸和庚二酸在氢氧化钡作用下脱羧和脱水同时进行， 生成环酮 。
CH2 CH2
CH2 CH2
COOH COOH
+
Ba(OH)2
O + CO2 + H2O
CH2 CH2 CH2
CH2 CH2
COOH COOH
Ba(OH)2
O + CO2 + H2O
⑤ 在动植物体内酶催化下的脱羧。
O
丙酮酸脱羧酶
3、水溶性：比相应的醇大；随着相对分子质量的增大而减小。 因为：羧酸与羧酸、羧酸与水分子间形成氢键的能力比醇强。
乙酸模型图
9.1. 3 化学性质
羧基是一个整体，失去了羟基和羰基各自典型的性质。
O RCO H
O
RC
H
O
羧基的 p-π 共轭示意图
结论： •O — H 键的极性增大，C —O 键 的极性减弱。 •羰基碳原子上的电子云密度增大。 •根据结构，羧酸可发生下列反应：
4、脱羧反应 羧酸分子中脱去CO2的反应称~。其特点是不同的羧酸在 不同的条件下脱羧后的产物不同。
① 饱和一元羧酸钠与强碱或碱石灰共熔脱羧。
O
R
C
NaOH-CaO
ONa
R
H + NaCO3
在实验室用来制备甲烷。 ② 羧酸α- 位碳原子上连有强吸电子基时，易脱羧。例如：
CCl3COOH
COOH
COOH
练习：由乙醛合成α — 氯代丁酸。
COOH NO2
OH
2CH3CHO HO CH3CHCH2CHO
CH3CH CHCHO
产物
Cl
CH3CH2CH2COOH [O] CH3CH2CH2CHO
?
P
9.1.4 表化合物
P 见 233 P 和 240 醋酸、草酸、琥珀酸、马来酸、延胡索酸、
Cl2CHCOOH， ClCH2COOH， HCOOH ， CH3COOH， CH3CH2COOH
羧酸的酸性比碳酸、氢氰酸强；比硫酸、盐酸、磷酸等弱。
RCOOH + NaOH RCOOH + Na2CO3
RCOONa + H2O RCOONa + H2O + CO2
RCOONa + HCl
RCOOH + NaCl
利用此性质，可使羧酸与其它不溶于水的有机物分开。
（2）羧酸衍生物的生成
羧基中的羟基被—X，RCOO—，RO—，NH2— 取代而 生成的物质。
① 酰卤的生成 最常见的是酰氯。 试剂：三氯化磷、五氯化磷、亚硫酰氯。
O
R C O H + PCl3 O
R C O H + PCl5 O
R C O H + SOCl2
CH3 C COOH
CH3CHO + CO2
丙酮酸
2、烃基的反应
① 脂肪族羧酸的α — H的卤代
CH3COOH
Cl2 P
ClCH2COOH
Cl2 P
Cl2CHCOOH
Cl2 P
Cl3CCOOH
氯代酸是合成农药和药物的重要原料
② 芳香族羧酸芳环上的亲电取代
COOH
羧基是间位定位基。 例如：
浓HNO3,H2SO4
O R2
所以，烃基上支链越多，酯化速率越小。
3、还原反应
试剂：四氢铝锂（LiAlH4）
CH2
CHCH2COOH
LiAlH4 H2O
CH2
CHCH2CH2OH
NaBH4 —硼氢化钠：是缓和还原剂，只还原羰基； LiAlH4—四氢铝锂：很强还原剂，还原羰基、羧基及其衍生物、 卤代烃、腈类。 但它们都不还原双键、叁键。
O
O
R1 C OH + R2OH H2SO4 R1 C OR2 + H2O
该反应的特点是：可逆。
酯化反应的机理属于加成— 消除机理：
O
OH
R1 C OH + H
R1 C OH
OH
慢
OH
R1 C OH + H OR2
R1 C OH
H O R2
快
OH
快
OH
O
R1 C OH2
R1 C OR2 H2O
R1 C OR2 H+
CC
CH3
HOOC
H
3-甲基-2-丁烯酸
E - 2-丁烯酸
CH2CH2COOH
COOH
CH2COOH
3-环己基丙酸
CH3CHCOOH
苯甲酸 (安息香酸)
COOH
α-萘乙酸
CH2 COOH
COOH
CH2 COOH
2-（ α-萘）丙酸 1,2-苯二甲酸
丁二酸 (琥珀酸)
H
COOH
CC
HOOC
H
反丁烯二酸 (延胡索酸)
CHCl3 + CO2
HCOOH + CO2
HOOC CH2 COOH
CH3COOH + CO2
③ 丁二酸和戊二酸加热时不脱羧。而是发生分子内脱水， 生成环状酸酐。例如：
O
CH2 COOH CH2 COOH
CH2 CH2
C
O C
O
O
CH2 CH2
CH2
COOH COOH
CH2 CH2
CH2
C O + H2O
第九章
羧酸、羧酸衍生物和取代酸
9.1 羧酸
9.1.1 羧酸的分类和命名
脂肪酸
一元酸
脂环酸
二元酸
芳香酸
多元酸
命名： 系统命名法和俗名
（1）饱和脂肪酸 选择含羧基碳的最长碳链为主链。与醛 基相似羧基总在第一位。
（2）不饱和脂肪酸 择含羧基碳和不饱和碳在内的最长碳链 为主链。称为“某” 烯酸。与不饱和醇的命名相似。
H
H
CC
HOOC
COOH
顺丁烯二酸
(马来酸;缩水苹果酸)
O RC
CH3CH2CO
酰基 丙酰基
O
RC O
CH3CH2COO
酰氧基 丙酰氧基
9.1.2 羧酸的物理性质
1、低级一元饱和酸酸：刺激性气味、液态； 高级脂肪酸：无味蜡状固体； 二元酸和芳香酸：刺激性气味、结晶态固体。
2、羧酸的沸点比相应的醇高。
O
R C Cl + H3PO3 O
R C Cl + POCl3 + HCl O
R C Cl + SO2 + HCl
② 酸酐的生成
O R1 C
O OH + HO C
R2 P2O5
O R1 C
O OC
R2 + H2O
③ 酰胺的生成
O R C OH + NH3
④ 酯的生成
O
R C ONH4 O
H2O R C NH2 H2O RCN