第13章羧酸及其衍生物优秀课件
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己二酸（肥酸）
HO2C CH CH2 CO2H
OH
2-羟基丁二酸（苹果酸）
HO2C C
H
CO2H HO2C
C
C
H
H
H C
CO2H
顺丁烯二酸（马来酸） 反丁烯二酸（富马 酸，延胡羧酸）
1CO2H 2 CH3 CH2 C CH3
3 CO2H
2-甲基-2-乙基丙二酸
11.3 羧酸的来源与制备
化学方法： 1、氧化法：
如：饱和一元酸，C4以下的可与水混溶，随分 子量的增加溶解度减小，高级羧酸不溶于水， 易溶于有机溶剂。
5、固体酸酸内部有规律地分层排列，使羧酸可 作润滑剂。
O HO
RC
CR
OH O
极性界面，氢键作 非极性界面，分子间作用
用,相互作用力较大， 力相对较小大，该界面层
相对固定。
与层之间容易滑动。
11.5 羧酸的光谱性质 羧酸的红外光谱：两个特征
7 CH3
CH3
CH2CH3
6-甲基-3-乙基庚醛
6 5 4 32 CH CH2 CH2 CH CH2
1 CO2H
CH3
CH2CH3
6-甲基-3-乙基庚酸
CHO
苯甲醛
CH3
CO2H
苯甲酸 CH3
CHO
3-甲基环己基甲醛
C O 2H 3-甲基环己基甲酸
注意：羧酸命名时对碳链编号，除了用阿拉伯
数字外，还可用希腊字母编号，二者的区别是 起始位置不同。前者从“羧基碳”开始，后者 从“α-碳”开始
羧酸的核磁谱
11.6 一元羧酸的化学性质（重点掌握）
羧酸分子中的官能团“羧基” 决定了它一系列
的化学性质，其化学键断裂情况及反应的类型如
下：
H5
1、O-H破裂，离解出H+
O
2、C-O破裂，羟基被取代
R
4
C H3
C
2 O
H 3、C-C破裂，脱去羧基 4、C-H破裂，α-H被取代
1
5、C-O键π打开，加氢还原
1、羧酸的酸性 在水溶液中电离出H+，表现出酸性。
R
O k a= 1 0 -5 C
O H
R
O C +H +
O
羧酸的酸性比醇（ka=10-15)和酚 (ka=10-10)要强 得多,可以和碱、碱性氧化物成盐。
O R C +N aO H
O H
来自百度文库
O R C +H 2 O
O N a
O
R C +M gO O H
CCl3
OH
H+3O
CO2H
工业上也用此法制苯甲酸 C、由羧酸衍生物水解（以后学习）
4、工业制法 一些羧酸是重要的化工原料，工业上有大规模 生产
甲酸、乙酸、苯甲酸、丙烯酸、 乙二酸、己二酸、对苯二甲酸等。
可参考本教材本章的个别化合物。 尹冬冬主编，有机化学（上册）（307-309）
11.4 羧酸的物理性质
O H
C、由醛氧化
R CH O
[O ]
O RC
O H
2、羧化法：分子中引入羧基
由Grignard试剂CO2反应后、水解。
O
R M gX+C O 2
RC O M gX
H3+O
O R C OH
例：
O
无 水 醚
C H 3 C H 2 M g X + C O 2 C H 3 C H 2 CO M g X
在液态和固态内部分子可以二聚体形式存在
O RC
O H
HO CR
O
直链饱和一元酸
沸 点
直链饱和一元醇
碳原子数增加
3、熔点(了解) 羧酸的熔点随分子量的增加呈锯齿状上升。
含偶数碳原子的羧酸其熔点比相邻两个含奇数碳 原子的酸的熔点高。
沸 点
碳原子数增加
4、水溶性(掌握) 一般低级酸易溶液于水，高级酸不溶
第13章羧酸及其衍生物
11.1 羧酸的结构 羧酸的官能团是羧基，一般表示为：–COOH 酸基的结构：
OH
O
C
C
O
O
OH C
O
乙酸(CH3-CO2H)的结构如下:
OH
CH3
C
O
形成p- π共轭 C－Oπ键
在羧基中, 由于“羰基”和“羟基”共轭，相 互影响的结果，两者几乎都失去了原来特性，既 不存在典型的醛、酮的“羰基”, 也不存在典型的 醇“羟基”, 而是二者相互作用形成的统一体，就 是羧基——具有特殊性质。
1、 物态 （了解） 常温、常压下，C1—C9的饱和一元酸为液体。
其中：甲酸、乙酸、丙酸具有强烈的刺激性气味， C4—C9具有难闻的腐败恶臭的油状液体，C10以上 为腊状固体挥发性低，没气味。
2、 沸点 (掌握) 饱和一元羧酸随分子中碳原子数增加呈规律
性升高。分子量相同或相近时，羧酸 > 醇
乙醇：M=45，Bp=78.5 ℃ ；甲酸：M=46，Bp=100.7℃
O
R C M g+H 2O O2
在水中溶解度比较小的羧酸，成钠、钾盐后
必须在链端），这就决定了羧酸的命名和醛的命 名几乎相同，如果碳链相同时，只把醛改为酸即 可。
CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CO2H
丁醛
丁酸
4 3 21
CH3CH=CHCHO
2-丁烯醛
765 CH3 CH CH2
4 3 21
CH3CH=CHCO2H
2-丁烯酸
432 1 CH2 CH CH2 CHO
11.2 羧酸的分类和命名（掌握命名）
1、羧酸的分类：A、根据烃基分类
饱和脂肪酸，又叫烷酸 RO2H
脂肪族羧酸：
羧酸
不饱和脂肪酸（CH2=CHCO2H）
环烷酸：羧基和环烷基相连
CO2H
芳香酸：羧基和芳基相连
CO2H
B、根据羧基的数目分为：
一元酸，二元酸，三元酸……多元酸
2、羧酸的命名 羧酸的结构和醛的结构相似（羧基和醛基都
O H3 +O CH3 CH2 C OH
Grigard试剂怎么得来?
3、水解法
A、腈的水解
O
R C H 2C NH + 3O R C H 2 C O H
N aC N C H 2C l
C H 2 C N
H3 +O
CH2 CO2H
如何制备：戊酸和2，2-二甲基丙酸?
B、由三氯甲基类化合物水解
CH3 Cl2 +
A、烃的氧化
H 3C
C H (C H 3)2 K M nO 4+H 2SO 4
H O 2C
C O 2H
高级直链烷烃（C20-30）的空气氧化为脂肪酸混 合物，用于制造肥皂（C10-20）。
烯烃、炔烃的氧化。（自己补充） B、伯醇的氧化
O RC H 2O HK 2C r2O 7+H 2SO 4 RC
432 1
CH2 CH CH2 CO2H
Br
3-溴-4-苯基丁酸
γ
βα
CH2 CH CH2 CO2H β-溴-γ-苯基丁酸
Br
二元酸的命名，一般命名为“某二酸”
HO2C CO2H H O 2 CC H 2 C H 2 C O 2 H
乙二酸（草酸）
丁二酸（琥珀酸）
H O 2 CC H 2 C H 2 C H 2 C H 2C O 2 H
HO2C CH CH2 CO2H
OH
2-羟基丁二酸（苹果酸）
HO2C C
H
CO2H HO2C
C
C
H
H
H C
CO2H
顺丁烯二酸（马来酸） 反丁烯二酸（富马 酸，延胡羧酸）
1CO2H 2 CH3 CH2 C CH3
3 CO2H
2-甲基-2-乙基丙二酸
11.3 羧酸的来源与制备
化学方法： 1、氧化法：
如：饱和一元酸，C4以下的可与水混溶，随分 子量的增加溶解度减小，高级羧酸不溶于水， 易溶于有机溶剂。
5、固体酸酸内部有规律地分层排列，使羧酸可 作润滑剂。
O HO
RC
CR
OH O
极性界面，氢键作 非极性界面，分子间作用
用,相互作用力较大， 力相对较小大，该界面层
相对固定。
与层之间容易滑动。
11.5 羧酸的光谱性质 羧酸的红外光谱：两个特征
7 CH3
CH3
CH2CH3
6-甲基-3-乙基庚醛
6 5 4 32 CH CH2 CH2 CH CH2
1 CO2H
CH3
CH2CH3
6-甲基-3-乙基庚酸
CHO
苯甲醛
CH3
CO2H
苯甲酸 CH3
CHO
3-甲基环己基甲醛
C O 2H 3-甲基环己基甲酸
注意：羧酸命名时对碳链编号，除了用阿拉伯
数字外，还可用希腊字母编号，二者的区别是 起始位置不同。前者从“羧基碳”开始，后者 从“α-碳”开始
羧酸的核磁谱
11.6 一元羧酸的化学性质（重点掌握）
羧酸分子中的官能团“羧基” 决定了它一系列
的化学性质，其化学键断裂情况及反应的类型如
下：
H5
1、O-H破裂，离解出H+
O
2、C-O破裂，羟基被取代
R
4
C H3
C
2 O
H 3、C-C破裂，脱去羧基 4、C-H破裂，α-H被取代
1
5、C-O键π打开，加氢还原
1、羧酸的酸性 在水溶液中电离出H+，表现出酸性。
R
O k a= 1 0 -5 C
O H
R
O C +H +
O
羧酸的酸性比醇（ka=10-15)和酚 (ka=10-10)要强 得多,可以和碱、碱性氧化物成盐。
O R C +N aO H
O H
来自百度文库
O R C +H 2 O
O N a
O
R C +M gO O H
CCl3
OH
H+3O
CO2H
工业上也用此法制苯甲酸 C、由羧酸衍生物水解（以后学习）
4、工业制法 一些羧酸是重要的化工原料，工业上有大规模 生产
甲酸、乙酸、苯甲酸、丙烯酸、 乙二酸、己二酸、对苯二甲酸等。
可参考本教材本章的个别化合物。 尹冬冬主编，有机化学（上册）（307-309）
11.4 羧酸的物理性质
O H
C、由醛氧化
R CH O
[O ]
O RC
O H
2、羧化法：分子中引入羧基
由Grignard试剂CO2反应后、水解。
O
R M gX+C O 2
RC O M gX
H3+O
O R C OH
例：
O
无 水 醚
C H 3 C H 2 M g X + C O 2 C H 3 C H 2 CO M g X
在液态和固态内部分子可以二聚体形式存在
O RC
O H
HO CR
O
直链饱和一元酸
沸 点
直链饱和一元醇
碳原子数增加
3、熔点(了解) 羧酸的熔点随分子量的增加呈锯齿状上升。
含偶数碳原子的羧酸其熔点比相邻两个含奇数碳 原子的酸的熔点高。
沸 点
碳原子数增加
4、水溶性(掌握) 一般低级酸易溶液于水，高级酸不溶
第13章羧酸及其衍生物
11.1 羧酸的结构 羧酸的官能团是羧基，一般表示为：–COOH 酸基的结构：
OH
O
C
C
O
O
OH C
O
乙酸(CH3-CO2H)的结构如下:
OH
CH3
C
O
形成p- π共轭 C－Oπ键
在羧基中, 由于“羰基”和“羟基”共轭，相 互影响的结果，两者几乎都失去了原来特性，既 不存在典型的醛、酮的“羰基”, 也不存在典型的 醇“羟基”, 而是二者相互作用形成的统一体，就 是羧基——具有特殊性质。
1、 物态 （了解） 常温、常压下，C1—C9的饱和一元酸为液体。
其中：甲酸、乙酸、丙酸具有强烈的刺激性气味， C4—C9具有难闻的腐败恶臭的油状液体，C10以上 为腊状固体挥发性低，没气味。
2、 沸点 (掌握) 饱和一元羧酸随分子中碳原子数增加呈规律
性升高。分子量相同或相近时，羧酸 > 醇
乙醇：M=45，Bp=78.5 ℃ ；甲酸：M=46，Bp=100.7℃
O
R C M g+H 2O O2
在水中溶解度比较小的羧酸，成钠、钾盐后
必须在链端），这就决定了羧酸的命名和醛的命 名几乎相同，如果碳链相同时，只把醛改为酸即 可。
CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CO2H
丁醛
丁酸
4 3 21
CH3CH=CHCHO
2-丁烯醛
765 CH3 CH CH2
4 3 21
CH3CH=CHCO2H
2-丁烯酸
432 1 CH2 CH CH2 CHO
11.2 羧酸的分类和命名（掌握命名）
1、羧酸的分类：A、根据烃基分类
饱和脂肪酸，又叫烷酸 RO2H
脂肪族羧酸：
羧酸
不饱和脂肪酸（CH2=CHCO2H）
环烷酸：羧基和环烷基相连
CO2H
芳香酸：羧基和芳基相连
CO2H
B、根据羧基的数目分为：
一元酸，二元酸，三元酸……多元酸
2、羧酸的命名 羧酸的结构和醛的结构相似（羧基和醛基都
O H3 +O CH3 CH2 C OH
Grigard试剂怎么得来?
3、水解法
A、腈的水解
O
R C H 2C NH + 3O R C H 2 C O H
N aC N C H 2C l
C H 2 C N
H3 +O
CH2 CO2H
如何制备：戊酸和2，2-二甲基丙酸?
B、由三氯甲基类化合物水解
CH3 Cl2 +
A、烃的氧化
H 3C
C H (C H 3)2 K M nO 4+H 2SO 4
H O 2C
C O 2H
高级直链烷烃（C20-30）的空气氧化为脂肪酸混 合物，用于制造肥皂（C10-20）。
烯烃、炔烃的氧化。（自己补充） B、伯醇的氧化
O RC H 2O HK 2C r2O 7+H 2SO 4 RC
432 1
CH2 CH CH2 CO2H
Br
3-溴-4-苯基丁酸
γ
βα
CH2 CH CH2 CO2H β-溴-γ-苯基丁酸
Br
二元酸的命名，一般命名为“某二酸”
HO2C CO2H H O 2 CC H 2 C H 2 C O 2 H
乙二酸（草酸）
丁二酸（琥珀酸）
H O 2 CC H 2 C H 2 C H 2 C H 2C O 2 H