(一)羧酸的分类和命名重点
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物态： C1～C9为液体,C10以上为固体. 气味 C1～C3有刺激性气味,C4～C9有腐败气味.
水溶性 与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶.
O HOH
OHO
RC
RC
CR
O H OH H
O HO
沸点 缔合成稳定的二聚体，比相应分子量的醇沸点高
例如:
CH3CH2OH
Mwk.baidu.com
46
b.p. 78.5℃
HCOO H
NaCN CH3
CH3 C CH2
CH3
(3)Grignard试剂与CO2作用
是由卤代烃（1°、2°、3°卤代烷、烯丙基卤和芳基卤） 制备多一个碳原子羧酸很有效的方法。
Me3C MgCl + O C O
C(CH3)3 C O MgCl O
H2O, H (CH3)3CCOO H
79-80%
Br Mg Et2O
46 100.7 ℃
CH3CH2CH2OH
60 97.4℃
CH 3CO OH
60 117.9
(2)波谱性质
(甲)红外光谱
羧酸的官能团是羧基,故有羰基和羟基的特征吸收. 羧酸 的红外特征吸收
羧酸状态 振动类型
单体
二聚体
O H 伸缩振动 3560～3600cm-1
3000～ 2500cm-1
O R C OH
甲酸 乙酸
丁酸
蚁酸 醋酸
酪酸
CH3(CH2)10COOH 月桂酸 Lauric acid
CH3(CH2)12COOH 豆蔻酸 Palmitic acid
CH3(CH2)14COOH 棕榈酸 Palmitic acid
CH3(CH2)16COOH 硬脂酸 Stearic acid
CH3(CH2)7
C
C
HOOC
COOH
CC
H
H
(Z)-丁烯二酸
(B)含环羧酸 羧基与环相连:母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸
COOH
对甲基苯甲酸
CH3
COOH
2,4-环戊二烯甲酸
COOH
反-1,2-环戊烷二甲酸
COOH
羧基与侧链相连:母体为脂肪酸.
CH CHCOOH
3-苯基丙烯酸
CH2COOH CH2COOH
1,2-苯二乙酸
O2
钴盐或锰盐
165oC, 0.88MPa
COOH + H2O
（乙）伯醇和醛氧化
(CH3)3C CH C(CH3)3 K2Cr2O7 , H2SO4
CH2OH
CH3CH2CHO +
1 2
O2
丙酸锰 0.1MPa,90%
(CH3)3C CH C(CH3)3 COOH
CH3CH2COOH
（丙）甲基酮氧化
(CH2)7COOH
油酸 Oleic acid
H
H
(乙)普通命名法
γβ α
CH3CH2CHCOOH CH3
- 甲基丁酸
αγβ α
ω
CH3CH2C CHCOOH HOCH2CH2CH2CH2COOH
CH3
-甲基- -戊稀酸 -羟基戊酸
（丙）系统命名法
(A)脂肪族羧酸
母体： 选含羧基的最长连续碳链,不饱和羧酸选含羧 基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链.
第十四章 羧酸
(一)羧酸的分类和命名 (二)羧酸的制法 (三)羧酸的物理性质 (四)羧酸的化学性质 (五)羟基酸
制作 杨学茹
羧酸：分子中含有羧基（COOH)的化合物.
(一)羧酸的分类和命名
(1)分类
(甲)按羧基所连烃基的碳架
脂肪族 羧酸
CH3COOH
乙酸
CH3CH CHCOOH
2-丁烯酸
Acetic acid
2-butenoic acid
脂环族羧酸
芳香族羧酸 杂环族羧酸
COOH
COOH O COOH
环戊烷甲酸
苯甲酸
2-呋喃甲酸
Cyclopentyl carboxylic acid
Benzoic acid
2-furanyl carboxylic acid
(乙) 按分子中羧基的数目
CH3CH2COOH HOOCCOOH HOOCCH2CH2CHCOOH
MgBr ①CO2 ②H2O,H+
COOH 85%
(4）酚酸合成—Kolbe-Schmidt反应
ONa
OH
150-160oC CO2 0.5MPa
COONa H2O, H
OH COOH
90%
OK
180-190oC CO2 2.02MPa
OH H H2O
COOK
OH COOH
（三）羧酸的物理性质
（1）一般物性：
～1760cm-1 ～ 1710 cm-1
O
O
C 伸缩振动 C C C OH ～1720cm-1 1715～1690cm-1
O Ar C OH
1700～1680cm-1
正癸酸的红外光谱
(乙)核磁共振谱 羧基中的质子: 由于氢键缔合的去屏蔽作用, 吸收峰出现在很远的低场.
RCH2COOH
δ =10.5～13 H
43 2 1
BrCH2CH2CH2COOH
18
12 10
CH3(CH2)5CHCH2CH
9
1
CH(CH2)7COOH
5 CH2
43 CCH
21 CHCOOH
HO
CH2CH2CH2CH3
4-溴丁酸
12-羟基-9-十八碳烯酸 4-丁基-2,4-戊二烯酸
HOOCCH CHCOOH CH3 CH2CH3
2-甲基-3-乙基丁二酸
O (CH3)3CCH2CCH3
1, Br2, 2, H,
NaOH H2O
O (CH3)3CCH2COH
89%
（2）氰水解 氰水解是合成羧酸的重要方法之一.
CH3 H2O, H2SO4 CN
CH3 COOH
80-90%
(
RX NaCN
1º, 2°)
H+ or HORCN H2O
RCOOH
注意:
CH3 CH3 C Br
CH3CHCH2COOH
3-环戊基丁酸
(二）羧酸的制法
（1）氧化 法 （甲）烃氧化
CH3CH2CH2CH3
O2, 醋酸钴 90-100oC, 1.01-5.47MPa
CH3COOH + HCOOH + CH3CH2COOH + CO2 + CO
(57%)
(1-2%)
(2-3%)
(17%)
CH3
+
3 2
Propanoic acid 草酸 Oxalic acid
NH2
谷氨酸
Ethanedioic acid Glutamic acid
HOOC
COOH
OH HOOCCH2 C CH2COOH
对苯二甲酸
COOH
柠檬酸
p-Phthalic acid
Citric acid
(2)命名
(甲)俗名
HCOOH CH3COOH CH3CH2CH2COOH
α-碳上的质子: 由于羧基的吸电作用,吸收峰向
低场位移.
RCH2COOH R2CHCOOH
δ H =2～2.6
异丁酸的核磁共振谱
(四)羧酸的化学性质 O
羧酸的官能团是
C OH
由 C=O 和 O-H 直接相连而成跟据羧酸分子结 构的特点,羧酸可在以下四个部位发生反应:
水溶性 与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶.
O HOH
OHO
RC
RC
CR
O H OH H
O HO
沸点 缔合成稳定的二聚体，比相应分子量的醇沸点高
例如:
CH3CH2OH
Mwk.baidu.com
46
b.p. 78.5℃
HCOO H
NaCN CH3
CH3 C CH2
CH3
(3)Grignard试剂与CO2作用
是由卤代烃（1°、2°、3°卤代烷、烯丙基卤和芳基卤） 制备多一个碳原子羧酸很有效的方法。
Me3C MgCl + O C O
C(CH3)3 C O MgCl O
H2O, H (CH3)3CCOO H
79-80%
Br Mg Et2O
46 100.7 ℃
CH3CH2CH2OH
60 97.4℃
CH 3CO OH
60 117.9
(2)波谱性质
(甲)红外光谱
羧酸的官能团是羧基,故有羰基和羟基的特征吸收. 羧酸 的红外特征吸收
羧酸状态 振动类型
单体
二聚体
O H 伸缩振动 3560～3600cm-1
3000～ 2500cm-1
O R C OH
甲酸 乙酸
丁酸
蚁酸 醋酸
酪酸
CH3(CH2)10COOH 月桂酸 Lauric acid
CH3(CH2)12COOH 豆蔻酸 Palmitic acid
CH3(CH2)14COOH 棕榈酸 Palmitic acid
CH3(CH2)16COOH 硬脂酸 Stearic acid
CH3(CH2)7
C
C
HOOC
COOH
CC
H
H
(Z)-丁烯二酸
(B)含环羧酸 羧基与环相连:母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸
COOH
对甲基苯甲酸
CH3
COOH
2,4-环戊二烯甲酸
COOH
反-1,2-环戊烷二甲酸
COOH
羧基与侧链相连:母体为脂肪酸.
CH CHCOOH
3-苯基丙烯酸
CH2COOH CH2COOH
1,2-苯二乙酸
O2
钴盐或锰盐
165oC, 0.88MPa
COOH + H2O
（乙）伯醇和醛氧化
(CH3)3C CH C(CH3)3 K2Cr2O7 , H2SO4
CH2OH
CH3CH2CHO +
1 2
O2
丙酸锰 0.1MPa,90%
(CH3)3C CH C(CH3)3 COOH
CH3CH2COOH
（丙）甲基酮氧化
(CH2)7COOH
油酸 Oleic acid
H
H
(乙)普通命名法
γβ α
CH3CH2CHCOOH CH3
- 甲基丁酸
αγβ α
ω
CH3CH2C CHCOOH HOCH2CH2CH2CH2COOH
CH3
-甲基- -戊稀酸 -羟基戊酸
（丙）系统命名法
(A)脂肪族羧酸
母体： 选含羧基的最长连续碳链,不饱和羧酸选含羧 基和不饱和键在内的最长连续碳链为主链.
第十四章 羧酸
(一)羧酸的分类和命名 (二)羧酸的制法 (三)羧酸的物理性质 (四)羧酸的化学性质 (五)羟基酸
制作 杨学茹
羧酸：分子中含有羧基（COOH)的化合物.
(一)羧酸的分类和命名
(1)分类
(甲)按羧基所连烃基的碳架
脂肪族 羧酸
CH3COOH
乙酸
CH3CH CHCOOH
2-丁烯酸
Acetic acid
2-butenoic acid
脂环族羧酸
芳香族羧酸 杂环族羧酸
COOH
COOH O COOH
环戊烷甲酸
苯甲酸
2-呋喃甲酸
Cyclopentyl carboxylic acid
Benzoic acid
2-furanyl carboxylic acid
(乙) 按分子中羧基的数目
CH3CH2COOH HOOCCOOH HOOCCH2CH2CHCOOH
MgBr ①CO2 ②H2O,H+
COOH 85%
(4）酚酸合成—Kolbe-Schmidt反应
ONa
OH
150-160oC CO2 0.5MPa
COONa H2O, H
OH COOH
90%
OK
180-190oC CO2 2.02MPa
OH H H2O
COOK
OH COOH
（三）羧酸的物理性质
（1）一般物性：
～1760cm-1 ～ 1710 cm-1
O
O
C 伸缩振动 C C C OH ～1720cm-1 1715～1690cm-1
O Ar C OH
1700～1680cm-1
正癸酸的红外光谱
(乙)核磁共振谱 羧基中的质子: 由于氢键缔合的去屏蔽作用, 吸收峰出现在很远的低场.
RCH2COOH
δ =10.5～13 H
43 2 1
BrCH2CH2CH2COOH
18
12 10
CH3(CH2)5CHCH2CH
9
1
CH(CH2)7COOH
5 CH2
43 CCH
21 CHCOOH
HO
CH2CH2CH2CH3
4-溴丁酸
12-羟基-9-十八碳烯酸 4-丁基-2,4-戊二烯酸
HOOCCH CHCOOH CH3 CH2CH3
2-甲基-3-乙基丁二酸
O (CH3)3CCH2CCH3
1, Br2, 2, H,
NaOH H2O
O (CH3)3CCH2COH
89%
（2）氰水解 氰水解是合成羧酸的重要方法之一.
CH3 H2O, H2SO4 CN
CH3 COOH
80-90%
(
RX NaCN
1º, 2°)
H+ or HORCN H2O
RCOOH
注意:
CH3 CH3 C Br
CH3CHCH2COOH
3-环戊基丁酸
(二）羧酸的制法
（1）氧化 法 （甲）烃氧化
CH3CH2CH2CH3
O2, 醋酸钴 90-100oC, 1.01-5.47MPa
CH3COOH + HCOOH + CH3CH2COOH + CO2 + CO
(57%)
(1-2%)
(2-3%)
(17%)
CH3
+
3 2
Propanoic acid 草酸 Oxalic acid
NH2
谷氨酸
Ethanedioic acid Glutamic acid
HOOC
COOH
OH HOOCCH2 C CH2COOH
对苯二甲酸
COOH
柠檬酸
p-Phthalic acid
Citric acid
(2)命名
(甲)俗名
HCOOH CH3COOH CH3CH2CH2COOH
α-碳上的质子: 由于羧基的吸电作用,吸收峰向
低场位移.
RCH2COOH R2CHCOOH
δ H =2～2.6
异丁酸的核磁共振谱
(四)羧酸的化学性质 O
羧酸的官能团是
C OH
由 C=O 和 O-H 直接相连而成跟据羧酸分子结 构的特点,羧酸可在以下四个部位发生反应: