羧酸和取代羧酸亲核加成消除反应

2、命名
a) 俗名： HCOOH
甲酸 — 蚁酸
CH3COOH 乙酸 — 醋酸
OHOH HOOC-CH-CH-COOH
酒石酸
OH CH3-CH-CH2-COOH
苹果酸可编辑ppt
4
OH CH3-CH-COOH
乳酸
CH2COOH
HO CHCOOH
CH2COOH
柠檬酸
Organic Chem
b) 系统命名法 IUPAC命名法：
选取含取代基的最长碳链——主链 从靠近羧基的一端开始编号 取代基、重键的位置用阿拉伯数字（或希腊字母）标出
4
32 1
CH3-C CH-COOH
CH3
COOH N O2
3-甲基-2-丁烯酸
3-硝基苯甲酸（或间-）
CH3CH2CHCH2COOH
CH3
可编辑pβpt -甲基戊酸（5 3-甲基戊酸）
2）、与水形成H-键=>易溶于水
C1—C可4编的辑pp酸t 与水混溶7 ，R增大，水溶性Org↓anic Chem
波谱性质：
IR：特征吸收： νC=O： 缔合 1725-1700cm-1 不饱和芳香 1680-1700 cm-1
νO-H：缔合二聚体 2500-3300— >3550 cm-1游离
辅助：ν C-O： ～ 1250cm-1
2、羧基中羟基被取代的反应：
PCl3
O
O
H3PO3(200酰C分卤解）
回R流 C X
PCl5
R—C—Cl +POCl3 +HCl
OO RR—CC—OOHH +
羧酸
SOCl2
R
O C
Oห้องสมุดไป่ตู้
O
SO2
CR
+HCl
酸酐
O HO—C—R' OP2O5
O
O
R—C —O— C —R'
R C OR'
O
酯
H —NH2 O
12
Organic Chem
1、酸性：
羧酸根负离子的共振式与稳定性
O
B:
R C OH
R
O C
O
O RC
O
有两个完全 等价的共振式
酸性大小：
O RC
O
大多无机酸> 羧酸 > H2CO3 > 苯酚 > ROH pKa（甲酸3.75） 4.75-5 6.37 9.98 16-19
溶于Na2CO3
可编辑ppt
有
机 化
第十一章 羧酸和取代羧酸
学
亲核加成-消除反应
学习要求：
1、掌握：羧酸的结构、命名，羧酸的酸性，羧酸衍生物的形成，
羧酸的还原及卤代反应，羟基酸、卤代酸的反应；
2、熟悉：羧酸的制备方法，二元酸受热变化规律； 3、了解：一些重要羧酸的俗名，羧酸的物理性质，波谱特征 。
可编辑ppt
1
Organic Chem
( 末 端 ) C H 2 (C H 2 )9 C O O H B r
-溴十一碳酸
可编辑ppt
6
Organic Chem
二、羧酸的物理性质：
1、分子中有两个部位可形成H-键，常以二聚体存在。
O H-O
R-C
C-R
O
O-H
1）、b.p很高（比M相近的醇高）
例：
M甲酸 = M乙醇，
b.p 100.7℃ 78.5℃
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8
Organic Chem
可编辑ppt
9
Organic Chem
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10
Organic Chem
羧酸的化学性质 羧酸的结构及化学性质分析
羰基不饱和, 可加成、还原
R CH H
羧基可脱去 CO2
O COH
H有酸性
羰基 -H，有弱 酸性，可取代
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11
OH 可被取代
Organic Chem
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不溶
Organic Chem
思考题：
如何分离苯酚、苯甲醇和苯甲酸？
COOH CH2OH OH
NaOH
水
CH2OH 油
COONa CO2 ONa
水
COONa
OH 油
可编辑ppt
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Organic Chem
电子效应对酸性的影响：
诱导效应：X—CH2COOH
➢ -I使酸性增强 X= F Cl Br I CHO NO2
一、分类和命名：
O
1、分类：
R C OH
➢根据分子中羧基的数目：酰 基 (acyl) 羧 基 (carboxyl)
一元酸 mon-
二元酸 di-
多元酸 pl-
➢ 根据R的性质：
饱和烷基 O
芳基
O
R C O H
A r C O H
脂肪酸可编辑ppt
芳香酸3
O
R
C
O H
R '
R "
不饱和酸 Organic Chem
Organic Chem
C O O H O H
C H 2 C H 2 C O O H
H 3 C 反-2-丁烯酸
C O O H OC O O H
邻羟基苯甲酸
呋喃甲酸
苯丙酸
巴豆酸
水杨酸
3-苯基丙酸
OO H 3 C O H
-羰基丁酸 乙酰乙酸
H 2 N C H C O O H
C H 2 C O O H -氨基丁二酸
C l
H
H
H
Ka 23200×10－5
5530×10－5
136×10－5
1.75×10－5
应用：利用羧酸的酸性分离和纯化化合物
混 合 物
水 相
H+
RCO2
R CO2H
OH
+
有 机 溶 剂 萃 取
非 酸 性 化 合 物
有 机 相
非 酸 性 化 合 物
RCO2H
可编辑ppt
16
Organic Chem
R—C—NH2
R C NH2(R)
酰胺
O
HOR' 羧酸衍H+生物 R—C—OR' + H2O
共同的反应历程：
O
O
O
R — C — O H + N u
R — C — O H
R — C — N u +O H
O
消 除 取 代 产 物
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17
N u=X , R — C — O, N H 2 , O R '
✓ OH氧上带孤对电子，与C=O的π键共轭
✓ P-π共轭=> C=O键增长：120—>123 pm
✓
C—O键缩短：143—>136 pm
✓ 使得羧基碳原子上的正电性削弱 ✓ —>亲核加成比醛酮难
✓ O—H键极化加大，键变弱，H+易离去—>酸性
✓ α—H受C=O吸电子的影响，仍有酸性，但比醛酮弱
可编辑ppt
pKa 2.66 2.86 2.90 3.18 3.53 1.68
N(CH3)3
1.83
➢ +I使酸性减弱 HCOOH
pKa 3.75
CH3COOH (CH3)2CHCOOH
4.76
4.86
可编辑ppt
15
Organic Chem
C l
C l
H
H
C l C C O 2 HC l C C O 2 HC l C C O 2 HHC C O 2 H
通式 : RCOOH or ArCOOH
共同的功能团：COOH (Carboxyl group)
COOH OCOCH3
(CH3)2CHCH2—
CH3 CH-COOH
阿司匹林 (解热镇痛)
布洛芬(抗炎镇痛)
O
CH2–C–NH—
S CH3
N
O
CH3
COOK
可编青辑p霉pt 素G钾(抗菌2 剂)
Organic Chem