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有机化学课件羧酸-PPT文档资料
2019/3/25
有机化学课件
CH3 CH3 C C H =C H C O O H
COOH
COOH
4-甲基-4-苯基-2-戊烯酸
O H C CH2COOH
(1R, 3R)-1,3-环己烷二羧酸
O C H H O O H 3 C C 2C
丙醛酸 （3-氧代丙酸或3-羰基丙酸）
2019/3/25
3-丁酮酸 （3-氧代丁酸或乙酰乙酸）
第十四章
羧
2019/3/25
酸
有机化学课件
主要内容
第一节 羧酸的命名、物理性质 第二节 酸性 第三节 羧酸的化学反应 第四节 羧酸的制备方法 第五节 羟基酸
2019/3/25
有机化学课件
含有羧基的化合物叫羧酸。羧酸是许多有机化合 物氧化的最后产物，广泛存在于自然界中。 羧酸的分类 根据羧基所连烃基分类 脂肪族羧酸 脂环族羧酸 芳香族羧酸 杂环族羧酸
2019/3/25 有机化学课件
2) 邻位取代的苯甲酸, 取代基是吸电子基或给电子基,
均使酸性增强。
[邻位效应] 邻位基团对活性中心的影响
C O O H H C O O H (3.77) (4.20)
C6H5的给电子共轭效应 超过了吸电子诱导效应
邻位取代基的空间位阻使苯环与-COOH的共轭减弱。
COOH G
根据羧基所连烃基分类
一元羧酸 二元羧酸
2019/3/25
有机化学课件
第一节
一、命名
羧酸的命名、物理性质
1．俗名
许多羧酸从自然界得到的，因此常根据其来源命 名 HCO2H 蚁酸 CH3(CH2)14CO2H 棕榈酸
CH3(CH2)10CO2H 月桂酸 CH3(CH2)16CO2H 硬脂酸
有机化学 第11章 羧酸ppt课件
O
C
OC2H5 + H2
Cu2O+Cr2O3 200～250℃,14～28MPa
CH2OH + C2H5OH
2.化学还原 还原剂：金属钠和无水乙醇、氢化铝锂。
O CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C
OCH3
①LiAlH4,干醚 ②H3O+
❖ 还原剂不影响分CH子3(C中H2的)7C碳H=碳CH双(C键H2)。8OH + CH3OH
可编辑课件
28
❖ （三）氨解
O
R C Cl
O
O
RC OC R O
R C OR
+NH3
O R C NH2+
NH4Cl O _+
R C ONH4
ROH
O (CH3)2CHC
O Cl NH3 H2O (CH3)2CHC
NH2 + NH4Cl
可编辑课件
29
二、酰胺酸碱性、霍夫曼降解、脱水反应
❖ （一）酰胺的酸碱性 氨呈碱性，当氨分子中的氢原子被酰基取代，生成 的酰胺则是中性化合物，不能使石蕊变色。但在一 定条件下酰胺还能表现出弱碱性和弱酸性。
14
❖ （三）酯的生成
酯化是可逆反应。为了提高酯的产率，通常采用加 过量的酸或醇。
O
H2SO4
O
H C OH + HOCH2CH2CH3
H C OCH2CH2CH3 + H2O
（过量）
O
O
H+, 甲苯
O
O
HO C(CH2)4C OH + 2C2H5OH
C2H5O C(CH2)4C OC2H5 + 2H2O
《有机化学~羧酸》课件
酸碱性质
羧酸可作ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ酸，产生质子，也可以作为酸盐，失去质子与碱反应。
反应机理
羧酸的反应机理涉及酸碱中和、质子转移、共振和氢键等复杂的化学过程。
羧酸与金属离子的络合作用
由于羧酸中的羧基可以与金属离子形成络合物，这种络合作用对催化、药物和材料科学具有重要意义。了解羧 酸与金属离子的相互作用可以拓展其应用领域。
羧酸可发生一系列典型的化学反应，如
酯化、酰化、酰氯化、缩合和加成反应，
形成各种有机化合物。
3
pH反应
由于羧酸中的羧基，它们在溶液中呈酸 性，可以与碱发生中和反应，产生盐和 水。
羧酸的产生和应用领域
羧酸可以通过多种方法合成，例如氧化、酸催化和酯水解等。由于其特殊的结构和性质，羧酸在许多不同的领 域中具有广泛的应用。
羧基结构
羧基由碳、氧和氢构成，形成一个含氧的酸基团。
分子结构
羧酸通过共价键连接碳原子，形成一个含有羧基的 有机分子。
羧酸的命名方法
为了准确命名羧酸，有一套特定的系统命名法。羧酸的命名方法基于其分子结构和官能团，使其易于辨识和描 述。
IUPAC命名法
羧酸根据IUPAC规则进行命名，包括根据碳链长 度、取代基、官能团等因素进行命名。
《有机化学~羧酸》PPT课 件
这个PPT课件将为您介绍有机化学中的羧酸相关知识，包括定义、命名方法、 物理性质、化学性质等内容，帮助您深入了解这个有趣的化合物。
羧酸的基本结构
羧酸由羧基（-COOH）与其他基团组成，具有特殊的分子结构，这种结构使羧酸具有独特的性质和反应。了解 羧酸的基本结构对理解其特点非常重要。
常见名称
一些羧酸有常用的名称，可以根据它们的特定 结构或应用而命名。
羧酸可作ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ酸，产生质子，也可以作为酸盐，失去质子与碱反应。
反应机理
羧酸的反应机理涉及酸碱中和、质子转移、共振和氢键等复杂的化学过程。
羧酸与金属离子的络合作用
由于羧酸中的羧基可以与金属离子形成络合物，这种络合作用对催化、药物和材料科学具有重要意义。了解羧 酸与金属离子的相互作用可以拓展其应用领域。
羧酸可发生一系列典型的化学反应，如
酯化、酰化、酰氯化、缩合和加成反应，
形成各种有机化合物。
3
pH反应
由于羧酸中的羧基，它们在溶液中呈酸 性，可以与碱发生中和反应，产生盐和 水。
羧酸的产生和应用领域
羧酸可以通过多种方法合成，例如氧化、酸催化和酯水解等。由于其特殊的结构和性质，羧酸在许多不同的领 域中具有广泛的应用。
羧基结构
羧基由碳、氧和氢构成，形成一个含氧的酸基团。
分子结构
羧酸通过共价键连接碳原子，形成一个含有羧基的 有机分子。
羧酸的命名方法
为了准确命名羧酸，有一套特定的系统命名法。羧酸的命名方法基于其分子结构和官能团，使其易于辨识和描 述。
IUPAC命名法
羧酸根据IUPAC规则进行命名，包括根据碳链长 度、取代基、官能团等因素进行命名。
《有机化学~羧酸》PPT课 件
这个PPT课件将为您介绍有机化学中的羧酸相关知识，包括定义、命名方法、 物理性质、化学性质等内容，帮助您深入了解这个有趣的化合物。
羧酸的基本结构
羧酸由羧基（-COOH）与其他基团组成，具有特殊的分子结构，这种结构使羧酸具有独特的性质和反应。了解 羧酸的基本结构对理解其特点非常重要。
常见名称
一些羧酸有常用的名称，可以根据它们的特定 结构或应用而命名。
2019年羧酸的物理性质四羧酸的化学性质羧酸的制法.ppt
(17%)
CH3
+
3 2
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 (CH3)3C CH C(CH3)3
CH2OH
COOH
CH3CH2CHO +
1 2
O2
丙酸锰 0.1MPa,90%
CH3CH2COOH
OH H H2O
COOK
OH COOH
羧酸碱金属盐:
与碱石灰共融脱羧生成烃:
CH3COONa + NaOH(CaO) △
CH4 + NaCO3
Kolbe合成法
电解羧酸盐水溶液,在阳极发生偶联,生成烃.
电解
CH3(CH2)12COONa 60％
CH3(CH2)24CH3
此反应是应用电解法制备有机化合物的一个实例.
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
HOOC
COOH
CC
H
H
(Z)-丁烯二酸
NO2、 C N、
C O 、 Cl 等,较易脱羧:
Cl3CCOOH △ CHCl3 + CO2
某些芳香酸
COOH
O2N
NO2△ O2N
NO2
羧酸及其衍生物 ppt课件
K2SO4+2MnSO4+10CO2+ 8H2O
13.6.2 己二酸--合成纤维“尼龙-66”原料.
脱水脱羧 加热
O ‖
苯酚
环己醇
己二酸
ppt课件
环戊酮
33
环己烷
环己酮
◆二元酸加热后的变化规律----Blanc规则: 在可能成环时总是较易形成较稳定的五元或六元环状化合物。
HOOCCOOH HOOCCH2COOH
比较下列各组物质的酸性强弱：
①FCH2COOH; ClCH2COOH; BrCH2COOH; ICH2COOH;
CH3COOH
② HCOOH; CH3COOH; CH3CH2COOH; (CH3)3CCOOH
③ Cl3CCOOH; Cl2CHCOOH; ClCH2COOH
Cl Cl Cl ④ CH3CH2CHCOOH; CH3CHCH2COOH; CH2CH2CH2COOH; CH3CH2CHCOOH ⑤PhCOOH; CH3COOH; CH3CH2COOH
HCOOH
CO2 + H2
ppt课件 30
13.5.2 乙酸（醋酸） • 发酵法--食醋 • 工业制备（甲醇,乙醇,乙烯,乙炔或轻油氧化）：
13.5.3 丙烯酸 丙烯酸的制备--丙烯气相氧化：
CH2=CH—CH3
O2，MoO3
280~360℃，0.2~0.3MPa
CH2=CH—COOH
• 丙烯酸具有羧酸和烯烃双重性质。双键易发生氧化
CH 2COOH
CH2COOH
CH=CHCOOH
苯乙酸
3-苯丙烯酸 （-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， 环上其它基团作为取代基.
羧酸制备方法—利镇升ppt课件
2 中性还原剂：催化氢化，常用的催化剂有 Ni, Pt, Pd. 3 碱性还原剂：Na2S, NaHS, (NH4)2S, NH4HS, LiAlH4
( NaBH4 和 B2H6 不能还原硝基）
.
例1、
NO2
H2, Ni
NH2
例2、
N H N H
H H 2 N
N H 2
.
四、腈、酰胺和肟的还原
1、腈的还原 R C N L i A lH 4
生成酸酐： COOH (CH3CO)2O
O
R C C l S O 2 H C l
OO COC
.
三、脱羧反应
Hunsdiecker反应：
O
O
R—C—O Ag+Br2 AgBr R——C——O ——Br
O R.+C=O+.Br
Kolbe反应：
2RCOOH 电解
R—R
RBr+CO 2
.
四、 α-H的卤代反应
酸性大小比较：
OH
无 机 酸>RCOOH>H2CO3 >
> H2O > ROH
1-2
4-5
6.4(pka1) 9-10 15.7 16-19
.
诱导效应对酸性的影响
1) +I 效应
给电子效应使羧酸根负离子电荷更加集中，负离子不 稳定，也不易生成，使酸性减弱。
一些常见取代基的供电子效应大小顺序：
O- > -COO- > (CH3)3C- > (CH3)2CH- > -CH2CH3 > -CH3 > H
.
二、酰化
SOCl2
O R C OH
( NaBH4 和 B2H6 不能还原硝基）
.
例1、
NO2
H2, Ni
NH2
例2、
N H N H
H H 2 N
N H 2
.
四、腈、酰胺和肟的还原
1、腈的还原 R C N L i A lH 4
生成酸酐： COOH (CH3CO)2O
O
R C C l S O 2 H C l
OO COC
.
三、脱羧反应
Hunsdiecker反应：
O
O
R—C—O Ag+Br2 AgBr R——C——O ——Br
O R.+C=O+.Br
Kolbe反应：
2RCOOH 电解
R—R
RBr+CO 2
.
四、 α-H的卤代反应
酸性大小比较：
OH
无 机 酸>RCOOH>H2CO3 >
> H2O > ROH
1-2
4-5
6.4(pka1) 9-10 15.7 16-19
.
诱导效应对酸性的影响
1) +I 效应
给电子效应使羧酸根负离子电荷更加集中，负离子不 稳定，也不易生成，使酸性减弱。
一些常见取代基的供电子效应大小顺序：
O- > -COO- > (CH3)3C- > (CH3)2CH- > -CH2CH3 > -CH3 > H
.
二、酰化
SOCl2
O R C OH
有机化学羧酸ppt课件
羧酸基功能材料的开发与 应用
介绍基于羧酸基团的功能材料，如高分子材料、 液晶材料等，探讨其在材料科学领域的应用前 景。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
03 羧酸衍生物及其性质研究
酰卤、酯、酰胺等衍生物介绍
酰卤
酰卤是一类由羧酸与卤素反应形 成的衍生物，具有较强的反应活 性。常见的酰卤有酰氯、酰溴等。
酯
酯是由羧酸与醇反应形成的一类 衍生物，具有广泛的生物活性和 化学应用。酯类化合物在自然界
中广泛存在，如油脂、蜡等。
酰胺
酰胺是由羧酸与胺反应形成的一 类衍生物，具有良好的稳定性和 广泛的应用。酰胺类化合物在生 物医药、农药等领域有重要应用。
讨论三
总结本次实验的收获和不足，提出改进意见和建议
06 课程总结与拓展延伸
课程重点回顾
羧酸的结构与性质
羧酸分子中的羰基和羟基的结构特点， 以及它们对羧酸物理和化学性质的影 响。
羧酸的命名与分类
系统命名法、普通命名法以及根据羧 酸分子中碳原子数目的分类方法。
羧酸的合成与转化
通过酯化反应、酰卤的制备、酰胺的 制备等合成羧酸的方法，以及羧酸之 间的转化关系。
实验步骤和操作注意事项
步骤四
清洗实验器具，整理实 验报告
注意事项一
严格遵守实验室安全规 定，佩戴实验服和护目 镜
注意事项二
按照实验步骤进行操作， 不要随意更改实验条件
实验步骤和操作注意事项
注意事项三
注意实验过程中的温度变化，避免发生危险
注意事项四
实验结束后要及时清洗实验器具，保持实验室整洁
实验结果分析和讨论
分类
根据烃基R的不同，羧酸可分为脂 肪酸、芳香酸等。
介绍基于羧酸基团的功能材料，如高分子材料、 液晶材料等，探讨其在材料科学领域的应用前 景。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
03 羧酸衍生物及其性质研究
酰卤、酯、酰胺等衍生物介绍
酰卤
酰卤是一类由羧酸与卤素反应形 成的衍生物，具有较强的反应活 性。常见的酰卤有酰氯、酰溴等。
酯
酯是由羧酸与醇反应形成的一类 衍生物，具有广泛的生物活性和 化学应用。酯类化合物在自然界
中广泛存在，如油脂、蜡等。
酰胺
酰胺是由羧酸与胺反应形成的一 类衍生物，具有良好的稳定性和 广泛的应用。酰胺类化合物在生 物医药、农药等领域有重要应用。
讨论三
总结本次实验的收获和不足，提出改进意见和建议
06 课程总结与拓展延伸
课程重点回顾
羧酸的结构与性质
羧酸分子中的羰基和羟基的结构特点， 以及它们对羧酸物理和化学性质的影 响。
羧酸的命名与分类
系统命名法、普通命名法以及根据羧 酸分子中碳原子数目的分类方法。
羧酸的合成与转化
通过酯化反应、酰卤的制备、酰胺的 制备等合成羧酸的方法，以及羧酸之 间的转化关系。
实验步骤和操作注意事项
步骤四
清洗实验器具，整理实 验报告
注意事项一
严格遵守实验室安全规 定，佩戴实验服和护目 镜
注意事项二
按照实验步骤进行操作， 不要随意更改实验条件
实验步骤和操作注意事项
注意事项三
注意实验过程中的温度变化，避免发生危险
注意事项四
实验结束后要及时清洗实验器具，保持实验室整洁
实验结果分析和讨论
分类
根据烃基R的不同，羧酸可分为脂 肪酸、芳香酸等。
有机化学中的羧酸的合成方法
有机化学中的羧酸的合成方法羧酸是有机化合物中一类重要的官能团，具有广泛的应用价值。
合成羧酸的方法繁多，下面将介绍几种常见的羧酸合成方法。
一、从酮或醇合成羧酸羧酸可以通过氧化酮或醇来合成。
常见的方法是通过酸性介质中的强氧化剂氧化酮或醇得到羧酸。
其中，二级醇首先氧化生成醛，再经过进一步氧化得到羧酸。
一级醇则直接氧化生成羧酸。
二、从卤代烃合成羧酸另一种常见的羧酸合成方法是通过卤代烃与氰化物反应生成醛腈，再经水解得到羧酸。
该方法适用于卤代烃中有活泼氢原子的情况下，可实现有效的羧酸合成。
三、从酸酐合成羧酸酸酐是一个重要的羧酸中间体，可以通过与水或醇反应生成羧酸。
常见的酸酐合成方法是通过无水条件下，酰氯与碳酸盐或碳酸氢盐反应合成。
在该反应中，生成的酸酐通过水或醇的作用进行水解反应，生成羧酸。
四、从酯合成羧酸酯也是羧酸的中间体，可以通过水解反应生成羧酸。
一种常见的酯合成羧酸的方法是酯加水反应，酯被水分子酸催化水解为相应的羧酸。
这种方法适用于一些简单的酯类。
五、从酰化反应合成羧酸酰化反应是合成羧酸的常用方法之一。
它涉及酰氯或酸酐与碱或金属醇盐反应，生成羧酸和相应的氯化物或醇盐。
酰化反应可以通过合适的条件和反应物选择来实现对不同羧酸的合成。
六、从无机化合物合成羧酸此外，羧酸还可以通过无机化合物合成。
例如，氰化物可以与水反应生成氰酸，进一步氧化反应得到羧酸。
总结起来，有机化学中合成羧酸的方法多种多样，根据不同的反应物和条件，可以选择合适的方法进行羧酸的合成。
这些羧酸合成方法的发展和应用，为有机化学研究和产业化应用提供了重要的支持和推动。
大学有机化学课件--羧酸
pKa
3.97
3.97
4.02
15
总目录
C.取代基在邻、间、对位，影响不同
O O-
CH
O
COOH
COOH
pKa 2.98
-I、环
OH
4.08
-I（+C受阻）
OH
4.57
+C>-I
16
总目录
思考
1.按酸性由强至弱排序：
COOH
COOH
CH3 NO2
NO2
COOH
H3C
CH3
NO2
17
总目录
二、羰基的反应
50
总目录
由苯和乙烯合成
+ CH2=CH2 HBr
干醚 CH3CH2Br Mg
+ CH3CH2MgBr CH3CHO H3O KMnO4CH3COCH2CH3
+ Br2 Fe
Br Mg 干醚
MgBr
CH3COCH2CH3
MgBr
H+3O
产物
51
2
总目录
第一节 羧酸的分类和命名
RH
RCOOH 烃中的氢被羧基取代
一、分类
• 根据R的种类分：1）脂肪酸、芳香酸； 2）不饱和酸、饱和酸等。
• 根据羧基的数目分：一元、二元、三元、多 元酸。
3
总目录
二、系统命名法：酸结尾（为母体）
CH3 CH3CHCH2CHCH2COOH
CH3
3,5-二甲基己酸
总目录
2. 二元酸的热分解反应（特征反应）
⑴ 1,2-、1,3-二元酸受热脱羧，得一元酸
COOH COOH
COOH CH2 COOH
羧酸的制备方法
羧酸的制备方法羧酸是一类含有羧基（-COOH）的有机化合物，可以通过多种方法进行制备。
下面将详细介绍几种常用的羧酸制备方法。
一、氧化法制备羧酸氧化法是一种常用的制备羧酸的方法，其中包括氧化剂氧气、过氧化物和过渡金属催化剂等。
下面将以乙酸为例，介绍乙酸的氧化法制备方法。
1. 催化剂选择：选择合适的过渡金属催化剂，如铑、钯、铱等。
其中，铑催化剂具有较高的活性和选择性。
2. 反应条件：在适当的温度和压力下进行反应。
通常情况下，反应温度在100-150℃之间，反应压力为1-10大气压。
3. 气相法：将乙烯和空气按一定比例混合，在催化剂存在下进行反应。
反应产物中包含乙烯基羟基乙醛（AcOH）和二甲基亚碳胺（DMA）等中间体，进一步加热分解得到乙酸。
4. 液相法：将乙烯和氧气按一定比例溶解于溶剂中，加入催化剂进行反应。
反应产物通过蒸馏、结晶等方式得到纯乙酸。
二、酯化法制备羧酸酯化法是一种常用的制备羧酸的方法，其中包括醇与羧酸的酯化反应。
下面将以甲酸为例，介绍甲酸的酯化法制备方法。
1. 原料准备：准备适量的甲醇和甲酸作为反应物。
2. 催化剂选择：选择合适的催化剂，如硫酸、磷酸等。
其中，硫酸是常用的催化剂之一。
3. 反应条件：在适当的温度和压力下进行反应。
通常情况下，反应温度在60-100℃之间，反应压力为大气压。
4. 反应过程：将甲烷与甲醇按一定比例混合，在催化剂存在下进行反应。
通过蒸馏等方式分离得到纯甲基甲烷（HCOOCH3），再通过加水分解得到纯甲酸。
三、卤代烃与氰化物反应法制备羧酸卤代烃与氰化物反应法是一种常用的制备羧酸的方法，其中包括卤代烃与氰化物的反应生成腈，再通过水解反应生成羧酸。
下面将以溴乙烷和氰化钠为例，介绍溴乙烷制备乙酸的方法。
1. 原料准备：准备适量的溴乙烷和氰化钠作为反应物。
2. 反应条件：在适当的温度和压力下进行反应。
通常情况下，反应温度在100-150℃之间，反应压力为大气压。
3. 反应过程：将溴乙烷与氰化钠按一定比例混合，在适当的溶剂中进行反应。
大学本科有机化学羧酸ppt实用课件
NaCN ClCH2COONa
NCCH2CH2CN
H2O H+
HOOCCH2CH2COOH
丁二酸
(1) NaOH NCCH2COONa (2) H2O / H+
HOOCCH2COOH
丙二酸
第15页/共41页
C3H7CHO
HCN
OH C3H7CH CN
H2O, HCl
OH C3H7CH COOH
-羟基酸
CH3 H3C C COOH
CH3
HOCH2CH2Cl Br
HOCH2CH2COOH
HOCH2CH2CN
COOH
MgBr
第17页/共41页
三． 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
O
R CH C
羧基可脱去 CO2
OH
H有酸性
H
羰基 -H，有弱 酸性，可取代
OH 可被取代
COOH 环己烷甲羧酸
CH2COOH
COOH CH3
COOH
2-环丙烷基乙酸 2-甲基丙二酸
第8页/共41页
第二节 羧酸的物理性质
低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。
提示：逆过程为酯的酸性水解机理
羧 ①基3o羰RO基H氧按作中此为反亲级应核机试脂制剂进，肪行O酯R酸化'上。的也氧原是子来液自于体酸 ，部分地溶于水，具有难闻的气味。
第29页/共41页
(ii) 通过烷基碳正离子中间体
H HOR'
- H2O
H2O R'
R'
O
高级脂肪烃在MnO2的催化下，用空气氧化可制备高级脂肪酸。
R C OH
NCCH2CH2CN
H2O H+
HOOCCH2CH2COOH
丁二酸
(1) NaOH NCCH2COONa (2) H2O / H+
HOOCCH2COOH
丙二酸
第15页/共41页
C3H7CHO
HCN
OH C3H7CH CN
H2O, HCl
OH C3H7CH COOH
-羟基酸
CH3 H3C C COOH
CH3
HOCH2CH2Cl Br
HOCH2CH2COOH
HOCH2CH2CN
COOH
MgBr
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三． 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
O
R CH C
羧基可脱去 CO2
OH
H有酸性
H
羰基 -H，有弱 酸性，可取代
OH 可被取代
COOH 环己烷甲羧酸
CH2COOH
COOH CH3
COOH
2-环丙烷基乙酸 2-甲基丙二酸
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第二节 羧酸的物理性质
低级脂肪酸是液体，可溶于水，具有刺鼻的气味。
提示：逆过程为酯的酸性水解机理
羧 ①基3o羰RO基H氧按作中此为反亲级应核机试脂制剂进，肪行O酯R酸化'上。的也氧原是子来液自于体酸 ，部分地溶于水，具有难闻的气味。
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(ii) 通过烷基碳正离子中间体
H HOR'
- H2O
H2O R'
R'
O
高级脂肪烃在MnO2的催化下，用空气氧化可制备高级脂肪酸。
R C OH
[精选]第十章羧酸及其衍生物资料PPT课件
![[精选]第十章羧酸及其衍生物资料PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/9731d55a87c24028905fc310.png)
C H3 H H 2 2 S O4 OH3 C
O C OH C H3
MgBr
+O C O
CO 2MgBr H+ H2O
COOH
02.11.2020
Organic Chemistry
13
§13.2 羧酸的制法
四、醇、醛的氧化
[ O ]
O [ O ] O
R O H
RH
R O H
如：
OH
K M n O 4 + H 2 S O 4
羰基的亲核加成，然 后再消除（表现为羟 基的取代）。
02.11.2020
Organic Chemistry
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§13.4 羧酸的化学性质
一、酸性
1、酸性与成盐
羧酸衍生物
• §13.6 分类命名 • §13.7 制法 • §13.8 物理性质 • §13.9 化学性质 • §13.10 重要的衍生物
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§13.1 羧酸的分类和命名
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§13.1 羧酸的分类和命名
p-π共轭使羧酸
分子中既不存在
典型羰基，也不
存在典型羟基。
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§13.4 羧酸的化学性质
O
O C
形 式 上 看 羧 基 是 由 一 个 C和 一 个 O组 H 成
OH 实 质 上 并 非 两 者 的 简 单 组 合
酸性
O
R CCOH
H
-活泼H的反应
羰基的亲核加 成，还原。
H 2C CH COOH
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CO① ON Ea tOEtCO① OE OtH
C H 2
②
R
R-X
C H
② HR,C 2 CH △ OO
COOEt
COOEt
注：碱性条件下水解不可逆，酸性条件 下水解可逆。
8
羧酸的化学性质
脱羧反应
R
O
酸性
CCOH
H
-活泼H的反应
还原反应
酰化
9
一、酸性
电离平衡：
R C O O H + H 2 O R C O O -+ H 3 O +
2 中性还原剂：催化氢化，常用的催化剂有 Ni, Pt, Pd. 3 碱性还原剂：Na2S, NaHS, (NH4)2S, NH4HS, LiAlH4
( NaBH4 和 B2H6 不能还原硝基）
20
例1、
NO2
H2, Ni
NH2
例2、
N H N H
H H 2 N
N H 2
21
四、腈、酰胺和肟的还原
1、腈的还原 R C N L i A lH 4
H 2 OR C H 2 N H 2
2、酰胺的还原
O R C N H 2
L iA lH 4
H 2O
R C H 2N H 2
伯 胺
3、肟的还原
CH3(CH2)5CH=NOH Na + C2H5OH C H 3(C H 2)5C H 2N H 2
22
五、醛、酮的还原胺化
N-K+ O
H+ or OHH2O or ROH
COOH
+ RNH2
COOH
NH2-NH2 C2H5OH
O
NH NH O
+ RNH2
R-X
19
三、硝基化合物的还原
还原剂
反应式： RNO2
RNH2
常用还原剂：
1 酸性还原剂: 酸+金属 （Fe+HCl, Zn+HCl, Sn+HCl, SnCl2+HCl)
O RCR+ ' N H 3
O H RC R'
-2O H
N H 2
R CR'H 2 R CHR'
cat.
N H
N H 2
(伯胺
例：
H2/Ni
CH3CHO+NH3
第一题
（1）归纳羧酸的制备方法及其化学性质 （2）归纳胺的制备方法及其化学性质
姓名：利镇升 学号：1004200232 班级：应化101
1
羧酸的制备方法
一、氧化法
1、烃类氧化
RCH CHR'
KMnO4/H+
RC CR'
KMnO4/H+
RCOOH + R'COOH RCOOH + R'COOH
ArCH2R
Hell-Volhard-Zelinsky反应
RCH2COOH + Br2
PBr3 -HBr
五、还原反应
RCHCOOH
RCOOH LiAlH4
H2O
or B2H6
RCH2OH
16
胺的制备方法，
一、氨或胺的烷基化 二、Gabriel合成法 三、硝基化合物的还原 四、酰胺，肟和腈的还原 五、醛、酮的还原胺化 六、酰胺的Hoffman重排
酸性大小比较：
OH
无 机 酸>RCOOH>H2CO3 >
> H2O > ROH
1-2
4-5
6.4(pka1) 9-10 15.7 16-19
10
诱导效应对酸性的影响
1) +I 效应
给电子效应使羧酸根负离子电荷更加集中，负离子不 稳定，也不易生成，使酸性减弱。
一些常见取代基的供电子效应大小顺序：
O- > -COO- > (CH3)3C- > (CH3)2CH- > -CH2CH3 > -CH3 > H
KMnO4/H+ ArCOOH （要求: 必须有－H）
HNO3
HOOC(CH2)4COOH
2
2、伯醇和醛的氧化
RCH2OH KMnO4/H+ RCOOH
CHO 1) . Ag(NH3)2+
R
2) . H3O+
R
RCHO
KMnO4/H+
或K2CrO7
RCOOH
COOH
3
3、甲基酮的氧化 碘仿反应
O
12
二、酰化
SOCl2
O R C OH
P2O5
R'OH NH3
O
RCX
O
酰卤
RC O
RC
酸酐
O
O
酯
R C OR'
O R C NH2
酰胺
13
例：
酯化： C H 3 O C O H +H 1 8 O C 2 H 5 H +C H 3 O C 1 8 O C 2 H 5 + H 2 O
O
生成酰氯： R C O H S O C l2
△
H
+
或
OH-
RCOOH + NH 3
长时间回流
6
三、格式试剂与CO2作用
R—X + Mg Et2O
RMgX
1）CO2 2）H3O+
RCOOH
格氏试剂与CO2进行亲核加成，然后水解，得到比原试剂多一个碳原子的羧酸。
例如：
CH3CH2MgBr
①CO2 ，干醚 CH3CH2COOH ②H2O
7
四、由丙二酸酯合成
O
I2
RCC H 3
RCO
NaOH
+பைடு நூலகம்
C H 3↓ I
主要用于制备其它方法难于制备的羧酸。
4
二、水解法
1、氰水解
醇 RX + NaCN
RCN
H2O
RCOOH
H+ or HO-
2、油脂水解
在催化剂存在下，油脂可水解成脂肪酸和甘油
C H 2 O C O R C H O C O R C H 2 O C O R
17
一、氨或胺的烷基化
RX + NH3
OH-
RNH2 RX
OH-
RX R2NH
OH-
R3N RX R4NX-
当氨大过量时，产物以伯胺为主。 通常得到混合物。
18
二、 Gabriel合成法
利用邻苯二甲酰亚胺的烷基化来制备一 级胺，称为Gabriel合成法
O O
O O
NR O
O
O
NH3
KOH
NH C2H5OH O
生成酸酐： COOH (CH3CO)2O
O
R C C l S O 2 H C l
OO COC
14
三、脱羧反应
Hunsdiecker反应：
O
O
R—C—O Ag+Br2 AgBr R——C——O ——Br
O R.+C=O+.Br
Kolbe反应：
2RCOOH 电解
R—R
RBr+CO 2
15
四、 α-H的卤代反应
11
2）-I 效应
吸电子效应使羧酸根负离子电荷分散，负离子更稳定， 使酸性增强。
一些常见取代基的吸电子效应大小顺序：
-NO2 > -CN > -COOH > F > Cl > Br > I -OAr > -COOR > -OR > COR > -OH > Ph > -CH=CH2 > H
特点：诱导效应具有加和性。诱导效应随着碳链的延 长迅速减弱。
H 2 O ,O H -
C H 2 O H
H + 3 R C O O
C H O H
C H 2 O H
3 R C O O H
5
3、其他水解
通式:
O R C Cl
OO R C O C R'
O R C O R'
H2O
水解
O R C NH2
立即反应
RCOOH + HCl
2RCOOH
△
H
+
或
O
H
-
RCOOH + R'OH