第十二章羧酸

第十二章羧酸

分子中含有羧基（－COOH）的化合物叫羧酸，亦称为有机酸。

通式：RCOOH

RCOOH ArCOOH

ArCOOH

一、羧酸的分类和命名

脂肪酸芳香酸脂环酸饱和酸

不饱和酸

一元羧酸

二元羧酸

多元羧酸

羧酸的命名常采用俗名和系统命名法。俗名通常是根据来源而得，如：

HCOOH

甲酸（蚁酸）

CH3COOH 乙酸（醋酸）

羧酸的系统命名法与醛相似，脂肪酸命名时，选择含有羧基的最长碳链为主链，碳原子编号从羧基开始；也可从羧基的邻位开始，用希腊字母α、β、γ、δ、表示。如：

B r

C H2C H2C H2C O O H

4–溴丁酸

（γ-溴丁酸）C H3C H C H C H2C H2C

O

O H

4–己烯酸

CH3CH CHCH2COOH CH3CH2CH3 4-甲基-3-乙基戊酸（γ-甲基-β-乙基戊酸）

CH3C CH C CHCOOH

CH3CH3

3,5-二甲基-2,4-己二烯酸

二元脂肪酸的命名，选择两个羧基在内的最长碳链为主链，按主链中碳原子数称为“某二酸”。

丁二酸（琥珀酸）

十四碳二酸

HOOC (CH2)12 COOH

HOOC－CH2CH2－COOH

反-丁烯二酸（延胡索酸）

C

C

H COOH

HOOC

H

H O C C H 2C H C H 2C H 2C H C H 2C O H O

O

C H 2C H 3

C H 3

3–甲基–6–乙基辛二酸

芳香酸和脂环酸的命名，是把环作为取代基，含几个羧基的酸应标明羧基的相对位置。例：

C O O H

C H 3

对甲基苯甲酸

C O O H

123

4

51–环戊烯甲酸

3-3-环戊基丙酸

环戊基丙酸CH 2CH 2COOH

C O O H H H C O O H

反–1,2–环戊烷二甲酸

C H C O O H O H

2–苯基–2–羟基乙酸 (扁桃酸)C H 2C O O H C H 2C O O H

1,2–苯二乙酸

二、羧酸的结构二、羧酸的结构

甲酸：C

O H O

H 125 °111 °

124 °

C: sp 2杂化、平面结构

C O 0.123nm C O 0.136nm

三、羧酸的制法

1. 羧酸的工业合成（略）

2.2.伯醇伯醇伯醇和和醛的氧化制备同碳数的羧酸，如：

(C H 3)3C

C H C H 2O H

C (C H 3)3

K 2C r 2O 7 - H 2S O 4(C H 3)3C C H C O O H

C (C H 3)3

82%

3. 腈水解

C H 3C N

H 2O , H 2S O 4

~85%

C H 3C O O H

4. 4. Grignard Grignard Grignard

试剂与CO 2作用

(C H 3)3C M g C l + O C O

O C O M g C l

C (C H 3)3

H 3O +

(C H 3)3C C O O H

③限制：反应物分子中不能含有–OH, OH, –

– NH 2, –

–SH 或C=O 等基团B r

M g 乙醚

M g B r

①C O 2

②H 3O

+

C O O H

反应特点:①RX → RCOOH

②增长1个C 的碳链

5.酚酸的合成酚酸的合成

O N a

+ C O 2

150℃

0.5M P a

O H

C O O N a H 3O +90%

O H

C O O H

此反应称为柯尔柏柯尔柏--施密特(Kolbe-Schmitt)反应。O K

+ C O 2180 ~ 250℃

2.02 M P a

O H

C O O K H 3O +

O H

C O O H

对羟基苯甲酸

习题12.2 用Grignard 合成法，如何制备下列羧酸？⑴ 2,2-二甲基戊酸 ⑵ 3-丁烯酸 ⑶ 正己酸 解：

CH 3CH 2CH 2

C Br CH 3CH 3Mg

CH 3CH 2CH 2C MgBr

CH 3

CH 3

⑴

CH3CH2CH2C MgBr

CH3

CH3 CO2

H3+O

CH3CH2CH2C COOH

CH3

CH3

⑵CH2CHCH2Cl Mg CH2CHCH2MgCl

CO2

H3+O

CH2CHCH2COOH

⑶

Mg

CH3(CH2)4Br CH3(CH2)4MgBr CO2

H3+O

CH3(CH2)4COOH