有机化学 羧酸和取代羧酸 思维导图

与RMgX反应
与RLi反应
还原反应
用 LiAlH4 还原羧酸至醇
还原机理
其他能还原羧基的试剂 硼氢化钠不能还原羧基
α-氢的反应 脱羧反应
易发生脱羧反应的几类羧酸： ⑴ 在α-碳上连有吸电子基(如硝基、卤素、酰基、羧 基、腈基、和不饱和键等)的羧酸容易发生脱羧反应 ⑵ 羧基直接与羰基相连的α-酮酸和乙二酸也易发生 脱羧反应 ⑶ α-羟基酸在一定条件下可发生脱羧反应
供电子基团
烷基有微弱的供电子诱导效应，同时又有超共轭作 用，不利于羧酸根负离子负电荷的分散，稳定性降 低，因而酸性减弱。
酸性
吸电子诱导效应和给电子诱导效应的 次序
带正电荷的基团具有吸电子诱导效应，带负电荷的基 团具有给电子诱导效应，与碳直接相连的原子上具有 配价键，有强的吸电子诱导效应。
酸性
吸电子诱导效应
乙二酸、丙二酸受热易脱羧生成一元羧酸
二元酸的热解反应
四个碳或五个碳原子的二元羧酸，受热发生脱水反 应，生成环状酸酐
六个碳或七个碳原子的二元羧酸，受热既发生脱水又 发生脱羧反应，生成五元或六元环酮
布朗克规则：有机合成中有成环可能时，一般形成五 元或六元环。更长碳链的二元羧酸受热时发生分子间 脱水形成聚酸酐，一般不形成大于六元环的环酮。
氧化法
三.羧酸的制备
腈水解法
格式试剂法 卤代酸
四.取代羧酸
羟基酸
脱羧反应
水解法
羟基酸的制备
瑞福马斯基反应
场效应：场效应的大小与距离的平方 成反比，距离越远，作用越小
成盐反应
羧酸具有酸性，能与碱（碳酸钠，氢 氧化钠、碳酸氢钠）中和成盐。
羧酸与醇在酸（硫酸、氯化氢或苯磺 酸等）催化下反应生成酯和水的反 应。
酯化反应为可逆反应
(i) 通过酰基上的亲核取代
酯化反应
酯化反应反应机理
(ii) 通过烷基碳正离子中间体
羧酸的沸点比分子量相近的醇的沸点 高很多
羧酸的酸性强弱取决于电离后所生成 的羧酸根负离子的稳定性。总的原则 是：若烃基上的取代基有利于负电荷 的分离，羧酸根负离子稳定; 反之，则 会使酸性减弱。取代基对酸性强弱的 影响与取代基的性质，数目以及相对 位置有关。
邻位效应：取代基在邻位，不论是吸 电子基团还是给电子基团（氨基除 外），都使酸性增强。
(iii) 酰基正离子机理
总结：伯醇、仲醇酯化经机理 (i)。叔醇酯化经机理( ii) （关键 ：R+ 稳定，较易生成）
PPT扩充
羧基中羟基的取代反应 生成酰卤 羧酸和亚硫酰氯的反应机理（亲核加成-消除）
羧酸：分子中含有羧基的一类有机化合物。
羧酸和取代羧酸
二.化学性质
Fra Baidu bibliotek
生成酸酐
可能机理
生成酰胺
提示：合成上一般通过羧酸衍生物制备酰胺
低级的饱和一元羧酸为液体（C1C3)，C4-C10的羧酸都具有强烈的刺 鼻气味或恶臭。
高级的饱和一元羧酸为蜡状固体，挥 发性低，没有气味。
脂肪族二元羧酸和芳香羧酸都是结晶 固体
一.物理性质
羧酸分子间可以形成氢键，液态甚至 气态羧酸都有可能有二聚体存在
羧酸与水也能形成很强的氢键，比相 应的醇溶解度大
二分子缔合体