第十章:羧酸及其衍生物 第一节羧酸 、结构与命名 +醛、酮中,C=O双键长约122A COH+-—C=0H 醇、醚中,C-C单键长约139A 25A 1.31A P-∏共轭导致键长的平均化
第十章:羧酸及其衍生物 第一节 羧 酸 一、结构与命名 C O OH C O OH 1.25A 1.31A 醛、酮中,C=O双键长约1.22A 醇、醚中,C--C单键长约1.39A P-∏共轭导致键长的平均化
命名: COOH CH3 CH2CHCO2H CH3 CHCH2 CO2H 环己基甲酸 CH 3 CO2H 环己烷羧酸)α-甲基丁酸(2-甲基丁酸)2-甲基丁二酸 H3CHN CO2H HO2C CH2CO2H m-甲氨基苯甲酸 4羧甲基苯甲酸
命名: CO2H H3CHN m-甲氨基苯甲酸 CH3CHCH2CO2H 2-甲基丁二酸 CH3CH2CHCO2H CH3 -甲基丁酸(2-甲基丁酸) COOH 环己基甲酸 (环己烷羧酸) CO2H HO2C 4-羧甲基苯甲酸 CH2CO2H
二、物理性质 沸点:高于同分子量的烃、醚、卤代烃、醛、酮 醇。 溶溶解性:丁酸以下与水混溶,4-l1碳部分溶解;羧酸 盐溶解性好(表面活性剂)。 、羧酸的化学性质 (一)、酸性 O R-C-OH R-C-O+R-C=0+ H3O
二、物理性质 l 沸点:高于同分子量的烃、醚、卤代烃、醛、酮、 醇。 溶溶解性:丁酸以下与水混溶,4-11碳部分溶解;羧酸 盐溶 解性好(表面活性剂)。 三、 羧酸的化学性质 (一)、酸性 R C O OH H2O R C O O R C O O + H3O
脂肪酸:主要考虑取代基的电子诱导效应 CH3 CH2 CH2CO2H CH3 CO2H HCO2H 4.82 4.76 3.77 CICH2 CH2CH2CO2H CH3 CHCH2 CO2H CH3 CH2 CHCO2H Cl 4.70 4.40 2.82
脂肪酸:主要考虑取代基的电子诱导效应 CH3CH2CH2CO2H ClCH2CH2CH2CO2H CH3CHCH2CO2H CH3CO2H HCO2H Cl CH3CH2CHCO2H Cl 4.82 4.70 4.40 2.82 4.76 3.77
芳香酸:间位只考虑诱导效应,对位同时考虑共轭 效应和诱导效应,邻位取代比较特殊 Co?H CO2HCO2H co 2H CO2H CO2H CO2H HO NO OH NO 2 OH pKa:221342349 4.20 2.98408 4.5
芳香酸:间位只考虑诱导效应,对位同时考虑共轭 效应和诱导效应,邻位取代比较特殊 CO2H O2N CO2H NO2 CO2H NO2 CO2H CO2H HO CO2H OH CO2H OH pKa: 2.21 3.42 3.49 4.20 2.98 4.08 4.57
(二)、成盐及有关反应 RCO2H Na2CO3-RCO2Na+ H2 CO3 H2O+ co2 应用: 利用羧酸和其盐在水中溶解性的不同可将其与其它 些有机化合物分离提纯 羧酸盐与卤代烷反应合成酯(S2 Et3N CO2 Na ClH2C rcO2 H2C 110°C
(二)、成盐及有关反应 RCO2H + Na2CO3 RCO2Na + H2CO3 H2O + CO2 应用: 利用羧酸和其盐在水中溶解性的不同可将其与其它一 些有机化合物分离提纯 羧酸盐与卤代烷反应合成酯(SN 2) CO2Na + ClH2C Et3N 110 o C CO2 H2C
(三)、碳链上氢的取代反应 自由基卤代反应:类似于一般的烃 CH3 CH2CH2CO2H- CH2 CH2CH2CO2H CH3 CHCH2CO2H 光照 C 31% 64%
(三)、碳链上氢的取代反应 自由基卤代反应:类似于一般的烃 + Cl2 CH3CH2CH2CO2H CH2CH2CH2CO2H 光照 Cl CH3CHCH2CO2H Cl 31% 64%
离子型-卤代反应 Br Br. CH3 CH2CO2H 「2 2 P or Pr-CH3 CHCO2H CH3%H P or pbr Br Br OH PBr RCH2 CO2H RCH2 COBr RCH=CBr 2 RCH2 CO2H RCHCBr RCHCOH RCH2COBr Br Br HBr PBr. 3 RCHCBr Br
离子型-卤代反应 Br2 CH3CH2CO2H P or PBr3 CH3CHCO2H Br CH3CCO2H Br Br Br2 P or PBr3 RCH2CO2H PBr 3 RCH2COBr RCH=CBr OH Br 2 RCHCBr O Br + HBr RCH2CO2H RCHCOH O Br + RCH2COBr PBr 3 RCHCBr O Br
制备碘代物 O O Nal RCHCOH RCHCOH Br
RCHCOH O Br NaI RCHCOH O I 制备碘代物:
(四)、羧基碳的加成、消除反应 1、酯化反应 H RCO2H ROh RCO2R+ H2o △ 特点:可逆,空阻大不利于反应,酸中的-OH离去
(四)、羧基碳的加成、消除反应 1、酯化反应 RCO2 H + R'OH H2 O H RCO2 R' + 特点:可逆,空阻大不利于反应,酸中的-OH离去