第十二章 羧酸及其衍生物 Carboxylic acids and derivatives 通式: RCOOH 共同的功能团: COOH(Carboxyl group) niversity of science and echnology of china
University of Science and Technology of China 第十二章 羧酸及其衍生物 Carboxylic acids and derivatives 通式 :RCOOH 共同的功能团：COOH(Carboxyl group) 有 机 化 学
§一、分类和命名: 、分类 根据分之中羧基的数目: 元酸mon- 二元酸di 多元酸pl 根据R的性质: 芳香羧酸 饱和羧酸 脂肪羧酸 不饱和羧酸 Organic chem
Organic Chem §一、分类和命名： 一、分类： ➢ 根据分之中羧基的数目： 一元酸 mon- 二元酸 di- 多元酸 pl- ➢ 根据R的性质： 芳香羧酸 饱和羧酸 脂肪羧酸 不饱和羧酸
命名 a)俗名: 甲酸一蚁酸 乙酸一醋酸 OHOH OH HOOC-CH-CH-COOH CH3-CH-COOH 酒石酸 乳酸 OH CH3-CH-CH2-COOH 苹果酸 柠檬酸 Organic chem
Organic Chem 二、命名 a)俗名： 甲酸 — 蚁酸 乙酸 — 醋酸 酒石酸 乳酸 苹果酸 柠檬酸 HOOC-CH-CH-COOH OH OH CH3-CH-COOH OH CH3-CH-CH2-COOH OH
b) IUPAC命名法: ◆选取含取代基的最长碳链—一主链 ◆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标出 COOH CH CH-COOH CH NO 3-甲基-2-丁烯酸 3-硝基苯甲酸(或间-) CH3 CH, CHCH, COOH β-甲基戊酸(3-甲基戊酸) Organic chem
Organic Chem b) 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标出 3-甲基-2-丁烯酸 3-硝基苯甲酸（或间-） β-甲基戊酸（3-甲基戊酸） CH3 -C CH-COOH CH3 3 2 1 4 COOH NO2 CH3 CH2 CHCH2 COOH CH3
§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 R O-H 1)、bp很高(比M相近的醇高) 例 甲酸 乙醇 bp100.7°C78.5℃C 2)、与水形成H-键=>易溶于水 C1-C4的酸与水混溶,R增大,水溶性↓ Organic chem
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。 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℃ 2）、与水形成H-键=>易溶于水 C1—C4 的酸与水混溶，R增大，水溶性↓ R-C O H-O O O-H C-R
波谱性质: R:特征吸收: 不饱和芳香1690-1720cm7 缔 1710-1760cm1游 M:缔合2500-3000->3550cm1游离 辅助:Vc0.~1250cm1 Organic chem
Organic Chem 波谱性质： IR：特征吸收： νC=O： 缔合 1710-1760cm-1 游离 不饱和芳香 1690-1720 cm-1 νO-H：缔合 2500-3000—>3550 cm-1游离 辅助：ν C-O： ～ 1250cm-1
NMR: -CH2-C-O--H 2~310~13 MS: 饱和脂肪酸M小 芳香M+大 最主要的裂解方式一麦氏重排 H R OH CH CH C-CH βCH2 CH CH C H OH R M/Z=60+14n Organic chem
Organic Chem NMR: MS： 饱和脂肪酸M+小 芳香M+ 大 最主要的裂解方式—麦氏重排 CH2 CH R + OH C CH CH R' M/Z=60+14n CH CH2 CH O R R' OH H -CH2 -C-O—H O ： 2~3 10~13
、酸的化学性质: 结构与反应性 H[8 4、失羧反应 3—H反应- R-CH+C-0+H 酸性反应 Nu 、亲核加成一消除取代(OH (与金属化合物的反应) Organic chem
Organic Chem 三、酸的化学性质： 结构与反应性 R CH C O H H O - + Nu 1、酸性反应 2、亲核加成—消除=取代（OH） （与金属化合物的反应） 3、—H反应 4、失羧反应
√0H氧上带孤对电子,与C=0的π键共轭 P-π共轭=>C=0键增长:120123pm C-0键缩短:143->136pm ˇ使得羧基碳原子上的正电性削弱 一>亲核加成比醛酮难 √0—H键极化加大,键变弱,H+易离去一>酸性 a一H受C=0吸电子的影响,仍有酸性,但比醛酮 弱 Organic chem
Organic Chem ✓ 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
1、酸性: 电负性平均分布在两个O原子上稳定 酸性大小: 大多无机酸>羧酸>H2CO3>苯酚>ROH Ka(甲酸3.75)4.75-56.379.9816-17 溶于Na2CO3 不溶 Organic chem
Organic Chem 1、酸性： 电负性平均分布在两个O原子上——稳定 酸性大小： 大多无机酸> 羧酸 > H2CO3 > 苯酚 > ROH pKa（甲酸3.75） 4.75-5 6.37 9.98 16-17 溶于Na2CO3 不溶