第十四章 羧酸
第十四章 羧 酸
§141一元羧酸的结构和命名 1.一元羧酸的结构 两分子羧酸通过氢键缔合成二聚体: 0--H-O 2R-C-OH、=RC C-R o-H--0 分子轨道模型 CH3 CH3 O-H OS 羧酸 羧酸根
§14.1 一元羧酸的结构和命名 1．一元羧酸的结构 R-C-OH O 2 R-C O O-H H-O C-R O 两分子羧酸通过氢键缔合成二聚体： CH3 C O H O O O CH3 C - - 分子轨道模型 羧酸 羧酸根
2.一元羧酸的命名一系统命名法 1)脂肪族羧酸:选含羧基的最长连续碳链为主链 从羧基碳原子开始编号,根据主链上碳原子的数目称 为某酸,以此作为母体,然后在母体名称前面加上取 代基的名称和位置。(括号中为俗名) HCOOH CH3COOH CH3CH2CH2CO0H CH3(CH2)16CO0H 甲酸乙酸 丁酸 十八酸 蚁酸)(醋酸)(酪酸) 硬脂酸) CHCH CHCH COOH CHCH CHCOOH CH 3甲基戊酸 4_环己基丁酸 习惯命名:β-甲基戊酸 Y-环己基丁酸
2．一元羧酸的命名－系统命名法 １）脂肪族羧酸：选含羧基的最长连续碳链为主链， 从羧基碳原子开始编号，根据主链上碳原子的数目称 为某酸，以此作为母体，然后在母体名称前面加上取 代基的名称和位置。（括号中为俗名） 甲酸 （蚁酸） HCOOH CH3 COOH 乙酸 （醋酸） CH3CH2CH2COOH 丁酸 （酪酸） CH3(CH2) 16 COOH 十八酸 （硬脂酸） CH3 CH2 CHCH2 COOH CH2 CH2 CH2 COOH CH3 ３-甲基戊酸 ４–环己基丁酸 习惯命名：β-甲基戊酸 γ –环己基丁酸
2)含碳环的羧酸:将碳环作为取代基命名。 A.母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸. COOH COOH COOH COOH CH 对甲基苯甲酸2,4-环戊二烯甲酸反-12-环戊烷二甲酸 B.羧基与侧链相连:母体为脂肪酸 CH= CHCOOH ChCHCHCOoH CHCOOH CHbCOOH 3-苯基丙烯酸 1,2-苯二乙酸 3-环戊基羧酸
2）含碳环的羧酸：将碳环作为取代基命名。 A. 母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸. 对甲基苯甲酸 2,4-环戊二烯甲酸 反-1,2-环戊烷二甲酸 COOH CH3 COOH COOH COOH B. 羧基与侧链相连:母体为脂肪酸 3-苯基丙烯酸 1,2-苯二乙酸 3-环戊基羧酸 CH CHCOOH CH2 COOH CH2 COOH CH3 CHCH2 COOH
§142一元羧酸的物理性质 元羧酸的熔点和沸点 物态C1~C为液体C10以上为固体 气味C1~C3有刺激性气味C4~C9有腐败气味 水溶性由于羧酸能与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶 O.H-O-H 0-H-O R-O R—C C-R O_H-O-H O_H-0 H 沸点比相对分子质量相同的醇的沸点高因为羧酸分子 之间形成两个氢键,缔合成稳定的二聚体 例如: CH3CH2OH HCOOH CH3 CH2CH2OH CH3COOH 46 60 bp.78.5℃ 1007℃ 974°℃ 117.9
§14.2一元羧酸的物理性质 一、一元羧酸的熔点和沸点： 物态： C1～C9为液体,C10以上为固体. 气味 C1～C3有刺激性气味,C4～C9有腐败气味. 由于羧酸能与水形成氢键,甲酸至丁酸与水互溶. R C O O H H O H O H H 比相对分子质量相同的醇的沸点高,因为羧酸分子 之间 形成两个氢键,缔合成稳定的二聚体. R C O O H H O C O R 例如: CH3CH2OH HCOOH CH3CH2CH2OH CH3COOH 46 46 60 60 b.p. 78.5 100.7 ℃ 97.4 117.9 M ℃ ℃ 沸点 水溶性
元羧酸的红外光谱 羧酸的官能团是羧基,故有羰基和羟基的特征吸收 羧酸的红外特征吸收 羧酸状态 振动类型 单体 二聚体 OH伸缩振动35603600m0730000 COH~1760 1710 cm cm 伸缩振动 xCC0H-1720m1715~1690cm Ar-C-OH 1700~1680cm
二、一元羧酸的红外光谱 羧酸的官能团是羧基,故有羰基和羟基的特征吸收. 羧酸 的红外特征吸收 羧酸状态 振动类型 单体 二聚体 伸缩振动 C O 伸缩振动 C O R OH C O C C OH C O Ar OH 3560～3600cm-1 3000～2500cm -1 1710cm ～ -1 1715～1690cm -1 1700～1680cm-1 ～1760cm-1 1720cm -1 ～ O H
u 12 400308000018001600140012001000800700 A的 正癸酸的红外光谱
正癸酸的红外光谱
、一元羧酸的核磁共振谱 羧基中的质子:由于氢键缔合的去屏蔽作用 吸收峰出现在很远的低场 RCH COOH 8 H=10.5-13 a-碳上的质子:由于羧基的吸电作用,吸收峰向 低场位移 RCH2COOHδ=2~2.6 RCHCOOH
三、一元羧酸的核磁共振谱 羧基中的质子: 由于氢键缔合的去屏蔽作用, 吸收峰出现在很远的低场. RCH2 COOH δ H RCH2 COOH R2 CHCOOH δ H =10.5～13 =2～2.6 α-碳上的质子: 由于羧基的吸电作用,吸收峰向 低场位移
v/hz 500 00 300 200 b CH,)2 CH COOH =13.23 8 异丁酸的核磁共谱振谱
异丁酸的核磁共谱振谱
§143羧酸的化学性质 羧酸的官能团是-C-0.H 由C=0和OH直接相连而成跟据羧酸分子结构 的特点羧酸可在以下部位发生反应 1.酸性(pπ共轭,使O-H极性增大) 2.OH的取代反应(酰化) 3.羧基的还原 0-H4.脱羧 5.aH的卤代
§14.3 羧酸的化学性质 羧酸的官能团是 C O O H 由 C=O 和 O-H 直接相连而成跟据羧酸分子结构 的特点,羧酸可在以下部位发生反应: R C O O H .. 1. 酸性（p-π共轭，使O-H极性增大） 2. -OH的取代反应（酰化） 3. 羧基的还原 4. 脱羧 5. α-H的卤代