羧酸分類和命名

1、關(guān)于羧酸的分類和命名第一張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第一節(jié) 羧 酸、羧酸的分類和命名 (一) 分類 根據(jù)烴基的結(jié)構(gòu)不同，分為脂 肪酸和芳香酸。脂肪酸又分為飽 和脂肪酸和不飽和脂肪酸兩類。 按分子中羧基的數(shù)目，又可分為 一元、二元及多元羧酸。第二張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(二) 命名 羧酸常用俗名和系統(tǒng)命名。 俗名：許多羧酸最初是從天然產(chǎn) 物中得到的，因此常根據(jù)來源而得 得名。如甲酸最早從螞蟻中得到， 故得名蟻酸；乙酸是食醋的主要成 分，因此稱為醋酸。 HCOOH CH3COOH 甲酸(蟻酸) 乙酸(醋酸)第三張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 系統(tǒng)命名：

2、原則與醛相似。脂肪酸是選擇含有羧基的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈，根據(jù)主鏈碳原子的數(shù)目稱為某酸。有側(cè)鏈或取代基時(shí)，從羧基碳原子開始用阿拉伯?dāng)?shù)字對(duì)主鏈編號(hào)，也常用希臘字母，把與羧基直接相連的碳原子的位置定為位，依次為、，如果有取代基，則將取代基的位次、數(shù)目和名稱寫于“某酸”之前。例如： 第四張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3，4，5-三甲基己酸CH3-(CH2)14-COOH CH3-(CH2)16-COOH 3-甲基丁酸(-甲基丁酸)十八酸(硬脂酸)十六酸(軟脂酸)第五張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 脂肪二元酸的命名是選擇含有2個(gè)羧基的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈，稱為某二酸。例如： HOOC-

3、COOH 乙二酸(草酸) HOOC-CH2-CH2-COOH 丁二酸(琥珀酸)第六張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 不飽和脂肪酸命名時(shí)，選擇含羧基和不飽和鍵在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈作主鏈，稱為某烯酸，并把不飽和鍵的位置寫在“某烯酸”之前。當(dāng)主鏈碳原子的數(shù)目大于 10時(shí)，則在中文小寫數(shù)字后加1個(gè)“碳”字。例如：第七張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2-乙基丙烯酸3-甲基-2-丁烯酸9，12一十八碳二烯酸(亞油酸)第八張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 芳香酸是把芳烴基作為取代基進(jìn)行命名。例如：苯基丙烯酸(肉桂酸) 苯乙酸 對(duì)-甲基苯甲酸(4-甲基苯甲酸)鄰-苯二甲酸第九張，PPT

4、共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 羧酸去掉羧基中的羥基，所余下的原子團(tuán)稱為酰基，按原來羧酸的名稱而叫做某?；?。例如：乙?；宜岜郊姿峄郊姿岵蒗；菟岬谑畯?，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、羧酸的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì) 羧酸的化學(xué)性質(zhì)主要由其官能 團(tuán)羧基所決定，羧基是由羰基 和羥基直接相連而成，但羧酸的 化學(xué)性質(zhì)并不是羰基和羥基性質(zhì) 的加合，而是具有羧基自身的性 質(zhì)。第十一張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 羧基中的碳原子為sp2雜化 ，碳原子的3個(gè)sp2雜化軌道分別與2個(gè)氧原子、l個(gè)烴基的碳原子或1個(gè)氫原子形成3個(gè)鍵，并處于同一平面上，羧基碳原子余下的1個(gè)未雜化的p軌道與羰基氧原子

5、的p軌道平行重疊形成鍵。該鍵與羥基中氧原子上含未共用電子對(duì)的p軌道相互重疊，形成p共軛體系。如圖所示：第十二張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十三張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 在p共軛體系中，羥基氧原子上的電子云向羰基轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致羥基氧上的電子云密度有所降低，羧基碳上的電子云密度有所增加。因此，p共軛效應(yīng)的結(jié)果，使氧氫間電子云更偏向氧原子，有利于羥基中氫原子的解離，故羧酸表現(xiàn)出明顯的酸性；羰基碳的正電性減弱，不易與親核試劑(如HCN、NaHSO3等)發(fā)生加成反應(yīng)。第十四張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十五張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(一) 酸性

6、羧基中的氫易于離解，具有明 顯的酸性，能與堿中和生成鹽 和水。第十六張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 羧酸是弱酸，飽和一元羧酸的pKa一般在35之間，但比碳酸(pKa16.38)和酚類(苯酚pKa9.96)較強(qiáng), 因此羧酸能分解碳酸氫鈉，同時(shí)放出二氧化碳，而酚則不能，利用這個(gè)性質(zhì)可以區(qū)別羧酸和酚類化合物。 羧酸的鈉、鉀和銨鹽易溶于水，制藥工業(yè)中常利用此性質(zhì)，將不溶于水的藥物變成水溶性的鹽，以便配制水劑或注射液使用。第十七張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(二) 羧基中羥基的取代反應(yīng) 羧基中的羥基在一定條件下， 可被烴氧基(-OR)、鹵素(-X)和 酰氧基取代，分別生成酯、酰

7、鹵和酸酐等羧酸衍生物第十八張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1. 酯的生成 羧酸與醇在強(qiáng)酸(如硫 酸等)催化下，生成酯和水的反應(yīng)， 稱為酯化反應(yīng)。酯化反應(yīng)為可逆 反應(yīng)。乙酸乙酯乙酸乙醇第十九張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2. 酰鹵的生成 羧酸和磷的鹵化物(如五氯化 磷等)發(fā)生反應(yīng)生成酰鹵。 例如：乙酸乙酰氯第二十張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3. 酸酐的生成 羧酸與脫水劑(如五氧化二磷等) 共熱，2個(gè)羧基脫去一分子水形 成酸酐。例如：乙酐乙酸第二十一張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(三)-氫的鹵代反應(yīng) 羧酸的-氫與醛酮分子中的-氫 相似，受羧基吸電子作

8、用的影響, 具 有一定的活潑性。但因羧基中的p 共軛效應(yīng)，其致活作用比羰基弱。 在少量紅磷等催化劑作用下，羧酸 分子中的-氫可被鹵素取代，生成 -鹵代酸，且-氫是逐步被取代的。第二十二張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月-鹵代酸，-二鹵代酸第二十三張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(四) 脫羧反應(yīng) 羧酸失去羧基放出二氧化碳的反 應(yīng)，稱為脫羧反應(yīng)。一元羧酸不易 脫羧，但在特殊條件下可以發(fā)生脫 羧反應(yīng)。第二十四張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(五) 二元羧酸的受熱反應(yīng) 二元羧酸除可以發(fā)生羧基的所有 反應(yīng)外，由于分子中2個(gè)羧基的相 互影響，又有某些特殊性質(zhì)。二元 羧酸受熱后，隨著2個(gè)羧基間的距 離不同而發(fā)生不同的作用。有的發(fā) 生脫羧反應(yīng)，有的發(fā)生失水反應(yīng)， 有的脫羧反應(yīng)與失水反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。第二十五張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1. 脫羧反應(yīng) 乙二酸、丙二酸受熱時(shí)，發(fā)生脫 羧反應(yīng)，生成少1個(gè)碳原子的一元 羧酸。甲酸乙二酸乙酸丙二酸第二十六張，PPT共二十九頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月丁二酐丁二酸2. 脫水反應(yīng) 丁二酸、戊二酸加熱時(shí)分子 內(nèi)脫水生成環(huán)狀酸酐。戊二酐戊二酸第二十七