《基礎化學》第9章-羧酸及羧酸衍生物-課程思政

基礎化學第9章羧酸及其衍生物掌握羧酸的結構異構和命名了解羧酸衍生物的結構及命名熟練掌握羧酸的性質(zhì)及鑒別了解羧酸衍生物的性質(zhì)學習要求第一節(jié)羧酸結構：羧基的結構為一P-π共軛體系：一、羧酸的結構、分類和命名1、羧酸的結構羧酸衍生物酸酐酰鹵酯腈酰胺取代酸：鹵代酸羥基酸氨基酸2、分類羧基(carboxyl)酰基(acyl)不飽和酸脂肪酸芳香酸飽和烷基芳基羧酸的分類甲酸蟻酸3、命名(1)俗名

乙酸

醋酸

丁酸

酪酸十八酸

硬脂酸(2)普通命名法

-甲基丁酸

-甲基-

-戊稀酸

-羥基戊酸γβαδγβαω（3）系統(tǒng)命名法A、脂肪族羧酸母體：選含羧基的最長連續(xù)碳鏈,不飽和羧酸選含羧基和不飽和鍵在內(nèi)的最長連續(xù)碳鏈為主鏈.

432118121091

543214-溴丁酸12-羥基-9-十八碳烯酸4-丁基-2,4-戊二烯酸2-甲基-3-乙基丁二酸(Z)-丁烯二酸B、含環(huán)羧酸羧基與環(huán)相連:母體為芳烴(或脂環(huán)烴)名稱+甲酸.對甲基苯甲酸羧基與側(cè)鏈相連:母體為脂肪酸.3-苯基丙烯酸1,2-苯二乙酸3-環(huán)戊基丁酸3–甲基–6–乙基辛二酸乙二酸(草酸)4–己烯酸練一練123451–環(huán)戊烯甲酸2–苯基–2–羥基乙酸(扁桃酸)（1）羧酸和羧酸根的結構與性質(zhì)的關系1、羧酸的結構二、羧酸的化學性質(zhì)酸性取代反應還原反應脫羧反應

-H反應二、羧酸的化學性質(zhì)思政元素從事物本質(zhì)分析問題的科學方法吸電子取代基使酸性增大，給電子取代基使酸性減少.

HCOOHC6H5-COOHCH3COOHpka

3.374.204.73（2）取代基對羧酸酸性的影響（3）芳香羧酸的情況分析取代基具有吸電子共軛效應時，酸性強弱順序為：

鄰>對>間取代基具有給電子共軛效應時，酸性強弱順序為：鄰>間>對2、羧基中氫的反應1）酸堿反應強無機酸>羧酸>碳酸>酚pKa 4~56.3510RCOOH+NaHCO3RCOO-Na++CO2+H2O

羧酸可以和碳酸氫鈉反應ArONa+CO2+H2OArOH+NaHCO3

酚不能和碳酸氫鈉反應2）

羧酸α-H的反應

——赫爾-烏爾哈-澤林斯基反應在三氯化磷或三溴化磷等催化劑的作用下，鹵素取代羧酸α-H的反應稱為赫爾-烏爾哈-澤林斯基反應。RCH2COOH+Br2PBr3-HBrRCHCOOHBr定義思政元素(1)培養(yǎng)刻苦鉆研的學習態(tài)度(2)樹立正確的人生觀和世界觀羧酸衍生物酰鹵酸酐酯酰胺取代羥基生成羧酸衍生物羧酸3、羧基上羥基的取代反應

1）形成酰鹵酰(基)氯酰(基)溴比較:醇類的鹵代羧酸羥基的鹵代與醇類的鹵代有相似性2）形成酸酐酸酐強除水劑乙酸酐是非法制取毒品海洛因的原料思政元素（1）杜絕毒品，維護社會穩(wěn)定（2）科技的人文情懷，培養(yǎng)科學興趣，激發(fā)對專業(yè)的熱愛3）生成酰胺提示：合成上一般通過羧酸衍生物制備酰胺一般的脫羧反應不用特殊的催化劑，而是在以下的條件下進行的。（1）加熱（2）堿性條件（3）加熱和堿性條件共存反應一般式A-CH2-COOHACH3+CO2當A為吸電子基團，如：A=COOH，CN，C=O，NO2，CX3，C6H5等時。失羧反應極易進行。加熱堿4、脫羧反應通過羧酸鈉鹽脫羧其他直鏈羧酸鹽與堿石灰熱熔的產(chǎn)物復雜，無制備意義。產(chǎn)率一般較低一元羧酸的α碳原子上連有強吸電子集團時，易發(fā)生脫羧。洪塞迪克爾（Hunsdiecker）反應，羧酸的銀鹽在溴或氯存在下脫羧生成鹵代烷的反應。此反應可用來合成比羧酸少一個碳的鹵代烴。5、羧酸的還原羧酸能用LiAlH4還原RCOOHRCH2OHLiAlH4H2O羧酸很難被還原，只能用強還原劑LiAlH4才能將其還原為相應的伯醇。

H2/Ni、NaBH4等都不能使羧酸還原。第二節(jié)羧酸衍生物L:鹵原子(X),

酰氧基(),

烷氧基(－OR),

氨基(－NH2,－NHR,－NR2)酰鹵酸酐酯酰胺1.羧酸衍生物的結構一、羧酸衍生物的結構和命名酸酐酰鹵酯酰胺腈相應酸名+酐2.羧酸衍生物的命名酰鹵和酰胺:根據(jù)相應的酰基命名.乙酰氯環(huán)己烷甲酰氯對苯二甲酰二氯N,N-二甲基

甲酰胺N-乙基丁二酰亞胺鄰苯二甲酰胺ε-己內(nèi)酰胺酸酐相應酸名+酐丙(酸)酐乙酸苯甲酸酐鄰苯二甲酸酐酯氯乙酸異戊酯丁炔二酸二乙酯β-萘甲酸乙烯酯酸名+醇烴基名+酯乙(酸)酐(aceticanhydride)甲乙(酸)酐(aceticformic

anhydride)乙酸乙酯(ethylacetate)苯甲酸乙酯(ethylbenzoate)分子中含有

結構的環(huán)狀化合物——內(nèi)酰胺ε–己內(nèi)酰胺羧酸衍生物的反應部位：發(fā)生反應部位α-氫原子羰基親核取代反應還原反應與Grignard試劑的反應=O二、羧酸衍生物的化學性質(zhì)1、水解、醇解和氨解反應通式：與水猛烈反應并放熱加熱下易反應需催化劑存在下進行水解催化劑存在并長時間回流思政元素分析、聯(lián)系、推理的科學方法(2)醇解酰氯酸酐醇或酚酯苯甲酰氯苯甲酰乙酯(80%)水楊酸阿司匹林思政元素(1)培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和鍥而不舍的探索精神(2)深植奉獻精神

阿司匹林是在人們用柳樹治病的經(jīng)驗的基礎上，經(jīng)過幾代科學家的共同努力才誕生并確立其治療作用的。在我們享受阿司匹林給人們帶來的恩惠時，應該對前人的努力表示敬意。酯交換反應酯醇酯丙烯酸甲酯丁醇丙烯酸丁酯(94%)醇解酯交換反應(3)氨解氨解羧酸衍生物的相對反應活性2.還原反應(1)用氫化鋁鋰還原酰胺腈酰鹵酸酐酯伯醇胺LiAlH4LiAlH4用LiAlH(OR)3還原：酰鹵酰胺LiAlH(OR)3醛(2)用金屬鈉–醇還原Bouveault-Blanc還原法酯用金屬鈉-醇（乙醇、丁醇、戊醇）還原成伯醇油酸乙酯油醇工業(yè)上制備不飽和醇的唯一途徑酰氯醛（3）羅森蒙德（Rosenmund）還原法可將酰鹵還原為醛。（4）霍夫曼（Hofmann）降級反應

酰胺與次鹵酸鈉的堿溶液作用，脫去羧基生成比原料少一個碳的胺的反應，稱為霍夫曼降級反應。霍夫曼降級反應是制備純伯胺的好方法。

3、與格氏試劑反應

具有位阻的酯可以停留在酮的階段。

快步驟慢步驟立即反應4、酯縮合反應有α-H的酯在強堿（一般是用乙醇鈉）的作用下與另一分子酯發(fā)生縮合反應，失去一分子醇，生成β-羰基酯的反應叫做酯縮合反應，又稱為克萊森（Claisen）縮合。（1）反應歷程（2）交叉酯縮合兩種不同的有α-H的酯的酯縮合反應產(chǎn)物復雜，無實用價值。無α-H的酯與有α-H的酯的酯縮合反應產(chǎn)物純，有合成價值。酮可與酯進行縮合得到β-羰基酮。4、酯縮合反應己二酸和庚二酸酯在強堿的作用下發(fā)生分子內(nèi)酯縮合，生成環(huán)酮衍生物的反應稱為狄克曼（Dieckmann）反應?？s合產(chǎn)物經(jīng)酸性水解生成β-羰基酸，β-羰基酸受熱易脫羧，最后產(chǎn)物是環(huán)酮。（3）分子內(nèi)酯縮合——狄克曼（Dieckmann）反應。思政元素科技的人文情懷，啟發(fā)科學興趣，激發(fā)對專業(yè)的熱愛普通命名法：

-溴丁酰溴對氯甲酰苯甲酸IUPAC命名法：2-溴丁酰溴4-氯甲酰苯甲酸練習普通命名法：醋酸酐乙丙酸酐丁二酸酐IUPAC命名法：乙酸酐乙丙酸酐丁二酸酐普通命名法：醋酸苯甲酯

-甲基--丁內(nèi)酯IUPAC命名法：乙酸苯甲酯

2-甲基-4-丁內(nèi)酯(CH3)CHCNH2

CH3CH2CHCH2CN(CH3)2OO2-Methylpropanamide

dimethylpentanamide異丁酰胺N,N-二甲基戊酰胺2-甲基丙酰胺