540 likes | 705 Views
第十一章羧酸. 教学要求:掌握羧酸的结构、分类和命名 重点掌握羧酸的化学性质和制备. 第十一章 羧 酸. 11-1 羧 酸 一、分类、命名和结构 1 、分 类、命 名. 分类与醛、酮相似;命名与醛相似。例如:. C>10 , 加“碳”字. 2 、结 构 :. 二、物理性质. C≤9 液体, C>10 蜡状固体 C 1 -C 3 刺鼻酸味 C 4 -C 9 难闻臭味 沸点:比分子量相近的醇还要高. 原因:氢键更牢固,常以二聚体的形式存在。.
E N D
第十一章羧酸 教学要求:掌握羧酸的结构、分类和命名 重点掌握羧酸的化学性质和制备
第十一章 羧 酸 11-1 羧 酸 一、分类、命名和结构 1、分 类、命 名
分类与醛、酮相似;命名与醛相似。例如: C>10 , 加“碳”字
二、物理性质 C≤9 液体, C>10 蜡状固体 C1-C3 刺鼻酸味 C4-C9 难闻臭味 沸点:比分子量相近的醇还要高
原因:氢键更牢固,常以二聚体的形式存在。 C1-C3 与水混溶 ,原因: -COOH 是亲水基团 。 可用作润滑剂,原因:
1、羧基中羟基氢原子反应 (1)酸 性
(c)氢键、溶剂化效应 溶剂化效应指溶质与溶剂 分子间的作用力,有利于 共轭碱的稳定,酸性增强。
2、羧基中羟基的反应 (1)酯的生成 提高产率的措施: (a)增加一种反应物的量;(b)除去产物水(恒沸去水;加脱水剂)。
酸催化; 醇(ROH)是弱的亲核试剂;羧酸分子中羰基活性 不如醛、酮,加酸使羰基碳正电性增强(C=O+H)。 酰氧键断裂历程,一般指羧酸与伯醇或仲醇反应。 影响酯化反应速率的因素:
(B) 烷氧键断裂历程(羧酸与叔醇反应): (c) 酰氧键断裂历程 (单分子历程,即第一步先形成酰基正离子)
(2)形成酰卤、酸酐、酰胺的反应 (a)酰卤的形成 低沸点的酰卤用三氯化磷,高沸点的酰卤用五氯化磷。 酰氯是重要的酰基化试剂 。 制备酰氯能不能用HCl ? 羧酸分子中羟基 不如醇羟基活泼
3、脱羧反应 脱羧反应:羧酸失去羧基放出CO2的反应。
芳香羧酸、α ,β –不饱和羧酸易脱羧。 4、α-H的卤代反应 羧酸分子中α-H的活性比醛、酮低,卤代反应 在催化剂( p 、s )作用下进行。例如:
控制反应条件(如卤素的用量、温度等), 可得到一取代产物。
应 用:α-卤代酸在有机合成上是重要的中间体。例如:
5、羧基中羰基的反应(还原) 羧基的p-π共轭影响,使羧基中羰基不活泼, 难以亲核加成,难被还原。
硼烷将羧酸还原成醇,酯基不影响。—— 选择性还原剂 6、二元羧酸 的反应 二元羧酸指分子两端都含有羧基的化合物 。 熔点高(都是晶体);容易溶于水。 原因:增加一个羧基,极性增强,形成氢键能力增强。 (1)具有一元羧酸一般的化学性质 例如:形成酯的反应、酸性等。
-COOH 的吸电子诱导效应,使酸性增强; -COO - 的供电子诱导效应,使酸性减弱。 (2)两个羧基的相互影响,表现出一些特性。 例如:受热分解反应。 1,2- 1,3- 二元羧酸,加热脱羧(-COOH的吸电子作用)。
1,4- 1,5- 二元羧酸,加热脱水。 1,6- 1,7- 二元羧酸,加热脱羧,又脱水。
油脂广泛存在于动植物体: 动物的脂肪组织,经熔化可分离出来。 植物的种子、果实,经压榨提取。 例如: 大豆约20℅,花生仁约50℅,核桃仁约60℅。 油脂是动植物体贮存和供给能量的重要物质之一 (油脂、蛋白质、糖)。 高能量食品:油脂 = 蛋白质 + 糖 (等量所释放的能量) 油脂承担着重要的生理功能:是维生素的良好溶剂,可使内脏 器官免受震动,具有防寒作用。 但过多的脂肪要影响某些内脏器官,例如心脏。
自然界存在的油脂是混合酯,高级脂肪酸是直链的,自然界存在的油脂是混合酯,高级脂肪酸是直链的, 碳原子是偶数的。 饱和的脂肪酸:硬脂酸(十八酸)、软脂酸(十六酸) 不饱和的脂肪酸:油酸(9-十八碳烯酸)、亚油酸 (9,12-十八碳二烯酸) 饱和的脂肪酸 不饱和的脂肪酸 硬脂酸 软脂酸 油酸 亚油酸 猪油: 12-18 28-30 41-48 6-7 大豆油: 2-4 6-10 21-29 50-59 油脂高温下的变化,加热高于180 0C ,发生分解,其中:
五、羧酸的来源和制备 天然的油脂水解,得到高级脂肪酸。 肥皂 —— 高级脂肪酸的钠盐。 室温下为固态或半固态 —— 脂肪 (饱和高级脂肪酸的甘油酯) 室温下为液态 —— 油 (不饱和高级脂肪酸或低分子量的脂肪酸 的甘油酯)
1、氧化法 烃、醇、醛、酮的氧化。例如:
2、水解法: 羧酸衍生物、腈的水解。例如:
3、羧化法 4、乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯法
六、重要的羧酸 1、甲 酸(蚁酸)
甲酸具有强的腐蚀性,能刺激皮肤起泡。 食醋中含 6-8℅ 的乙酸, 乙酸具有杀菌能力, 可预防肠胃炎疾病。 2、乙 酸(醋酸) 熔点16.6 0C 通常叫冰醋酸。
3、苯甲酸(安息香酸) 具有防腐、杀菌能力,用作防腐剂(0.1℅)。 4、乙二酸(草酸) 常以钙盐、钾盐的形式存在于植物的细胞壁中。
5、丁烯二酸 (顺反异构体 ) 反式结构对称性较好,熔点较高; 顺式结构较不稳定,分子内能较高,燃烧热较高。
8-2 取代酸 羧酸分子中的氢原子被其他原子或基团取代所生成的 化合物。 卤代酸 氨基酸 羟基酸 羰基酸 一、羟基酸 1、制 备 (1)卤代酸水解 (2)氰醇水解
(3) 列佛尔曼斯基反应 α-卤代酸酯在锌粉作用下,与醛、酮反应,产物水解后, 得到β-羟基酸酯,再水解便得到β-羟基酸。