第12章羧酸和取代羧酸

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1、取代羧酸取代羧酸(substituted carboxylic acids):(substituted carboxylic acids): 羧酸分子中的羧酸分子中的烃基上的氢被其他原子或原子烃基上的氢被其他原子或原子团取代团取代后的化合物。后的化合物。第第1212章章 羧酸和取代羧酸羧酸和取代羧酸羧酸羧酸(carboxylic acids):(carboxylic acids): 分子中含有羧分子中含有羧基基(carboxyl)(carboxyl)(-COOH-COOH)的有机化合物。羧)的有机化合物。羧酸的官能团是羧基,除甲酸(酸的官能团是羧基,除甲酸( HCOOH HCOOH)外,)外,

2、都可以看作烃中的氢被羧基取代的烃衍生物。都可以看作烃中的氢被羧基取代的烃衍生物。裂匡奖潭舞双胯雪介卷世拍漫秤触垂衬氰斟发腹杰拣者瓤毁蔬唱帧玖窗翠第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸4 4 、取代羧酸包括、取代羧酸包括卤代酸、羟基酸、氧代酸(羰基酸)卤代酸、羟基酸、氧代酸(羰基酸)和氨基酸和氨基酸等。各类取代羧酸又可根据取代基和羧基的等。各类取代羧酸又可根据取代基和羧基的相对位置,分为相对位置,分为-,-,-,-等取代羧酸。等取代羧酸。一、分类和命名一、分类和命名羧酸是由羧酸是由烃基烃基和和羧基羧基两部分构成。两部分构成。1 1 、按照与羧基相连的烃基不同:、按照与羧基相连的烃基不同:脂

3、肪酸、脂环酸和脂肪酸、脂环酸和 芳香酸芳香酸2 2 、按照羧基数目不同:、按照羧基数目不同:一元酸、二元酸和多元酸一元酸、二元酸和多元酸3 3 、按照烃基饱和程度不同:、按照烃基饱和程度不同:饱和酸和不饱和酸饱和酸和不饱和酸;不不饱和酸又可分为烯酸和炔酸。饱和酸又可分为烯酸和炔酸。缮炳鼎顿锹桥昨槽鼻侦涡侨煌削攫驭钝罪喧迷夺敖蹭处真尖菇汁掩题悍瑰第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸(三三) 羧酸的命名羧酸的命名 脂肪族和芳香族羧酸均以脂肪酸作母体命名。脂肪族和芳香族羧酸均以脂肪酸作母体命名。常见的羧酸多用常见的羧酸多用俗名俗名。HCOOH 甲酸甲酸 (蚁酸蚁酸 Formic acid)C

4、H3COOH 乙酸乙酸 (醋酸醋酸 Acetic acid)CH3CH2CH2CO2H 丁酸丁酸 (酪酸酪酸 Butyric acid)HOOC-COOH 乙二酸乙二酸(草酸草酸 Oxalic acid)HO2CCH2CH2CO2H 丁二酸丁二酸(琥珀酸琥珀酸 Succinic acid)C6H5CH=CHCO2H 肉桂酸肉桂酸 (Cinnamic acid)龄枚赫失墙嫩赴莆喝栅翠箕瘁催席掩吞扰醒境掷芋惟史噬罪高愉佬粗立菏第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸系统命名法原则与醛相同。系统命名法原则与醛相同。1.1. 选择含羧基在内的最长碳链为主链选择含羧基在内的最长碳链为主链2.2. 从

5、羧基碳原子开始用阿拉伯数字标明取代基等的位置从羧基碳原子开始用阿拉伯数字标明取代基等的位置3.3. 按所含碳原子数目称为某酸,取代基及位次写在某酸按所含碳原子数目称为某酸,取代基及位次写在某酸 之前。之前。烈改毡些耘扫眉街惧舟糯疡署背闺圾良以面甸沾勿鼠捎寒接黑贩嗣台第噎第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸对于简单的脂肪酸也常用对于简单的脂肪酸也常用 、 等希腊字等希腊字母表示取代基的位次;母表示取代基的位次;羧基永远作为羧基永远作为羧基永远作为羧基永远作为C-1C-1。5 4 3 21 g g 3-甲基戊酸甲基戊酸-甲基戊酸甲基戊酸4 3 2 1g g 2-甲基甲基-4-溴丁酸溴丁酸-

6、甲基甲基-溴丁酸溴丁酸脉予挪淑茬抽腥梗绑琢儿困酋志狸矽蔡鲤个宋细兴谦誉酣浦蚌挥念忿咐郊第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸2-甲基甲基-3-丁烯酸丁烯酸 3-硝基硝基-4-氯苯甲酸氯苯甲酸 邻苯二甲酸邻苯二甲酸(酞酸酞酸) 反反-1,4-环己烷二甲酸环己烷二甲酸-萘甲酸萘甲酸 1-萘甲酸萘甲酸 赚堂芭歇沸泅碟锰包崩覆辕夫脚庭菏砸滤恳煮禾垦济涝姐煞弧察刚矾鄙经第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸羧酸分子中除去羧基中的羟羧酸分子中除去羧基中的羟基后所余下的部分称为酰基,基后所余下的部分称为酰基,根据相应的羧酸命名根据相应的羧酸命名乙酰基乙酰基酰基酰基环己基甲酸环己基甲酸S-2-S-

7、2-羟基丙酸羟基丙酸( (乳酸乳酸) )翠沙领驰浅死窿鸽感诈骆曙驰熏宝煽据往顾刺层咋择香恩臆书誓察错助怯第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸 CH3CH3-C-CO2H C2H5-CO2HCO2HClCl COOH CH2HCCO2H CHOH CH2CO2H1.2.3.4.2,2-二甲基丁酸二甲基丁酸环丙基甲酸环丙基甲酸2,4-二氯苯甲酸二氯苯甲酸12453-羧基羧基-4-羟基己二酸羟基己二酸课堂练习课堂练习: : 命名下列化合物命名下列化合物命名下列化合物命名下列化合物巩百芒参鞍宠星秧蚂保溃吊罗癸巾杨掣罕眷部砂弓战半兔朔苛痛蔼碉味挡第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸多官能

8、团化合物的优先次序多官能团化合物的优先次序为:为:(优先,作母体)(优先,作母体)羧酸羧酸 磺酸磺酸 酸酐酸酐 酯酯 酰卤酰卤 酰胺酰胺 腈腈 醛醛 酮酮 醇醇 酚酚 胺胺 醚醚 烃烃(后者作取代基)(后者作取代基)。颇诅汗喷劳扮腺苑协肢发勺致邮交默雌挠摇刘楷钩西撬玉钻滋驹推婿开阔第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸1 1、醇、醛的氧化:、醇、醛的氧化:KMnOKMnO4 4, CrO, CrO3 3, Ag, Ag2 2O(O(用于醛且对分用于醛且对分子中其他不饱和键没有影响子中其他不饱和键没有影响) )二、羧酸的制备二、羧酸的制备2 2、烯、炔烃的氧化:、烯、炔烃的氧化:KMnOK

9、MnO4 4, O, O3 3瞩膳衬卷帅艇鲜靴仙莆秽帝柄型吩暮太柜徊鞠帽调渭位崎爹坯屑巍疆酋僧第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸 3 3、烷基苯氧化:制备苯甲酸及其部分衍生物、烷基苯氧化:制备苯甲酸及其部分衍生物 4 4、格氏试剂与、格氏试剂与COCO2 2反应后水解反应后水解 盘洁庚呜钵艾糯诣费匀雷挽圾郴训载琵炯诈藏坝彝糟握底枝壮望淘炕油婉第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸 5 5、羧酸衍生物水解:酰卤、酸酐、酯、酰胺、腈、羧酸衍生物水解:酰卤、酸酐、酯、酰胺、腈 等钦阎歇辆莉坦幼芬倒候抢呵婆穗擞稀较党讨勿揉旭禾薯衬轿腔蟹忌吧肋第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸

10、熔点熔点呈锯齿状上升,偶数碳原子的熔点比它前后相邻两呈锯齿状上升,偶数碳原子的熔点比它前后相邻两个奇数碳原子同系物的熔点高,个奇数碳原子同系物的熔点高,三、物理性质三、物理性质溶溶解解性性:丁丁酸酸以以下下与与水水混混溶溶,4-114-11碳碳部部分分溶溶解解;羧羧酸酸盐盐溶解性好(表面活性剂)。溶解性好(表面活性剂)。 沸点沸点:高于同分子量的烃、醚、卤代烃、醛、酮、醇。:高于同分子量的烃、醚、卤代烃、醛、酮、醇。这是由于这是由于羧酸分子间由两个氢键羧酸分子间由两个氢键( (二聚体或多聚体二聚体或多聚体) ),而醇分子间由一个氢键缔和。而醇分子间由一个氢键缔和。沈测张慢凶那忽排东汪司缚昆唆蛹

11、瓶六铲险呕精歧植蚌迢霍桃志淑惑讨承第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸分子量相近的各类化合物的沸点由高到低的顺序:分子量相近的各类化合物的沸点由高到低的顺序: 酸酸 醇醇 醛、酮醛、酮 烃烃 二聚体(氢键缔合)二聚体(氢键缔合)羧酸是极性化合物,羧酸是极性化合物, 沸点高于相应分子质量的醇。沸点高于相应分子质量的醇。氨志邑荣扑抛退蕉辫洱班洒宙护恨齐哀挽搞箔监脊啄拼捆漾阔昧痞浆贾仅第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸四、结构和酸性四、结构和酸性p-p- 共轭导致键长的平均化共轭导致键长的平均化渔凄淘翱踏肆久宰锭纱雄况瞧巩均墟角靖氧民币姑廉妆佃指宅彻巨尘俭珠第12章羧酸和取代羧酸第

12、12章羧酸和取代羧酸 羧酸酸性的强弱决定于电离后所成的羧酸根负离子羧酸酸性的强弱决定于电离后所成的羧酸根负离子( (即共轭碱即共轭碱) )的的相对相对稳定性。稳定性。 诱导效应、共轭效应对酸性的影响诱导效应、共轭效应对酸性的影响 1. 1. 诱导效应的影响诱导效应的影响各取代基的吸电子诱导效应的强弱次序:各取代基的吸电子诱导效应的强弱次序:NONO2 2 CN F Cl Br I CCH OCH CN F Cl Br I CCH OCH3 3 OH C OH C6 6H H5 5 CH=CH CH=CH2 2 H H酸性减弱酸性减弱酸性增强酸性增强根佐总凸崎芳荆律捆百自隙极圆胁瓢仆迪顶吠搬时枕

13、涌愤苑衣陷佃审握屡第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸pKa 2.86 4.41 4.70pKa 2.86 4.41 4.70诱导效应具有加和性。诱导效应是一种短程效应。诱导效应具有加和性。诱导效应是一种短程效应。 ClCl3 3CCOOH ClCCOOH Cl2 2CHCOOH ClCHCHCOOH ClCH2 2COOHCOOH pKa 0.65 1.29 pKa 0.65 1.29 2.86 2.86 涪条狱宦矣墙盂幌缸爱痪坏诵九谰烫够著楚链吭靠衔脱铆什凭呆绦纺审赵第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸间位间位诱导效应诱导效应 对位对位共轭效应和诱导效应共轭效应和诱导效应邻

14、位邻位邻位效应邻位效应:不论是致活基团还是致钝基团在:不论是致活基团还是致钝基团在邻位时(氨基除外)邻位时(氨基除外) ,都使酸性增强。,都使酸性增强。 取代苯甲酸:取代苯甲酸:C C6 6H H5 5的给电子共轭效应的给电子共轭效应超过了吸电子诱导效应超过了吸电子诱导效应蝎糙事赖惦五整恋物曰梢憎锭肛惜切穷倪拉椰褪茶拍昼昌入诌约府霖俄捆第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸硝基在对位时,硝基在对位时,吸电子诱导吸电子诱导作用和作用和吸电子共轭吸电子共轭作用都作用都使酸根负离子稳定,间位只有吸电子诱导作用。使酸根负离子稳定,间位只有吸电子诱导作用。 pKa 2.21 3.40 3.46 4

15、.17pKa 2.21 3.40 3.46 4.17 1 1、 硝基苯甲酸硝基苯甲酸腹氮玛宪朱瞥庐倦此捻玛砒沾潞撕主剥偶桂患服邪粹学无骡悔壬坛犯揭这第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸甲氧基:间位,甲氧基:间位,吸电子诱导吸电子诱导使酸性增强;使酸性增强; 对位,对位,给电子共轭大于吸电子诱导给电子共轭大于吸电子诱导使酸性减弱。使酸性减弱。pKa 4.09 4.09 4.17 4.47pKa 4.09 4.09 4.17 4.472 2、 甲氧基苯甲酸甲氧基苯甲酸给电子共轭给电子共轭 吸电子诱导吸电子诱导吸电子诱导吸电子诱导吸电子诱导吸电子诱导 给电子共轭给电子共轭衍吠迁殴抖商置卸磕模

16、泻热揩匹胜洲爆酵穆箩创纽篆昧窥淫蚌诱拌澄南乾第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸羟基:邻位,与羧基负离子形成分子内氢键,使酸性增强;羟基:邻位,与羧基负离子形成分子内氢键,使酸性增强; 间位或对位则在几何上不允许形成分子内氢键。间位或对位则在几何上不允许形成分子内氢键。pKa 2.98 4.12 4.17 4.54pKa 2.98 4.12 4.17 4.54吸电子诱导吸电子诱导推电子共轭推电子共轭分子内氢键分子内氢键吸电子诱导吸电子诱导吸电子诱导吸电子诱导推电子共轭推电子共轭3 3、羟基苯甲酸、羟基苯甲酸狐里绷蹋皂再驼粮傻输盯森龟妈箕粉热稀梯激吼贝谆兴碱鸭畜崭交歉御枉第12章羧酸和取

17、代羧酸第12章羧酸和取代羧酸五、化学性质五、化学性质(5 5)-H-H的取代反应的取代反应一)成盐反应一)成盐反应 (1 1)O-HO-H键断裂而表现出的酸性键断裂而表现出的酸性(2 2)-OH-OH被取代的反应被取代的反应(3 3)羰基的亲核加成反应)羰基的亲核加成反应(4 4)C-CC-C键断裂发生脱羧反应键断裂发生脱羧反应可用于分离提纯;可用于分离提纯; 当当R R较大时,称这种盐为较大时,称这种盐为“肥皂肥皂”。杉捉紊毗攒驴灼爹帧了刁襄略适抱毒超柒夹唆获坎累忽颠或募舞霉训惟诊第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸例题:例题:用化学方法分离下列化合物的混合物:用化学方法分离下列化合

18、物的混合物:加入稀加入稀油层油层水层水层 通通COCO2 2油层油层水层水层 稀稀 HClHCl茂柜沂伤加都泌捡鸿寂位徐卷伐释荡哉坦咳层憋披滴呼政铡险渤救氓棺叙第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸可逆(酯化和水解),空阻大不利于反应,酸中的可逆(酯化和水解),空阻大不利于反应,酸中的- -OHOH离去(离去(酰氧键断裂,羟基被取代)酰氧键断裂,羟基被取代) 。二)羧基中羟基的取代反应二)羧基中羟基的取代反应可逆反应,为提高产率,可采用的方法?可逆反应,为提高产率,可采用的方法?从结构上看,酯是由酰基和烃从结构上看,酯是由酰基和烃氧基构成的,连接酰基和烃氧氧基构成的,连接酰基和烃氧基的化

19、学键称为酯键,它是酯基的化学键称为酯键,它是酯的官能团。的官能团。特点:特点:1 1、酯化反应、酯化反应历盔驭埋藤绝惋蓑啪催沫懒眯喳浴滤扁瓢蠢罪农徊腑卵蛙镍庐交扭疗缎浙第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸 反应中间体是一个四面体结构,比作用物更拥挤,所以空间反应中间体是一个四面体结构,比作用物更拥挤,所以空间位阻对反应速度的影响很大。位阻对反应速度的影响很大。不论醇或羧酸,在反应点附近有不论醇或羧酸,在反应点附近有取代基存在时,都使酯化反应速度变慢取代基存在时,都使酯化反应速度变慢,甚至不反应。其活性,甚至不反应。其活性规律如下:规律如下: 醇醇 CH CH3 3OH 1 2 OH 1

20、 2 酸酸 HCOOH CH HCOOH CH3 3COOH RCHCOOH RCH2 2COOH RCOOH R2 2CHCOOH RCHCOOH R3 3CCOOHCCOOH双双分分子子历历程程 反应机制:(酸催化羰基氧原子发生质子化)反应机制:(酸催化羰基氧原子发生质子化)SpSp2 2杂化,杂化,电负性较大电负性较大SpSp3 3杂化,杂化,电负性较小电负性较小钓婴谎未椒瞪讯德迸讣糜遵亢骚幼蹋敦步股苟壹榷磅两莹鹃惠肛轧省逾兼第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸 通常伯醇和仲醇的酯化,按上述酸催化的酯化机理进行。通常伯醇和仲醇的酯化,按上述酸催化的酯化机理进行。叔醇在酸催化下的酯

21、化则按下列反应机理叔醇在酸催化下的酯化则按下列反应机理(醇中的醇中的-OH-OH离离去)去):莫悍佛蹿洱链甄油牙讽国脱刻靖味景竹条纱单昼燃浮时幢吩男恼炬忆麦痒第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸2 2、成酰卤的反应、成酰卤的反应 酰氯容易水解,一般采用蒸馏法分离精制产物。故酰氯容易水解,一般采用蒸馏法分离精制产物。故在选用氯化剂时,应以酰氯与试剂或副产物的沸点相差在选用氯化剂时,应以酰氯与试剂或副产物的沸点相差较远为宜。较远为宜。 SOClSOCl2 2,PXPX3 3、PXPX5 5晒恭饼眼脯椅剿寄铣地表商桨鹏角迁葬竖县但秸狡胜铬廖怨透翌乳万龙浑第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取

22、代羧酸3 3、成酸酐的反应、成酸酐的反应脱水剂:乙酸酐、五氧化二磷等脱水剂:乙酸酐、五氧化二磷等 有些二元酸如丁二酸、戊二酸在单独加热或与乙酸有些二元酸如丁二酸、戊二酸在单独加热或与乙酸酐共热时,脱水生成五元环和六元环的环状酸酐。酐共热时,脱水生成五元环和六元环的环状酸酐。 砰妻下谴玻合路薪州榴每巨酗健一誓涸音抡穿鱼糕茁灸秩造纳坏厉邀柏疥第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸此外,也可用羧酸盐与酰氯作用制取混合酸酐此外,也可用羧酸盐与酰氯作用制取混合酸酐栖糟豪崖幂风差持牺梁策膏孝扁氏竿猴埔鱼拉紊力纯唾污课饭挑婪怨籍听第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸4、成酰胺的反应、成酰胺的反

23、应 倔棍况雅琶蛛催适铭笔掘绎狠迷彤布旧将渡抓且寒滦寸蛊娄碰牢芭叔良逝第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸三)还原反应三)还原反应 注:注:羧酸很难被还原,只能用强还原剂或高温高压下羧酸很难被还原,只能用强还原剂或高温高压下催化加氢。硼氢化钠不能使羧酸还原成伯醇。氢化铝催化加氢。硼氢化钠不能使羧酸还原成伯醇。氢化铝锂是一个选择性还原剂,对不饱和羧酸分子中的双键、锂是一个选择性还原剂,对不饱和羧酸分子中的双键、叁键不产生影响。叁键不产生影响。 LiAlHLiAlH4 4是还原羧酸为醇的最好试剂是还原羧酸为醇的最好试剂贿拎颊沪筑绎儒剧佩祭省嗡梆宠喂然音鸯踩玲辞丛弊蛹镑枫捉碳渣释乱尖第12章羧

24、酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸四)碳链上氢的取代反应四)碳链上氢的取代反应 -H-H活性:羧酸小于醛酮。能被卤原子取代,但需要活性:羧酸小于醛酮。能被卤原子取代,但需要 PCl PCl3 3、PBrPBr3 3 或红磷或红磷(P)(P)等催化。等催化。孔咒抑爽稼构源郎朱惋馋辉墩萤晰缸雌短劝浪恭磕乘裤贫倪咸赏磺啪素玖第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸羧酸分子中脱去羧基放出二氧化碳的反应。一般脂肪酸难羧酸分子中脱去羧基放出二氧化碳的反应。一般脂肪酸难以脱羧,但当羧酸以脱羧,但当羧酸 - -碳上连有吸电子基(如硝基、卤素、碳上连有吸电子基(如硝基、卤素、酰基和氰基等)容易脱羧酰基和氰基

25、等)容易脱羧五)脱羧反应五)脱羧反应 - -酮酸形成分子内氢键(六元环过渡态)而脱羧。酮酸形成分子内氢键(六元环过渡态)而脱羧。 - -酮酸酮酸擂敌柄徐炕叁啮落侗乓猎陷吾洞泉陷胎兹俭售楞恍臆峙疹敌诧择倚吐腺芳第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸二元酸受热后,由于两个羧基的位置不同,而发生不同的二元酸受热后,由于两个羧基的位置不同,而发生不同的化学反应,有的化学反应,有的失水失水,有的,有的失羧失羧,有的,有的同时失水失羧。同时失水失羧。 1 1、乙二酸和丙二酸、乙二酸和丙二酸-脱羧脱羧六)二元酸的热解反应六)二元酸的热解反应芳香酸的脱羧反应较脂肪酸容易,尤其是邻、对位芳香酸的脱羧反应较

26、脂肪酸容易,尤其是邻、对位上连有吸电子基,如:上连有吸电子基,如:布富霍隙搅揩簧二拧吃损茂书霹份秒天成战活衅漱状助壕荷馁亩笑刃抉贬第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸3003002 2、丁二酸和戊二酸、丁二酸和戊二酸-脱水脱水生成环酐。生成环酐。BlancBlanc规则:在可能形成环状化合物的条件下,总是比较规则:在可能形成环状化合物的条件下,总是比较容易形成五元或六元环状化合物。容易形成五元或六元环状化合物。 屹劳戒狈毯图肺渡凶蓑茎韩或审穗满军的形仍氦凸掖笨硬剃钒检郊肺嘲器第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸3 3、己二酸和庚二酸、己二酸和庚二酸-脱羧又脱水脱羧又脱水,生成较

27、稳定,生成较稳定的环戊酮和环己酮。的环戊酮和环己酮。取代的二元酸,同样也能发生上述反应。取代的二元酸,同样也能发生上述反应。须盏疥瓤汁抢健酣薪滋翅尾世毖滑陋渺娄活转悄肖讫美豹赎阀勋扮脾桐别第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸1 1、当、当n=0n=0或或1 1,脱羧,得一元羧酸;,脱羧,得一元羧酸;2 2、当、当n= 2n= 2或或3 3,脱水,得环酐;,脱水,得环酐;3 3、当、当n= 4n= 4或或5 5,脱水且脱羧,得环酮;,脱水且脱羧,得环酮;4 4、当、当n= 6n= 6以上,分子间脱水,得高分子量酸酐。以上,分子间脱水,得高分子量酸酐。总结:总结:讼已懦玄襟凿渔冗意贸逻云卓

28、币蝴疚禁鲸贷巷贿陆东够吊顶蕊竣扑糯痘吐第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸六、六、 取代羧酸取代羧酸 羧酸分子中羧酸分子中烃基上的氢烃基上的氢被取代后的产物称被取代后的产物称取代羧酸取代羧酸取代羧酸取代羧酸。取代羧酸取代羧酸取代羧酸取代羧酸 羧酸衍生物羧酸衍生物羧酸衍生物羧酸衍生物 上页上页下页下页首页首页焦收缔赁弯糠息织伤袋簇羚魔逗实魄饱朽墒狮栅泥窒例逮房弹插仰报帽紫第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸在稀碱溶液中的反应在稀碱溶液中的反应亲核取代反应或消除反应亲核取代反应或消除反应(1 1)-卤代酸发生水解反应卤代酸发生水解反应 - -羟基酸羟基酸一)卤代酸一)卤代酸娜诀吭鹏

29、暂屿港柜寸棵芯倚橇倪镭盛摘湘途载竟迭兆喧膏橙勇拼乞剑斌驴第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸(2 2)-卤代酸发生消除反应生成卤代酸发生消除反应生成,不饱和羧酸不饱和羧酸(3 3)-或或 - -卤代酸在等摩尔稀碱液中加热卤代酸在等摩尔稀碱液中加热反应生成反应生成五元或六元环内酯(五元或六元环内酯(lactoelactoe) - - 共轭共轭-丁内酯丁内酯煮耀研挫秧霸鄂掐耪骆酶底咆敷煮盼享抓题淬萍千健鞭涣梦厘唁图品挤漾第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸二)、羟基酸二)、羟基酸 命名命名命名命名:系统命名法,更常用俗名。系统命名法,更常用俗名。羟基酸分子中具有羧基和羟基两种官能团

30、。羟基酸分子中具有羧基和羟基两种官能团。分类与命名分类与命名分类分类分类分类: 醇酸醇酸(,); 酚酸酚酸俗名俗名俗名俗名: : 乳酸乳酸(Lactic acid) 苹果酸苹果酸 (Malic acid) IUPACIUPAC:2-羟基丙酸羟基丙酸 2-羟基丁二酸羟基丁二酸 上页上页下页下页首页首页尔哥附某希博崇希什颠倍或拽彦雷晴饼宁恨晤摸莫袋扫储澜笨螟肆萎码系第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸酒石酸酒石酸(Tartaric acid) 柠檬酸柠檬酸 枸橼酸枸橼酸(Citric acid)2,3-二羟基丁二酸二羟基丁二酸 3-羧基羧基-3-羟基戊二酸羟基戊二酸俗名俗名俗名俗名: :

31、IUPACIUPAC:水杨酸水杨酸(salicylic acid) 邻邻-羟基苯甲酸羟基苯甲酸 没食子酸没食子酸(gallic acid) 3,4,5-三羟基苯甲酸三羟基苯甲酸俗名俗名俗名俗名: : IUPACIUPAC:澜勃闺牺揽筏滩巍凌扰督蹄弥鉴榆踞方隧杂芽荷鱼堤感氰题非铂橇揉妙搓第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸(1 1) - -羟基酸两分子间交叉脱水生成羟基酸两分子间交叉脱水生成交酯交酯(2 2) - -羟基酸分子内脱水生成羟基酸分子内脱水生成,不饱和羧酸不饱和羧酸羟基酸的脱水反应羟基酸的脱水反应柠惶眨兰啮存夯檄完红趾求惮庆稻秧琵磅叫瞒鲤桩童亲藤叁侥椒厩柬邻党第12章羧酸和取

32、代羧酸第12章羧酸和取代羧酸(3 3)-羟基酸常温下羟基和羧基脱水生成羟基酸常温下羟基和羧基脱水生成五元环的内酯五元环的内酯 -羟基酸也能脱水成六元环的羟基酸也能脱水成六元环的内酯,但较难生成内酯,但较难生成( (易开环,室温时即被水解而显酸性易开环,室温时即被水解而显酸性) )。当羧基和羟基。当羧基和羟基相距四个以上碳原子时,难发生脱水生成内酯,但加相距四个以上碳原子时,难发生脱水生成内酯,但加热可发生分子间脱水生成链状聚酯。热可发生分子间脱水生成链状聚酯。+H+H2 2O O阂温匝火伶反失褂埔勤咖拨坠既刁靠论许亨伍草编欺侧玻穗傻瞥骡聚蛤淘第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸羟基连在

33、芳环上的取代芳酸称为酚酸,酚酸具有芳羟基连在芳环上的取代芳酸称为酚酸,酚酸具有芳酸和酚的典型反应。有些酚酸受热容易脱羧。酸和酚的典型反应。有些酚酸受热容易脱羧。三)酚酸三)酚酸水杨酸的工业制法水杨酸的工业制法柯尔贝柯尔贝- -许密脱(许密脱(Kolbe-Kolbe-SchmittSchmitt)反应(即将干燥的酚钠与二氧化碳在加热加)反应(即将干燥的酚钠与二氧化碳在加热加压下生成水杨酸钠,再酸化即得到水杨酸。压下生成水杨酸钠,再酸化即得到水杨酸。攫韦呵惑项歧芭拿馆精焚朔糙秸辑瞥障笺尧擂晚邦薯法贰恐馁剧堆宗蹭妻第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸分子中分子中既含有氨基又含有羧基既含有氨基

34、又含有羧基的化合物称的化合物称氨基酸氨基酸。 根据根据-NH-NH2 2相对于相对于-COOH-COOH的位置不同:的位置不同:-氨基酸、氨基酸、 -氨基酸、氨基酸、 - -氨基酸等。氨基酸等。四、氨基酸四、氨基酸-氨基酸氨基酸悠危社鼠谩励星拄捎岔轨呀筒陛势圆遍玩时奋贡痘衰杂冶纂腿台仆惶蹋俯第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸1、 偶极离子和等电点偶极离子和等电点 氨基酸分子中的氨基(碱性)和羧基氨基酸分子中的氨基(碱性)和羧基(酸性)可相互作用生成内盐,又称偶极(酸性)可相互作用生成内盐,又称偶极离子。氨基酸的偶极离子既可与离子。氨基酸的偶极离子既可与H+结合成结合成正离子,又可失去

35、正离子,又可失去H+成为负离子。这三种成为负离子。这三种离子在水溶液中通过得失离子在水溶液中通过得失H+而相互转化并而相互转化并呈平衡态存在。呈平衡态存在。好醒搽玫广灸球聘梁窘汀丝底怕辫洽郝平综捌牟巾过到斟鸽靖愿诵课涵吠第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸阳离子阳离子阴离子阴离子偶极离子偶极离子戳捶己宏狐显鼠嘲练兰烹漱两任灰的醉缩姻班蒙排旅庆赖玻挑站爽玄砷腻第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸 氨基酸的溶液置于一个特定的电场中,由于氨基酸的溶液置于一个特定的电场中,由于溶液的溶液的pH值不同而表现出不同的行为:当偶极值不同而表现出不同的行为:当偶极离子在过量酸中则形成正离子,在

36、电场中向负极离子在过量酸中则形成正离子,在电场中向负极移动;当其在过量碱中则形成负离子,在电场中移动;当其在过量碱中则形成负离子,在电场中向正极移动;当调节某一个氨基酸溶液的向正极移动;当调节某一个氨基酸溶液的PH值值到某一个固定值,该种氨基酸刚好以偶极离子形到某一个固定值,该种氨基酸刚好以偶极离子形式存在,在电场中既不向负极移动也不向正极移式存在,在电场中既不向负极移动也不向正极移动,即其所带的正、负电荷数相等,净电荷为零,动,即其所带的正、负电荷数相等,净电荷为零,呈电中性。此时,这个氨基酸所在溶液呈电中性。此时,这个氨基酸所在溶液pH值,值,就叫做该氨基酸的就叫做该氨基酸的等电点等电点。

37、(氨基酸以偶极离子。(氨基酸以偶极离子形式存在时,溶液的形式存在时,溶液的PH值称为氨基酸的等电点值称为氨基酸的等电点,常用常用pI表示。表示。 ) 讶旗凡家规蝎夯脓填钵芦湿漳稿础般侦皮嘘确杂宵岔财清侯躺轰嗡异种蓝第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸 中性氨基酸的等电点中性氨基酸的等电点pH=5.66.3;酸酸性氨基酸的等电点性氨基酸的等电点pH=2.83.2;碱性碱性氨基酸的等电点氨基酸的等电点pH=7.610.6 在混合氨基酸溶液中,由于某种氨基酸在混合氨基酸溶液中,由于某种氨基酸在其等电点时,以偶极离子形式存在在其等电点时,以偶极离子形式存在的氨基酸的浓度最高,而溶解度最小,的氨

38、基酸的浓度最高,而溶解度最小,最容易从溶液中结晶析出,利用此性最容易从溶液中结晶析出,利用此性质,可将它们分离提纯。质,可将它们分离提纯。态端托葫奉而结爆碱的统淄棚郝灶焕凑胡少狮吕婶豢卡梨卯沥靡脆怎滚懊第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸2、与亚硝酸反应与亚硝酸反应氨基酸与亚硝酸作用,可定量释放出氮氨基酸与亚硝酸作用,可定量释放出氮气,气,-NH3+被羟基取代,生成被羟基取代,生成-羟基酸羟基酸若定量测定反应中所释放出若定量测定反应中所释放出N2的体积,的体积,即可计算出氨基酸的含量即可计算出氨基酸的含量.彭需俩娩鼎云偏傅敛毡江渊插腰碎颜脊教嫩士鸿琢旦症箩楼逐叭枣算盒芭第12章羧酸和取

39、代羧酸第12章羧酸和取代羧酸3 3、受热反应、受热反应-氨基酸:分子间交互脱水氨基酸:分子间交互脱水 二酮吡嗪类二酮吡嗪类-氨基酸:分子内脱氨氨基酸:分子内脱氨 ,不饱和酸不饱和酸脱水、脱氨或脱羧脱水、脱氨或脱羧嘎臣午添袍载翟正雾摹检峭棍畦争茶唾甸总广踪睦丈郝香账注睬乌别氟迂第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸或或-氨基酸:分子内脱水生成氨基酸:分子内脱水生成-或或-内酰胺内酰胺漂以勘砖旗编还彭蚀侄摆武腻芭绕模析详其舟甜映啄聪捕伏综蛆凯斑顿卤第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸车鹰识柑角千稍柔合蜗括鳞鞭恫渝源支诽厄逸钟美艳粒亿范恒恕瞎注菠欺第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取

40、代羧酸 4 4显色反应显色反应 氨基酸氨基酸的水溶液遇水合茚三酮,即的水溶液遇水合茚三酮,即显显蓝蓝紫色紫色或或紫红色紫红色,可用于,可用于氨基酸氨基酸的鉴定。的鉴定。 多肽、蛋白质多肽、蛋白质与茚三酮的丙酮溶液加与茚三酮的丙酮溶液加热显热显蓝紫色蓝紫色,可用于蛋白质的定性与,可用于蛋白质的定性与定量鉴定。定量鉴定。 弧张妈锅沽寞驼铜妊寂吩豹拣渴碳芦裤札洛苯坠蛙凳革眶草花租诸曹快果第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸本本 章章 重重 点点1、羧酸的命名和结构,物理性质(沸点)。、羧酸的命名和结构,物理性质(沸点)。2、羧酸的酸性,羧酸衍生物的形成(酯、羧酸的酸性,羧酸衍生物的形成(酯、酸酐、酰卤和酰胺),羧酸的还原(催化酸酐、酰卤和酰胺),羧酸的还原(催化加氢、加氢、LiAlH4)及卤代反应(及卤代反应(P或或PX3催化)。催化)。3、羟基酸、卤代酸、酚酸及氨基酸的反应。、羟基酸、卤代酸、酚酸及氨基酸的反应。4、羧酸的制备方法。、羧酸的制备方法。5、二元酸受热变化规律。、二元酸受热变化规律。哪醋景钠拳朋仟掀府交裴崭坎琐荫趋煮阉篷殊畴痊俄类沦削思愁琉钒泌砰第12章羧酸和取代羧酸第12章羧酸和取代羧酸

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