第十一章羧酸 §111羧酸的定义、分类、同分异构和命名 定义 分子中具有羧基COOH的化合物,称为羧酸官能团是羧掂(COOH)可把羧酸看作 烃分子里的氢原子被羧基取代的衍生物 二分类: 根祸与羧基相连的烃基 脂肪族羧酸 是脂肪族还是芳香族 芳香族羧酸 饱和羧酸 饱和1不饱和羧酸 元酸 羧基的数目二元酸 多元酸 三同分异构(与醛同) 碳干异构、顺反异构、对映异构 四命名 (一)普通命名法(与前面不同) 规则:1选主链:选含羧基碳在内的最长碳链作主链; 2编号:离羧基最近的一端开始编号,aB,y,8,e等,最末端碳原予可用a表示 3命名:取代基位置取代基名称某酸
第十一章 羧酸 §11.1 羧酸的定义、分类、同分异构和命名 一 定义: 羧酸 二 分类: 是脂肪族还是芳香族 脂肪族羧酸 芳香族羧酸 饱和 饱和羧酸 不饱和羧酸 羧基的数目 一元酸 二元酸 多元酸 三 同分异构(与醛同) 碳干异构、顺反异构、对映异构 四 命名: (一)普通命名法(与前面不同) 规则:1 选主链:选含羧基碳在内的最长碳链作主链; 2 编号:离羧基最近的一端开始编号, 3 命名:取代基位置-取代基名称某酸
CHS CH, CHCH, COOH CH, CH, CH, COOH CHs 户-甲基戊酸(B-甲基缬草酸) γ环已基丁酸(γ环己基酪酸 (二)系统命名法 选主链:选含羧基碳在内的最长碳链作主链; 编号:从羧基开始编号 命名:取代基位置-取代基名称某酸 cl BrCH, CH--CCH, CH2 COOH CH, -C=C-CH, COOH 玉OCH2CH2CHCH2CooE CH,CH 5-羟莓-3-氯戊阄 Ci 4-乙基-6-溴-4己烯酸 5-氯-3-炽酸 CHa(CH,),CH-CH(CH2), COOH CHla (CH )CHCH2CH-CH(CH2),COOH 9-八碳烯酸(油酸) OH l2-羟基-9-十八碳烯酸(蓖麻醇酸) 二元酸则选包括两个羧基在内的主链,称二酷 COOH COOH 2-乙基庚二酸 如羧基直核连在脂环或芳环上,在脂环烃或芳烃后面加上“羧酸”二羧酸( OoH HOOC COOH COoH 要注明羧基的位置 环己烷羧酸 反-1,4-环已烷二羧酸
(二)系统命名法 1 选主链:选含羧基碳在内的最长碳链作主链; 2 编号:从羧基开始编号 3 命名:取代基位置-取代基名称某酸 COOH COOH 2-乙基庚二酸 接 要注明羧基的位置
如羧基连接在脂环(或芳环)的侧链上,可将环作取代基 CH COOH CH=-CHCOOll 3-苯丙烯酸 a-萘乙酸 对于三元羧酸 OH HOOCCH C CH COOH COOH 2羟基-1,2,3-丙三羧酸 §112羧酸的结构 羧基的碳是8P2杂化 三个杂化轨道一个与氧成键,一个与羟基氧成键,一个与氢 O 或烃基成键这三个轨道在一个平面上,键角大约20°, OH 羧基磯上有一个轨道与氧上的P轨道形成一个π铡 H H HO
对于三元羧酸: 13 §11.2 羧酸的结构 1
当羧基中的氢离解后氧上带有一个负电荷这样就更容易提供电子和原来羰基的电子绂生 共轭作用, 0 三个原子各提供一个p轨道,形成一个具有4个电子的三中心的π分子轨道 在这样的体系中氧上的负电荷不是集中在一个氧上,而是分散在两个氧上, 甲饺钠的两个CO键的键长相等,均为127pm,没有双键与单键的差别 H §11.3羧酸的性质(一元羧酸) 物性: 状态:饱和一元脂肪羧酸中 甲酸,乙酸、丙酸是有强烈酸味和剌激性的液 四至九个碳原子的羧酸是油状液体,有令人不快的恶臭动物汗液和奶油发酵变 坏的气味就是因存有游离正
发生 §11.3 羧酸的性质(一元羧酸) 一 物性: 1 状态: 饱和一元脂肪羧酸中
含有十个碳原子以上的羧酸为石腊状固体,挥发性很低,几乎没有气味 芳香族羧酸为结晶固体 沸点:饱和一元羧酸的沸点比分子量相似的醇还高羧酸可形成二缔合的氢键 甲酸和乙醇的分子量相同,但乙的沸点为78.5℃,而甲酸为100.7℃, 溶解度 由于羧基可以与水形成氢键.低级羧酸(甲酸、乙酸、丙酸)能与水 混溶,随着分子中憎水性的烃謀增大,在水中的溶解度迅速减小,大分子羧酸的溶解度与烷 烃的溶解度相近,高级脂肪酸都不溶于水,而溶于有机溶剂中,芳香酸在水中的溶解度不大 化性 还原 脱羧反应 O+H-酸性 亲核试剂的进攻(亦即OH的取代反应) Q-H的反应 )酸性 1弱酸 多数的羧酸是弱酸,大部分以未离解的分子形式存在例如乙酸在水中 CH3COOH+H,O + CHs Coo-+H*O 离解常数n=175X105,pK=4.74,就是说,01molL的乙酸仅有13%离解
芳香族羧酸为结晶固体 2 沸点: 羧酸可形成二缔合的氢键 3 溶解度: 由于羧基 芳香酸在水中的溶解度不大 二 化性 H C O H O 酸 性 亲核试剂的进攻(亦即 OH的取代反应) α−Η的反应 脱羧反应 还 原 (一)酸性 1 弱酸