酰 基 (acyl)
R C OH 羧 基 (carboxyl)
O
羧酸衍生物 R C X 酰卤
O
O
RC O C R
酸酐
O
O
酰胺:
R C NH2 R C NHR
O R C OR'
酯
O R C NR2
RC N
腈
取代酸：
RCHCOOH
X 卤代酸
RCHCH2COOH
OH 羟基酸
RCHCOOH NH2
氨基酸
1、羧酸的分类
第十二章 羧酸
主要内容 羧酸的结构、命名
羧酸的制备（氧化法、Grignard试剂法、腈水解 法） 羧酸的酸性 羧基上羟基的取代（成酰卤、酸酐、酯和酰胺） 羧酸的脱羧，二元酸受热反应 羧酸的还原 羧酸a位的卤代
一、羧酸的结构、分类和命名
——羧酸的分子中都含有羧基官能团:
O
(57%)
(1~2%)
(2~3%)
+ CO + CO2 +酯和酮
(17%)
(22%)
CH2CH2CH2CH3 KMn4/H+
COOH
(2) 由一氧化碳、甲醇或醛制备
CO与NaOH水溶液作用，生成HCOOH:
CO + NaOH
~210℃ ~0.8 MPa
HCOONa H2SO4 HCOOH
丙醛氧化法：
2–苯基–2–羟基乙酸(2-hydroxy-2-phenylethanoic acid)
3、羧酸的结构
O C OH
1.25A
1.31A
O C OH
醛、酮中，C=O双键长约1.22A 醇、醚中，C--C单键长约1.39A
O
• 羧基中的碳原子是SP2杂化，
R
C
三个σ键在一个平面上。 • 碳原子的一个P轨道与氧原子
ω
HOCH2CH2CH2CH2COOH
ω-羟基戊酸
ω-hydroxyvaleric acid
（3）系统命名法
• 选含羧基的最长连续碳链,不饱和羧酸选含羧基 和不饱和键在内的最长连续碳链为主链. • 英文命名：后缀为“-oic acid”
脂肪族羧酸
CH2CH CHCH2COOH Cl
5-氯-3-戊烯酸 5-chloro-3-pentenoic acid
CH3CHCHCH2COOH
H3C CH3
3,4-二甲基戊酸 3,4-dimethylpentanoic acid
CH3(CH2)7CH CH(CH2)7COOH
9-十八碳烯酸(油酸) 9-octadecenoic acid(oleic acid)
O CH3CH CHCH2CH2C OH
4–己烯酸 (4-hexenoic acid)
含环羧酸
羧基与环相连: 母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸.
CH3
COOH
对甲基苯甲酸
(p-methylbenzoic acid)
5
4 1 COOH
32
1–环戊烯甲酸 (1-cyclopentene-carboxylic acid)
羧基与侧链相连: 母体为脂肪酸.
CH CHCOOH
CH3CHCH2COOH
CH3CH2CHO +
1/2Leabharlann O2(CH3CH2COO)2 Mn 0.1 MPa,
CH3CH2COOH
(90% )
2、由伯醇、醛酮的氧化制备
制备同碳数的羧酸 CH3(CH2)4CH2OH KMnO4/H+ CH3(CH2)4COOH CH3(CH2)4CHO KMnO4/H+ CH3(CH2)4COOH
丁酸
formic acid acetic acid butyric acid
蚁酸 醋酸
酪酸
CH3(CH2)16COOH
十八酸
Stearic acid
硬脂酸
(2)普通命名法
γ βα
CH3CH2CHCOOH
CH3
α - 甲基丁酸
δγ β
CαH3CH2C CHCOOH
CH3
β -甲基-α -戊烯酸
2-methylbutanoic acid
OH
的P轨道形成π键。
P- π共轭
1.键长的平均化 2.C=O 失去典型的羰基性质,羰基碳的正电性减弱。 3.O-H键削弱，酸性强。 4. α-H 的活性—— 降低
二、羧酸的制法
1、 羧酸的工业合成
(1) 由烃氧化制备
CH3CH2CH2CH3
O2, 醋酸钴 ~95℃
1.01~5.47MPa
CH3COOH + HCOOH + CH2CH2COOH
(1)按羧基所连烃基的碳架
CH3COOH CH3CH CHCOOH
COOH
COOH COOH
O
乙酸
2-丁烯酸 环戊烷甲酸 苯甲酸 α-呋喃甲酸
饱和的 不饱和的 脂肪族羧酸
（羧基可连在苯环上， 也可在侧链上）
脂环族羧酸 芳香族羧酸 杂环族羧酸
(2) 按分子中羧基的数目
■ 一元羧酸(monocarboxylic acids)
乳酸
COOH
苹果酸
COOH
柠檬酸
OH
水杨酸
HO
OH
OH
没食子酸
OHC COOH CH3COCH2COOH
乙醛酸
乙酰乙酸
NH2 CH2 CH COOH
CH3COCH2CH2COOH
F3CCOOH
3-苯基-2- 氨基丙酸
γ-戊酮酸
三氟乙酸
1、羧酸的命名
(1)俗名
HCOOH
甲酸
CH3COOH
乙酸
CH3CH2CH2COOH
丙酸
2-丁烯酸
CH3CH2COOH CH3CH CHCOOH
肉桂酸
CH CHCOOH
■ 二元羧酸(dicarboxylic acids)
HOOC COOH
乙二酸（草酸）
HOOC
COOH 对苯二甲酸
■ 三元羧酸((tricarboxylic acids)
COOH
COOH
COOH
COOH
偏苯三甲酸
HOOC
3-苯基丙烯酸
3-Phenylacrylic acid
3-环戊基丁酸
3-Cyclopentylbutanoic acid
二元酸：称“某二酸”
HOOC COOH
乙二酸(草酸) (oxalic acid) (ethanedioic acid)
CH2COOH CH2COOH 1,2-苯二乙酸
1,2-Phenylenediacetic acid
O CH2CH3
O
HOCCH2CHCH2CH2CHCH2COH
CH3
3–甲基–6–乙基辛二酸
(3-ethyl-6-methyloctanedioic acid)
COOH H
H COOH
反-1,2-环戊烷二甲酸
trans-1,2-Cyclopentanedicarboxylic acid
CHCOOH (扁桃酸) OH
COOH
均苯三甲酸
■ 四元羧酸(tetracarboxylic acids)
(HOOCCH2)2N CH2 CH2 N(CH2COOH)2
乙二胺四乙酸（EDTA）
(3)取代羧酸 （substituted carboxylic acids)
OH
OH
OH
CH3 CH COOH HOOCCHCH2COOH HOOCCH2 C CH2COOH COOH