O CH3CH2 C
丙酰基
O C
苯甲酰基
§12-2 羧酸的物理性质和光谱性质
一、物理性质
1. 物态：低级脂肪酸，1C~3C是液体，具有刺鼻的酸味， 中级脂肪酸，4C~10C为油状液体，具有难闻的气味， 高级脂肪酸是蜡状固体，挥发性低，无气味。
2. 沸点：羧酸的沸点比分子量相近的醇高，这是由于羧 酸的分子常以两个氢键缔合起来形成二聚体。
丙二酸 丁二酸 顺丁烯二酸
(E)-HOOCCH=CHCOOH 反丁烯二酸
普通(俗名)命名 草酸 缩苹果酸 琥珀酸 马来酸 富马酸ຫໍສະໝຸດ 含有二个羧基的羧酸称为二元酸。
2. 脂肪族羧酸的系统命名 开链的一元羧酸称为脂肪酸
❖选含有羧基的最长碳链为主链，根据主链的碳原子数 目称为某酸，编号从羧基开始。
❖英文名称是将相同碳原子数烃的词尾-e去掉，加上oic acid。
OH
（甲酸）
0.1245nm 0.1312nm 电子衍射实验证明
❖羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸根负离 子的相对稳定性。
O R C OH
O R C O－
❖羧酸的主要反应有：
O RC －
O
两个碳氧键等长，完全离域。
脱羧反应 -氢的反应
HO RCCOH
H
酸性 羟基被取代
NO2
对硝基苯甲酸 4-nitrobenzoic acid
CH2COOH Cl
CH3 CHCH2COOH
α-萘乙酸 α-naphthylacetic acid
3-对氯苯基丁酸 3-(4-chlorophenyl)butanoic acid
羧酸分子中除去羧基中的羟基后，余下的部分称为酰 基，可按原来的酸的名称称作“某酰基”。如：
CH3(CH2)14COOH
软脂酸(棕榈酸) palmitic acid
CH CHCOOH
CH3(CH2)16COOH
硬脂酸 stearic acid
COOH
肉桂酸 cinnamic acid
安息香酸 benzoic acid
二元酸
系统命名
HOOCCOOH
乙二酸
HOOCCH2COOH HOOC(CH2)2COOH (Z)-HOOCCH=CHCOOH
CH3(CH2)7CH CH(CH2)7COOH
CH3C CHCOOH CH3
9-十八碳烯酸（油酸）
3-甲基-2-丁烯酸
9-octadecenoic acid(oleic acid) △9-十八碳烯酸（油酸）
3-methyl-2-butenoic acid
❖羧酸也常用希腊字母标明位次，与羧基直接相连的碳 原子为，其余依此为、γ……等。
C=O吸收峰：脂肪酸：1725~1700cm-1； 芳香或不饱和酸：1700～ 1680 cm-1 。
CH3CH2COOH
2990
1720
C—O
O—H伸缩振动：中心在3000cm-1附近； C = O伸缩振动：在1720cm-1； C-O ：1200cm-1
2．核磁共振谱：羧基上H的值为10.5~12。 ❖丙酸的核磁共振谱：
❖p-共轭的存在，使羧酸中的羰基对亲核试剂的活性降低， 不能和HCN、NH2OH等加成； ❖p-共轭作用，使得羧基不是羰基和羟基的简单加合，所 以羧基中既不存在典型的羰基，也不存在着典型的羟基， 而是两者互相影响的统一体。
醛酮中 醇中
CO 键长 0.122nm
C OH 键长 0.143nm
O HC
c. a.
b.
a. b. c. CH3CH2COOH
a.1.1 b.2.3 c.11.65
§12-3 羧酸的化学性质
❖羧基是由羰基和羟基组合而成的。
sp2杂化
O
··
RCOH
p-共轭
·
RC
·
O
··
OH
❖由于 p-共轭，使羧基中的羟基氧原子上的电子云向 羰基移动，氧氢键的电子云更靠近氧原子，增强了氧氢 键的极性，有利于氢原子的离解，使羧基具有酸性。
大学化学高分子有机化学第十二章 羧酸详解演示文稿
优选大学化学高分子有机化学第十 二章羧酸
§12-1 羧酸的分类和命名
一、羧酸的分类
1. 根据和羧基相连的烃基种类，可分为： 脂肪族羧酸、芳香族羧酸； 饱和酸、不饱和酸。
2. 根据羧基的数目，可分为： 一元酸、二元酸……
一元酸 二元酸
饱和酸 乙酸 乙二酸
COOH
-4.3 ℃ 对称性高
-59 ℃
COOH
4. 水溶性：羧酸分子中羧基是亲水基团，可以和水分子 形成氢键，烃基是憎水基团。
低级酸易溶于水，高级羧酸随分子量增大（R↑），而 在水中的溶解度减小。
二、光谱性质
1．红外光谱：O—H在3200~2500cm-1 （峰尖对着3000cm-1 ） 有一个强的宽吸收带。
❖距羧基最远的碳原子，在超过10个碳且仅在最后一个 碳上有取代基时，可标为ω位。
CH3CHCOOH
OH
-羟基丙酸 -hydroxypropanoic acid
BrCH2(CH2)9COOH
ω-溴十一酸 ω-bromoundecanoic acid
3. 芳香族羧酸的系统命名
COOH OH
COOH
邻羟基苯甲酸(水杨酸) 2-hydroxybenzoic acid(salicylic acid)
O HO
CH3 C OH
C CH3 O
分子量相近的化合物 的沸点由高到低顺序： 酸＞醇＞醛酮＞烃
0.104nm
0.163nm
3. 熔点：直链饱和一元酸的熔点随碳原子数增加而升高， 显锯齿状变化，即含偶数碳原子羧酸的熔点比前后两个相 邻的含奇数碳原子酸的熔点要高。
熔 点
碳原子数
\℃
原因：偶数个碳的羧酸对称性高，在晶体中容易排列整 齐而排列较紧密。
CH3CHCH2CHCOOH CH3 CH2CH3
4-甲基-2-乙基戊酸 2-ethyl-4-methylpentanoic acid
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
不饱和酸 丙烯酸 顺丁烯二酸
芳香酸 苯甲酸 邻苯二甲酸
二、羧酸的命名
1. 俗名 许多羧酸是从天然产物中得到的，俗名通常根据来源而得。
HCOOH
蚁酸 formic acid
CH3CH2CH2COOH
酪酸 butyric acid
CH3COOH
醋酸 acetic acid
CH3(CH2)12COOH
月桂酸 lauric acid