酸
•④ 不饱和羧酸 • 选择包含羧基和不饱和键在内的最长碳链为 • 主链，称为某烯酸；不饱和键和取代基的位 • 次均要标明，也可用 “Δ”及在右上角标上阿 • 拉伯数字的方法来表明双键的位次。
•4 3 2 1
• 3-甲基-2-丁烯 酸
•9-十八碳烯酸 •Δ9-十八碳烯酸
•⑤ 芳香羧酸和脂环羧酸 • 一般把环作为取代基，以脂肪酸为母体。
羧酸及羧酸衍生物
2020年7月18日星期六
•第十章 羧酸及羧酸衍生物
•第一节 羧酸
•一、羧酸的结构、分类和命 名
•分子中含羧基(-COOH) 的化合物，通式为 RCOOH
•（一）结构
•O
•sp2
•H
•C
•108°
• •¨O
•H
•118°• ¨
•甲酸的结构
•p-π共轭
•sp2 • ¨
• sp3
•羧酸的成键形式
•ω γ β α
•5 4 3 2 1
• 3-甲基戊 酸 •β-甲基戊酸
•③ 脂肪族二元羧酸 • 选择含两个羧基的最长碳链作为主链，根据碳 • 原子数称为“某二酸”，把取代基的位置和名称 • 写在“某二酸”之前。
•7 •6
•3 •2•丁二 酸•6-2'-氯乙基-7-羟甲基 •-3-羧基-2-甲氧基壬二
•若取代基不利于负电荷分散，羧酸根负离子不 稳 •——酸性减弱。
•（1）诱导效应
••Y= -X、-NO2、-CN、-OH等电负性大的基团。 •负诱导效应(-I)相对强弱： •-NO2＞-CN＞-COOH＞-F＞-Cl＞-Br＞-I •＞碳碳叁键＞- OCH3＞-Ph＞碳碳双键＞H •正诱导效应(+I)相对强弱： •-C(CH3)3＞-CH(CH3)2＞-C2H5＞-CH3＞H
•羧酸根负离子的结构
•动画
• 2、成盐及应用 •羧酸酸性较盐酸、硫酸弱；而较碳酸、苯酚强。
•用于分离羧酸与 非酸性化合物
•+ HCl • 析出原来的羧酸
•证明了羧酸的酸性比无机酸 弱
•Question •课堂思考题：
•用简便的化学方法分离下列三种化合物：
•蒸出乙醚 •C
•3、影响酸性的因素
•若取代基有利于负电荷分散，羧酸根负离子稳 定 •——酸性增强。
•羧酸的沸点高于分子量相当的醇
• 2、熔点
•随碳原子数的增加而呈锯齿形上升，偶数碳原子 •的羧酸比相邻两个奇数碳原子的羧酸的熔点高。
• 3、溶解性 •甲酸至丁酸与水混溶，随碳原子数增加而迅速降低。 •低级二元酸可溶于水，而芳酸水溶性小。
•三、羧酸的化学性 质
•酸性
•-活泼H的反 应
•羰基的还 原
•羰基的亲核加成 ，然后再消除(表 现
•（二）分类和命名
•1、分类 •根据烃基结构：脂肪酸和芳香酸； •根据烃基饱和程度：饱和、不饱和脂肪酸； •根据羧基数目：一元、二元和多元酸。
•2、命名(P63) •（1）俗名：根据来源命名。
•HCOOH CH3COOH HOOC-COOH
•蚁酸
醋酸
草酸
安息香酸
•蚁酸：最初是通过蚂蚁蒸馏而得到的；
•（一）酸性
•1、羧酸根离子的结构 •① p-π共轭增加氧氢键极性，使易解离。
•两个氧带相反电荷 ，
• 能量高，不稳定。
• 等性共振，稳定作用大 ；
• C=O和C-OH键长相等。
•② 形成负离子后，其p-π共轭作用更强，负电荷 • 平均分配于两个氧原子上，两个C-O键长相等； • 负电荷通过p-π共轭而得到分散，使负离子更 • 为稳定。
•＞
＞
•④ 二元酸的酸性 •二元酸的一级解离较饱和一元羧酸强。 •——受第一个羧基的负诱导效应(-I)的影响。
•二元酸的二级解离较难。 •——第一个羧基解离后形成的负离子产生(+I) •• 的影响。
•（2）共轭效应
•共轭体系中有-NO2、-CN、-COOH、-CHO、-COR •等，产生π-π共轭(-C)，与-I方向一致 。
• 1-萘乙酸 α-萘乙酸
•3-苯基丙烯 酸（肉桂酸）
•环戊基甲 酸
•(1R,3R)-1，3-环己烷二羧 酸
•⑥ 酰基 • 羧酸分子中除去羧基中的羟基后所余下的部分 • 称为酰基，根据相应的羧酸来命名。
•乙酰 基
•苯甲酰 基
•二、羧酸的物理性
•质1、沸点
•氢
•O键•H •O
•R •C
•C •R
•O •H •O
•共轭体系中有-NH2、-OH、-OR、-OCOR、-X ••等，产生p-π共轭(+C)，与-I方向相反。
•1）共轭效应对羧酸酸性的影响 •＜
•-Ph与-COOH产 •生π-π共轭(-C)
•≈
•只有-Ph对 •-COOH 的弱-I
•2）苯环上取代基对芳酸酸性的影响 •① 间位：共轭受阻，只有弱的诱导效应。
•甲酸的结构
•动画
•O •R •C
•O •H
•p-π共轭体系 •羧基碳原子是sp2杂化的，未参与杂化的p轨道与 •一个氧原子的p轨道形成C=O中的π键，而羧基 •中羟基氧原子上的未共用电子对与羧基中的C=O •形成p-π共轭体系。共轭使键长趋于平均化，也 •使羧基碳原子上的电子云密度比醛、酮中增高。
•pKa 3.5
•＞ 4.09
＞ 4.17
•Question •课堂思考题：比较下列化合物
•为羟基的取代)。
•① p-π共轭增强了O-H键极性，有利于氢的 •• 解离——酸性。 •② p-π共轭降低了羰基碳的正电性，羧基不 • 发生典型羰基的亲核加成反应—— -OH易 • 被代，形成羧酸衍生物。
•③ p-π共轭使羧基碳的电子云密度可从羟基 • 氧得补充——α-H活性较醛、酮弱。
•④ 还原反应。 •⑤ 脱羧反应。
•① 取代基负诱导效应越强，取代基数目越多，对酸性 • 影响就越大。
•FCH2COOH＞ClCH2COOH＞BrCH2COOH＞ICH2COOH •Cl3CCH2COOH＞Cl2CHCH2COOH＞ClCH2CH2COOH
•② 取代基离羧基越近，对酸性影响越大。
•＞
＞
•③ 不同杂化态的s成份增加时，吸电子能力增强， • 对酸性影响越大。
•草酸：大部分草本植物中都含有乙二酸的盐；
•安息香酸：以苯甲酸苄酯的形式存在于安息香胶 中。
•马来酸 •肉桂酸
富马酸 柠檬酸
•（2）系统命名
•① 找长链：选择分子中含羧基的最长碳链为主链； •② 编小号：从羧基开始编号，用阿拉伯数字表示 • 取代基的位次，简单羧酸也常用希腊字母编号， • 依次为α、β、γ、δ…等，ω则用来表示碳 • 链末端的位置。