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有机化学羧酸和酯分析

HOOC-COOH+HOCH2CH2OH → 浓H2SO4 O
O C C O O CH2 CH2
+ 2H2O
环乙二酸乙二酯
思考:乙二酸和乙二醇发生酯化,有哪些产物?
HOOC-COOH+HOCH2CH2OH →
酯化反应生成的酯的类型: 1、链状酯 一元羧酸和一元醇/酚 一元羧酸(无机含氧酸)和多元醇/酚 多元羧酸和一元醇/酚
浓硫 酸
为什么不用 NaOH溶液?

CH3COOCH2CH3+ H2O
思考:酯化反应是可逆反应,小结该实验中是 如何提高乙酸乙酯产率的?
加热 使用浓硫酸 无水乙醇、冰醋酸
思考:在酯化反应中,生成物水中的氧原子是由乙酸 的羟基提供,还是由乙醇的羟基提供?
可能一
CH3COOH + HOCH2CH3
浓硫 酸
双孔
A
B
C
D
E
F
科 学 探 究
乙酸溶液
苯 酚 钠 溶 液 碳酸钠固体
Na2CO3+2CH3COOH
2CH3COONa+CO2↑+H2O
酸性: 乙酸>碳酸>苯酚
CH3COOH
CH3COO-+H+
A、使指示剂变色: 石蕊试液变红等 B、与活泼金属反应: 2CH3COOH + Mg = (CH3COO)2Mg+H2↑ C、与碱性氧化物反应:
2CH3COOH+Na2O=2CH3COONa+H2O D、与碱反应:
2CH3COOH + Mg(OH)2 = (CH3COO)2Mg+ 2H2O E、与某些盐反应: 2CH3COOH + CaCO3 = (CH3COO)2Ca +H2O+CO2↑
(2)乙酸的酯化反应
• • • • • 沸石 无水乙醇 3体积 浓硫酸 2体积 冰乙酸 2体积 饱和的Na2CO3溶液
提高反应速率、让乙酸乙酯挥发,提高其产率 3.加热的目的:
4.浓硫酸的作用:催化剂、吸水剂
5.导气管的作用:导气、冷凝
导气管的位置: 伸到饱和碳酸钠溶液液面上
6.饱和Na2CO3溶液的作用:
① 中和乙酸 ② 溶解乙醇。 ③ 降低酯在水中的溶解度,以便使酯分层析出。
CH3COOH + HOCH2CH3
现象: 饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的油
状液体,并可闻到香味。
CH3COOH + HOCH2CH3
浓硫 酸

CH3COOCH2CH3+ H2O
CH3COOH + HOCH2CH3
浓硫 酸

CH3COOCH2CH3+ H2O
实验要点:
1.沸石的作用:防暴沸
2.加药品的顺序:(沸石)乙醇、浓硫酸、乙酸
催化剂
二、羧酸:
• 1、定义: R-COOH
由烃基和羧基相连组成的有机物。
2、羧酸的分类
(1)按与羧基相连的烃基的不同 脂肪酸 CH3COOH 硬脂酸(C17H35COOH) 高级脂 软脂酸 (C15H31COOH) 油酸(C17H33COOH)肪酸 芳香酸 苯甲酸 (C6H5COOH)
(2)按羧基数目 一元羧酸 二元羧酸 多元羧酸 乙二酸(HOOC-COOH)
醇、酚、羧酸中羟基的比较
代 表 物
结构简 式
羟 基 氢 的 活 泼 性
与钠 酸性 反应
与 与 与 NaOH Na2CO3 NaHCO3 的反 的反 的反 应 应 应
乙 CH3CH2OH 醇
苯 C6H5OH 酚 乙 CH3COOH 酸
中性 增

× √
×
√,不 产生CO2
× ×
比碳 √ 酸弱 强 比碳 √ 酸强
√, 产 √,产 √ 生CO 生CO
2 2
要实现下列各步骤,需要什么试剂?
—CH2OH HO — —COOH
(1)
HO —
(5)
—CH2OH —COONa
NaHCO3 (1)_______
NaOH或Na2CO3 (2)_______
(2)
(4)
—CH2OH
Na (3)_______
CO2 (4)_______ HCl (5)_______
2、环状酯 多元羧酸和多元醇 羟基酸分子之间脱水成酯 羟基酸分子内部脱水成酯(内交酯) 3、高分子酯 二元醇和二元羧酸缩聚 羟基酸缩聚
第三章 烃的含氧衍生物
第三节 羧酸 酯
第一课时
一、乙酸(醋酸、冰醋酸、冰乙酸) 1、乙酸结构
分子式
C 2 H 4O 2
结构式
H O | ‖ H —C— C—O—H | H
结构简式 CH3COOH O 官能团 羧基:—C—OH (或—COOH)
2、物理性质
色态: 溶解性: 气味 : 常温下为无色液体 易溶于水、酒精 强烈刺激性气味、易挥发
+H O
2
a.反应机理:酸脱羟基醇脱氢 b.酯化反应可看作是取代反应,也可看作 是分子间脱水的反应。
4、乙酸工业制法:
(1)发酵法: 淀粉
氧化
水解
C6H12O6
氧化
发酵
C2H5OH
CH3CHO
CH3COOH
(2)乙烯氧化法:
2CH₂=CH₂+O₂ 加热加压 → 2CH₃CHO O 催化剂 2CH3—C—H + O2 △ 2CH3COOH
NaO —
—COONa
(3)
—CH2ONa NaO — —COONa
(2)酯化反应
定义:酸与醇反应,生成酯和水
注意:酯化反应是取代反应
酸和醇也可以发生卤代反应
酸和醇发生的 反应一定是酯 化反应?
无机含氧酸也可酯化
酸和酚之间也可酯化
思考:乙二酸和乙二醇按等物质的量发 生酯化且生成2分子水的化学方程式?
CH2—COOH CH—COOH
CH2—COOH
(3)按烃基饱和程度 不饱和羧酸 3、通式(饱和一元羧酸) : 油酸(C17H33COOH) CnH2nO2 或 CnH2n+1COOH
饱和羧酸、
3、物理性质
羧酸的沸点比相应的醇的沸点高 低级羧酸溶于水的能力好
4、化学性质 (1)弱酸性
有机羧酸是弱酸
熔沸点: 熔点:16.6℃,易结成冰一样的晶 体。(冰醋酸由此得名)沸点: 117.9 ℃
化学性质:
(1)弱酸性
【思考】如何证明乙酸是弱酸? 等浓度的盐酸和乙酸比较PH
测定CH3COONa的PH等
【思考】 前面我们学习了苯酚也有弱酸性,那乙酸、碳 酸、苯酚的酸性谁强呢? ,能否自己设计出实验方案来 证明它们三者酸性强弱?
可能二
CH3COOH + HOCH2CH3

浓硫 酸
CH3COOCH2CH3+ H2O CH3COOCH2CH3+ H2O

如何证明?
酯化反应的过程 同位素原子示踪法
CH3COOH + HOCH2CH3
浓硫 酸

CH3COOCH2CH3+ H2O
CH3COOH H18OCH2 CH3
+
浓硫酸

CH3CO18OCH2 CH3
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