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与相对分子质量相近的其它类型有机物 相比, 羧酸具有特别高的沸点：
CH3CO2H CH3CHCH3 CH3-CO-CH3 CH3-C=CH2
OH
CH3
MW 60
60
58
56
Bp/℃ 117.9
82.3
56.5
-6.9
O H—O
形成双分子氢键缔合体 CH3-C
C-CH3
O—H O
问题:
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羧酸的系统命名法与醛相似。对于简单 的脂肪酸也常用 α、β、γ 等希腊字母表示取 代基的位次；羧基永远作为C-1。
CH3
CH3-CH2-CH-CH2-CO2H
54 3 2 1 gb a
3-甲基戊酸 β-甲1 g ba
2-甲基-4-溴丁酸 α-甲基-γ-溴丁酸
9-10
15.7
16-19
羧酸的酸性强弱与羧酸分子的电子 效应、立体效应和溶剂化效应相关。
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(一) 羧酸的酸性与成盐
Ka: 10-4~10-5
可用pH试纸或石蕊试纸检验出其水溶液的酸性。 共轭大π键的形成使羧酸根的键长完全平均化,
增加了羧基负离子的稳定性,有助于H+的离解。
127pm
RR
RR
+ H+
HH
127pm
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羧酸能与碱中和生成羧酸盐和水。利用羧酸与 NaHCO3反应放出CO2,可以鉴别、分离苯酚和羧酸。
HO2CCH2CH2CO2H C6H5CH=CHCO2H
甲酸 (蚁酸 Formic acid) 乙酸 (醋酸 Acetic acid) 丁酸 (酪酸 Butyric acid) 乙二酸(草酸 Oxalic acid) 丁二酸(琥珀酸 Succinic acid) 肉桂酸 (Cinnamic acid)
123pm
O
136pm
R——C
H
醇的C—O 键长143pm
O···· H
羰基和羟基通过 p-π共轭 构成一个整体, 故羧基不是羰基和羟基的简单加合。
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123pm
127pm
R
H 136pm
游离羧酸分子中的 p-π 共轭
R
127pm
羧酸根负离子的 p-π 共轭
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123pm
1.按沸点升高排序：
C2H5OH, CH3CO2H, CH3CHO, HO2C-CO2H 2.预测乙酸在CCl4中还是在水中形成
双分子氢键缔合体的比例更大些?
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三、羧酸的化学性质
O
*3.α-H 的反应
C (Ar)R
2.亲核取代
4. 脱羧反应; 氧化与还原
1. 酸 性
H O
RCO-X 酰卤 RCOOCOR 酸酐 RCO-OR 酯 RCO-NH2 酰胺
3-羧基-4-羟基己二酸
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二、羧酸的物理性质
1. 性状：常温下，1~9C饱和一元酸为具有强烈 气味的液体; 高级脂肪酸为无味无臭蜡状固体; 二元酸和芳香酸是结晶固体。
2.溶解性：低级脂肪酸易溶于水,但随相对分子质量 的增加水溶度降低:甲、乙、丙、丁酸与水互溶, 己酸 0.96%, 辛酸0.08%。高级一元酸不溶于水，但能溶于 乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。多元酸的水溶性大于 相同碳数的一元酸。芳酸的水溶性极微。
NaOH
CO2H NaHCO3
COONa H2O CO2Na H2O CO2
羧酸盐与强的无机酸作用, 又可转化为原来的羧酸。
RCOONa HCl
RCOOH NaCl
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酸性比较（pKa）：
无机酸 > RCOOH > H2CO3 >
OH
> H2O > ROH
1-2
4-5
6.4(pka1)
O
RC
H
··O
H
·· 136pm
O 122pm O
C
H H 143pm
CH3
p-π 共轭 导致结构与性质的变化:
键长 —— 平均化 羰基的正电性 —— 降低, 亲核加成变难 羟基 H 的酸性 —— 增加 α-H 的活性 —— 降低
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(二) 羧酸的分类
饱和酸 饱和一元脂肪酸的通式：CnH2n+1CO2H
第九章 羧酸和取代羧酸
第一节 羧 酸 第二节 取代羧酸
一、结构分类命名 二、物理性质 三、化学性质
一、羟基酸 二、羰基酸
第九章 羧酸和取代羧酸
有机分子中含有羧基的化合物称为羧酸(carboxylic acids)。
O
O
R—C—OH Ar—C—OH RCOOH ArCO2H
羧酸分子中烃基上的氢原子被其它原子或基团取代的
20
14
11
8
5
1
CH3(CH2)4 CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3CO2H
5,8,11,14- 二十碳 四烯酸 (花生四烯酸)
HOOC-CH2-CH-CH2-CH2-COOH 3-羧甲基 己二酸
CH2-COOH
-COOH
Carboxyl (carboxy): 羧基
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命名举例：
CH3 CH2 CH CH COOH
2-甲基-3-丁烯酸
HO2C
CO2H
反-1,4-环己烷二甲酸
COOH
COOH
NO2 Cl
3-硝基-4-氯苯甲酸
COOH COOH 邻苯二甲酸(酞酸)
α-萘甲酸 1-萘甲酸
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命名举例：
>10C 的不饱和酸在碳数后加“碳”字！
化合物称为取代羧酸(substituted carboxylic acids)。
R CH CO2H OH
羟基酸
R C CO2H O
羰基酸
R CH COOH NH2
氨基酸
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第一节 羧 酸
一、羧酸的结构、分类和命名 (一) 羧酸的结构 羧酸的官能团是羧基(－COOH).
R——
p-π 共轭
-CH2-COOH
Carboxymethyl: 羧甲基
-CH2CH2COOH Carboxyethyl上: 页羧乙下基页 首页
课堂练习: 命名下列化合物
CH3
1. CH3-C-CO2H C2H5
2,2-二甲基丁酸
2.
-CO2H
环丙基甲酸
CO2H Cl
3.
Cl 2,4-二氯苯甲酸
1 COOH 2 CH2 4. H—C—CO2H 4 CH—OH 5 CH2CO2H
脂肪酸
一元酸
脂环酸 R COOH 二元酸
不饱和酸
芳香酸
多元酸
不管羧基所连接的是脂肪烃基(饱和或不饱和)还是芳 基,取代的还是未取代的,羧基的性质基本上是相同的。
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(三) 羧酸的命名
脂肪族和芳香族羧酸均以脂肪酸作母体命名。
常见的羧酸多用俗名。
HCOOH
CH3COOH CH3CH2CH2CO2H HOOC-COOH