CH3(CH2)4 CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3CO2H
20 14 11 8 5 1
5,8,11,14- 二十碳 四烯酸 (花生四烯酸)
HOOC-CH2-CH-CH2-CH2-COOH CH2-COOH
3-羧甲基 己二酸
-COOH -CH2-COOH -CH2CH2COOH
RCO-X RCOOCOR RCO-OR RCO-NH2
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酰卤 酸酐 酯 酰胺
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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
R R
H H
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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 Bp/℃ 117.9 60 82.3 58 56.5 56 -6.9
形成双分子氢键缔合体 CH3-C
O O—H
H—O O C-CH3
R R
+ H+
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。
NaOH CO2H NO
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
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NaCl
第九章 羧酸和取代羧酸
第一节 羧 酸
一、结构分类命名 二、物理性质 三、化学性质
第二节 取代羧酸
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 化合物称为取代羧酸(substituted carboxylic acids)。
1 COOH
2 CH2
H—C—CO2H 4 CH—OH 5 CH2CO2H
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3-羧基-4-羟基己二酸
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。
4 g 3 b 2 a 1
命名举例：
CH2 CH3 CH CH COOH
HO2C
CO2H
2-甲基-3-丁烯酸
COOH
反-1,4-环己烷二甲酸
COOH
COOH
Cl 3-硝基-4-氯苯甲酸
NO2
COOH
邻苯二甲酸(酞酸)
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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！
问题:
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
; 应 反 羧 脱 . 4 氧化与还原
*3.α-H 的反应
O C O H
1. 酸 性
(Ar)R
2.亲核取代
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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
5 4 g 3 b 2 a 1
3-甲基戊酸 β-甲基戊酸 2-甲基-4-溴丁酸 α-甲基-γ-溴丁酸
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CH3 Br-CH2-CH2-CH-CO2H
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酸性比较（pKa）：
OH
无机酸 > RCOOH > H2CO3 >
1-2 4-5 6.4(pka1) 9-10
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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 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)
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
R
127pm
游离羧酸分子中的 p-π 共轭
羧酸根负离子的 p-π 共轭
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123pm
O
O
122pm
O
143pm
R
C
136pm
· · O · ·
H
C H H
H
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
脂肪酸 脂环酸
一元酸
R
COOH
二元酸 多元酸
不饱和酸
芳香酸
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。
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).
p-π 共轭
R——
123pm
O
136pm
R—— C
H
醇的C—O 键长143pm
· · O · ·
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Carboxyl (carboxy): 羧基 Carboxymethyl: 羧甲基
上页 下页 Carboxyethyl: 羧乙基 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 CO2H Cl 3. Cl 2,4-二氯苯甲酸 4. 2. -CO2H
环丙基甲酸