1、上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,1,第八章,羧酸及其衍生物,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,2,如：酰卤、酸酐、酯、酰胺等。,羧酸 : R-COOH,羧酸衍生物： RCO-L （可看作羧基中的羟基被其他原子或基团取代),上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,3,第一节 羧酸,一、羧酸的分类和命名二、羧酸的物理性质三、羧酸的化学性质四、几中常见的羧酸,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,4,1羧酸的结构,官能团:羧基（COOH） 羧基碳原子为sp2杂化,羧基中含处在同一平面的3个键;羧基碳p轨道与羰基氧原子的p轨道平行相互重叠形成一个键;羟基氧原子上
2、的未共用电子对与羰基上的键形成p共轭，使羟基氧上的电子云密度降低，羰基碳原子上的电子云密度增高。,一、羧酸的结构、分类和命名,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,5,羧基中p共轭体系的存在，使得羧基不是羰基和羟基的简单加合，而是两者相互影响的统一体。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,6,(1)根据烃基结构分类:,2羧酸的分类,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,7,(2)根据羧基数目分类:,羧酸,一元酸,二元酸,多元酸,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,8,3羧酸的命名, 俗名,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,9, 系统命名法,选主链
3、：选择含有羧基的最长碳链作主链。编号：从羧基中的碳原子开始给主链上的碳原子编号。,注意事项：若分子中含有重键，则选含有羧基和重键的最长碳链为主链，根据主链上碳原子的数目称“某酸”或“某烯（炔）酸”。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,10,芳酸和脂环酸，可把芳环和脂环作为取代基来命名。,2,3二甲基丁酸,2丁烯酸,3苯基丙烯酸（肉桂酸）,邻羟基苯甲酸（水杨酸）,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,11,二元羧酸命名时，选择包含两个羧基的最长碳链为主链，根据主链碳原子的数目称为“某二酸”。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,12,二、羧酸的物理性质 常温时，C1
4、 C3是有刺激性气味的无色透明液体，C4 C9是具有腐败气味的油状液体，C10以上的直链一元酸是无臭无味的白色蜡状固体。脂肪族二元酸和芳香族羧酸都是白色晶体。,羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇高。例如： 甲酸 乙醇 沸点 100.5 78.5。 原因：羧酸分子间可以形成两个氢键而缔合成较稳定的二聚体。,二聚体：,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,13,三、羧酸的化学性质,羧酸分子中易发生化学反应的主要部位如下图：,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,14,（一）酸性,生成的盐为强碱弱酸盐，遇强酸则得到原羧酸,应用： 醇、酚、酸的鉴别与分离,提示： 酸,溶,酚,醇,溶,溶,
5、不溶,不溶,不溶,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,15,烃基结构对羧酸酸性的影响,pKa,3.77 4.76 4.88,诱导效应的影响：烷基有供电子效应，增加 COOH中O原子的电子云密度，H原子不易离解而使酸性减弱。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,16,（二）羧酸衍生物的生成,1、酰卤的生成,三种方法中第三种方法的产物纯、易分离，因而产率高。是一种合成酰卤的好方法。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,17,2、 酸酐的生成,常见脱水剂：五氧化二磷、乙酐等, 一元酸酐, 二元酸酐,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,18,3、 酯的生成 （酯
6、化反应）,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,19,4、酰胺的生成,此方法制备了四种羧酸衍生物：酰卤、酸酐、酯、酰胺。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,20,（三）脱羧反应,1、羧酸盐脱羧,2、-碳原子上连有吸电子基的羧酸，受热易脱羧,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,21,原因：羧基的吸电子作用，使-氢原子比较活泼。,反应条件：红磷、碘或硫等,（四）-氢原子的卤代反应,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,22,五、重要的羧酸,1乙酸 乙酸俗称醋酸，是食醋的主要成分，一般食醋中含乙酸6%8%。乙酸为无色具有刺激性气味的液体，沸点118，熔点16.6
7、。当室温低于16.6时，无水乙酸很容易凝结成冰状固体，故常把无水乙酸称为冰醋酸。乙酸可与水、乙醇、乙醚混溶。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,23,2苯甲酸 苯甲酸存在于安息香胶及其他一些树脂中，故俗称安息香酸。是白色晶体，熔点121.7，受热易升华，微溶于热水、乙醇和乙醚中。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,24,第二节 羧酸衍生物,一、羧酸衍生物分类和命名二、羧酸衍生物的物理性质三、羧酸衍生物的化学性质四、一种重要的羧酸衍生物尿素,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,25,学习目标,1、了解羧酸衍生物的结构特征，掌握羧酸衍生物的命名；2、了解羧酸衍生物
8、的物理性质及氢键对酰胺沸点的影响规律；3、了解羧酸衍生物的化学性质并掌握对印染工业有着显著贡献的羧酸衍生物尿素的性质。,返回,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,26,一、羧酸衍生物的分类和命名,重要的羧酸衍生物有：酰卤、酸酐、酯和酰胺。,羧酸衍生物在结构上的共同特点,酰基,酰基与其所连的基团都能形成P-共轭体系,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,27,1酰卤,丙酰氯,苯甲酰溴,通式： （X=F、Cl、Br、I ）,丙烯酰氯,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,28,命名:由相应的羧酸加“酐”字,乙酸酐（单纯酐）,顺丁烯二酸酐（内酐）,2酸酐,通式:,乙丙酐（混
9、酐）,邻苯二甲酸酐（内酐）,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,29,3酯,通式:,命名:根据形成它的酸和醇称为“某酸某酯”,甲酸乙酯,苯甲酸异丙酯,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,30,4酰胺,通式：,命名: 某酰胺 (与酰卤的命名相似),（1）非取代酰胺,乙酰胺,苯甲酰胺,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,31,（2）取代酰胺,把氮原子上所连的烃基作为取代基，写名称时用“N”表示其位次,通式：,N乙基乙酰胺,N, N二甲基甲酰胺（简称DMF）,返回,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,32,二、羧酸衍生物的物理性质,低级酰氯是具有刺激性气味的无
10、色液体，高级酰氯为白色固体。 酰氯的沸点比相应的羧酸低。酰氯不溶于水，易溶于有机溶剂，低级酰氯遇水易分解。酰氯对黏膜有刺激性。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,33,沸点,分子量相近的衍生物比较，酰卤、酸酐和酯，由于它们分子间不能形成氢键，所以沸点一般比分子量相近的羧酸低。酰氨分子中含有氨基，它们分子间能形成氢键。,酰氨沸点甚至比相应的羧酸还要高,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,34, 密度,酸酐的密度 1；脂肪族一元羧酸酯的密度均1,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,35, 水溶性,酰氯强烈水解，放出大量的HCl及热量。低级酰胺可溶于水。,返回,上午1
11、2时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,36,三、羧酸衍生物的化学性质,反应活性强弱顺序是：,通式：,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,37,酰氯最易水解，乙酰氯暴露在空气中，即吸湿分解。放出的氯化氢气体立即形成白雾。故酰氯须密封储存。,（一）水解,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,38,（可逆）,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,39,（二）醇解,通式：,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,40,酯与醇反应，生成另外的酯和醇,酯交换反应（可逆反应）,对苯二甲酸乙二（醇）酯,PET原料,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,41,工业上常用
12、此方法制取一些难以用羧酸酯化法得到的酯,醇解的应用,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,42,（三）氨解反应,通式：,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,43,酰胺与过量的胺作用可得到N取代酰胺,以上13的反应，也可称为酰基化反应。即：向其他分子中引入酰基的反应,酰基化剂：提供酰基的试剂（酰氯、酸酐）,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,44,酰胺与次卤酸钠的碱溶液作用，脱去羧基生成比原料少一个碳的胺的反应，称为霍夫曼降级反应。,（四）酰胺的特殊反应,1、 霍夫曼（Hofmann）降级反应,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,45,2甲基3苯基丙酰胺,苯
13、异丙胺（安非他明）,注意：此反应不适合取代酰胺。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,46,2、 脱水反应,脱水剂：如 P2O5、PCl5、SOCl2、(CH3CO)2O 等。,生成物 ：腈,水解得到酸,还原得到胺,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,47,酰胺的碱性很弱，接近于中性。,酰亚胺显弱酸性，能与强碱的水溶液生成盐。,邻苯二甲酰亚胺 邻苯二甲酰亚胺钾,(五)酰胺的酸碱性,氮原子上的未共用电子对与 碳氧双键形成P-共轭,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,48,盖布瑞尔（Gabriel）合成伯胺法,RCl,RNH2,+,H2O,返回,NaOH,上午12时5
14、1分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,49,四、一种重要的酰胺尿素,尿素 简称脲；它不仅是高效的化肥，而且在染整生产中是重要的助剂。尿素可以看作是碳酸分子中两个羟基被氨基取代而生成的二酰胺。尿素存在于人及牲畜的尿中，在工业常用作脲醛树脂的原料。由于尿素具有吸湿性和溶解性，在印染工业中常作为染料助剂。,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,50,尿素结构模型,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,51,碳酸,胍,碳酰氯,碳酰胺（尿素）,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,52,尿素的性质及制备,1、物性：白色结晶固体；熔点135；易溶于水和乙醇，不溶于氯仿和乙醚。 2、制备,加压,180,H2NCONH2,返回,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,53,Example of a chart,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,54,Picture slide,Bullet 1Bullet 1,上午12时51分8秒,第八章 羧酸及其衍生物,55,Examples of default styles,Text and lines are like thisHyperlinks like thisVisited hyperlinks like this,Text box,Text boxWith shadow,
