文档介绍：第十章羧酸及其衍生物
羧酸及其衍生物
羧酸及其衍生物的结构特征;
羧酸及其衍生物的物理和化学性质;
乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯的特性及其在有机合成上的应用;
蜡和油脂,碳酸衍生物
重点要求掌握羧酸及其衍生物的化学性质;乙酰乙酸乙酯在有机合成上的应用。
羧酸
羧酸的构造、分类和命名
1、羧酸的构造和分类
分子中具有羧基的化合物,称为羧酸。它的通式为 RCOOH。
2、命名
由它的来源命名:甲酸最初是由蚂蚁蒸馏得到的,称为蚁酸。乙酸最初是由
食用的醋中得到,称为醋酸。还有草酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸。
系统命名:含羧基最长的碳链作为主链,根据主链上碳原子数目称为某酸.
编号从羧基开始.
3,4- 二甲基戊酸   
      3-甲基- 2-丁烯酸
芳香族羧酸可以作为脂肪酸的芳基取代物命名:
羧酸常用希腊字母来标名位次,即与羧基直接相连的碳原子为α,其余位次
为β、γ…,距羧基最远的为ω位。
二元酸命名:
羧酸的物理性质
在室温下10个碳原子以下的饱和一元羧酸是液体。 10个碳原子以上的羧酸为石蜡固体,挥发性很低,无气味。
4~9个碳原子的脂肪酸具有腐败恶臭、动物的汗液和奶油发酸变坏的气味。
饱和一元羧酸的沸点比相对分子质量相似的醇还要高。
饱和一元羧酸的熔点随分子中碳原子数目的增加呈锯齿状的变化。
低级脂肪酸易溶于水,但随分子量的增高而降低。
甲酸与水通过氢键缔合
在固态和液态,羧酸主要以二聚体形式存在。低级的羧酸,在气相时仍以双分子缔合状态存在。
羧酸的化学性质
酸性
羧酸具有弱酸性,在水溶液中存在着如下平衡:
      
 
×10-5
甲酸的Ka=×10-4 ,  pKa =
~×10-5之间, ~5之间。
可见羧酸的酸性小于无机酸而大于碳酸(H2CO3  pKa1=)。
故羧酸能与碱作用成盐,也可分解碳酸盐。
 
 
此性质可用于醇、酚、酸的鉴别和分离,不溶于水的羧酸既溶于NaOH也溶于NaHCO3,不溶于水的酚能溶于NaOH不溶于NaHCO3,不溶于水的醇既不溶于NaOH也溶于NaHCO3。
RCOOH  +  NH4OH        RCOONH4  +  H2O
高级脂肪酸高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分,高级脂肪酸铵是雪花膏的主要成分。
影响羧酸酸性的因素:
影响羧酸酸性的因素复杂,这里主要讨论电子效应和空间效应。
1)诱导效应
1°吸电子诱导效应使酸性增强。
FCH2COOH > ClCH2COOH > BrCH2COOH > ICH2COOH > CH3COOH
   pKa值                                  
2°供电子诱导效应使酸性减弱。
          CH3COOH  >  CH3CH2COOH  >  (CH3)3CCOOH
pKa值                          
3°吸电子基增多酸性增强。
          ClCH2COOH  >  Cl2CHCOOH  >  OOH
pKa值                        
4°取代基的位置距羧基越远,酸性越小。
         
pKa值                                     
2) 共轭效应
当能与基团共轭时,则酸性增强,例如:
          CH3COOH           Ph-COOH
pKa值                  
  
   取代苯甲酸的酸性