羧酸的分类和命名.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,羧酸的分类和命名,第一节 羧 酸,、羧酸的分类和命名,(一)分类,根据烃基的结构不同，分为脂,肪酸和芳香酸。脂肪酸又分为饱,和脂肪酸和不饱和脂肪酸两类。,按分子中羧基的数目，又可分为,一元、二元及多元羧酸。,(二)命名,羧酸常用俗名和系统命名。,俗名：许多羧酸最初是从天然产,物中得到的，因此常根据来源而得,得名。如甲酸最早从蚂蚁中得到，,故得名蚁酸；乙酸是食醋的主要成,分，因此称为醋酸。,HCOOH CH,3,COOH,甲酸(蚁酸)乙酸(醋酸),系统命名：原则与醛相似。脂肪酸是选,择含有羧基的最长碳链作为主链，根据主,链碳原子的数目称为某酸。有侧链或取代,基时，从羧基碳原子开始用阿拉伯数字对,主链编号，也常用希腊字母，把与羧基直,接相连的碳原子的位置定为位，依次为,、，如果有取代基，则将取代,基的位次、数目和名称写于“某酸”之前。,例如：,3，4，5-三,甲基己酸,CH,3,-(CH,2,),14,-COOH,CH,3,-(CH,2,),16,-COOH,3-甲基丁酸,(-甲基丁酸),十八酸(硬脂酸),十六酸(软脂酸),脂肪二元酸的命名是选择含有2,个羧基的最长碳链作为主链，称为,某二酸。例如：,HOOC-COOH,乙二酸(草酸),HOOC-CH,2,-CH,2,-COOH,丁二酸(琥珀酸),不饱和脂肪酸命名时，选择含羧,基和不饱和键在内的最长碳链作主,链，称为某烯酸，并把不饱和键的,位置写在“某烯酸”之前。当主链碳,原子的数目大于 10时，则在中文小,写数字后加1个“碳”字。例如：,2-乙基丙烯酸,3-甲基-2-丁烯酸,9，12一十八碳二烯酸(亚油酸),芳香酸是把芳烃基作为取代基进,行命名。例如：,苯基丙烯,酸(肉桂酸),苯乙酸,对-甲基苯,甲酸(4-甲,基苯甲酸),邻-苯二甲酸,羧酸去掉羧基中的羟基，所余下的,原子团称为酰基，按原来羧酸的名称,而叫做某酰基。例如：,乙酰基,乙酸,苯甲酸基,苯甲酸,草酰基,草酸,二、羧酸的结构和化学性质,羧酸的化学性质主要由其官能,团羧基所决定，羧基是由羰基,和羟基直接相连而成，但羧酸的,化学性质并不是羰基和羟基性质,的加合，而是具有羧基自身的性,质。,羧基中的碳原子为sp,2,杂化，碳原,子的3个sp,2,杂化轨道分别与2个氧原子,、l个烃基的碳原子或1个氢原子形成3,个键，并处于同一平面上，羧基碳,原子余下的1个未杂化的p轨道与羰基,氧原子的p轨道平行重叠形成键。,该键与羟基中氧原子上含未共用电,子对的p轨道相互重叠，形成p共,轭体系。如图所示：,在p共轭体系中，羟基氧原子上的,电子云向羰基转移，导致羟基氧上的电子,云密度有所降低，羧基碳上的电子云密度,有所增加。因此，p共轭效应的结果，,使氧氢间电子云更偏向氧原子，有利于羟,基中氢原子的解离，故羧酸表现出明显的,酸性；羰基碳的正电性减弱，不易与亲核,试剂(如HCN、NaHSO,3,等)发生加成反应。,(一)酸性,羧基中的氢易于离解，具有明,显的酸性，能与碱中和生成盐,和水。,羧酸是弱酸，饱和一元羧酸的pKa,一般在35之间，但比碳酸(pKa,1,6.38)和酚类(苯酚pKa9.96)较强,因,此羧酸能分解碳酸氢钠，同时放出二,氧化碳，而酚则不能，利用这个性质,可以区别羧酸和酚类化合物。,羧酸的钠、钾和铵盐易溶于水，制,药工业中常利用此性质，将不溶于水,的药物变成水溶性的盐，以便配制水,剂或注射液使用。,(二)羧基中羟基的取代反应,羧基中的羟基在一定条件下，,可被烃氧基(-OR)、卤素(-X)和,酰氧基取代，分别生成酯、酰,卤和酸酐等羧酸衍生物,1.酯的生成 羧酸与醇在强酸(如硫,酸等)催化下，生成酯和水的反应，,称为酯化反应。酯化反应为可逆,反应。,乙酸乙酯,乙酸,乙醇,2.酰卤的生成,羧酸和磷的卤化物(如五氯化,磷等)发生反应生成酰卤。,例如：,乙酸,乙酰氯,3.酸酐的生成,羧酸与脱水剂(如五氧化二磷等),共热，2个羧基脱去一分子水形,成酸酐。例如：,乙酐,乙酸,(三)-氢的卤代反应,羧酸的-氢与醛酮分子中的-氢,相似，受羧基吸电子作用的影响,具,有一定的活泼性。但因羧基中的p,共轭效应，其致活作用比羰基弱。,在少量红磷等催化剂作用下，羧酸,分子中的-氢可被卤素取代，生成,-卤代酸，且-氢是逐步被取代的。,-卤代酸,，-二卤代酸,(四)脱羧反应,羧酸失去羧基放出二氧化碳的反,应，称为脱羧反应。一元羧酸不易,脱羧，但在特殊条件下可以发生脱,羧反应。,(五)二元羧酸的受热反应,二元羧酸除可以发生羧基的所有,反应外，由于分子中2个羧基的相,互影响，又有某些特殊性质。二元,羧酸受热后，随着2个羧基间的距,离不同而发生不同的作用。有的发,生脱羧反应，有的发生失水反应，,有的脱羧反应与失水反应同时进行。,1.脱羧反应,乙二酸、丙二酸受热时，发生脱,羧反应，生成少1个碳原子的一元,羧酸。,甲酸,乙二酸,乙酸,丙二酸,丁二酐,丁二酸,2.脱水反应,丁二酸、戊二酸加热时分子,内脱水生成环状酸酐。,戊二酐,戊二酸,3.同时脱羧脱水反应,己二酸、庚二酸与氢氧化钡共热,时，则同时发生脱羧和失水反应，,生成环酮。,环戊酮,己二酸,环己酮,庚二酸,含8个以上碳原子的脂肪二元,酸加热时，生成高分子链状的,缩合酸酐。,