第13章羧酸及其衍生物.ppt

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1、第13章羧酸及其衍生物现在学习的是第1页，共115页11.1 羧酸的结构羧酸的结构 羧酸的官能团是羧酸的官能团是羧基，一般表示为：羧基，一般表示为：COOH酸基的结构：酸基的结构：现在学习的是第2页，共115页CO键键形成形成p-共轭共轭在羧基中在羧基中,由于由于“羰基羰基”和和“羟基羟基”共轭，相共轭，相互影响的结果，两者几乎都失去了原来特性，既不互影响的结果，两者几乎都失去了原来特性，既不存在典型的醛、酮的存在典型的醛、酮的“羰基羰基”,也不存在典型的醇也不存在典型的醇“羟基羟基”,而是二者相互作用形成的统一体而是二者相互作用形成的统一体，就是羧基，就是羧基具有特殊性质。具有特殊性质。乙酸

2、乙酸(CH3-CO2H)的结构如下的结构如下:现在学习的是第3页，共115页11.2 羧酸的分类和命名（羧酸的分类和命名（掌握命名掌握命名）1、羧酸的分类：、羧酸的分类：A、根据烃基分类根据烃基分类现在学习的是第4页，共115页B、根据羧基的数目分为：根据羧基的数目分为：一元酸，二元酸，三元酸一元酸，二元酸，三元酸多元酸多元酸2、羧酸的命名、羧酸的命名 羧酸的结构和醛的结构相似（羧基和醛基都必须羧酸的结构和醛的结构相似（羧基和醛基都必须在链端），这就决定了羧酸的命名和醛的命名几乎相在链端），这就决定了羧酸的命名和醛的命名几乎相同，同，如果碳链相同时，只把醛改为酸即可。如果碳链相同时，只把醛改为

3、酸即可。丁醛丁醛丁酸丁酸现在学习的是第5页，共115页2-丁烯醛丁烯醛2-丁烯酸丁烯酸6-甲基甲基-3-乙基庚醛乙基庚醛6-甲基甲基-3-乙基庚酸乙基庚酸现在学习的是第6页，共115页苯甲醛苯甲醛苯甲酸苯甲酸3-甲基环己基甲醛甲基环己基甲醛3-甲基环己基甲酸甲基环己基甲酸现在学习的是第7页，共115页注意：注意：羧酸命名时对碳链编号，除了用阿拉伯数羧酸命名时对碳链编号，除了用阿拉伯数字外，还可用希腊字母编号，字外，还可用希腊字母编号，二者的区别是起始位二者的区别是起始位置不同置不同。前者从。前者从“羧基碳羧基碳”开始，后者从开始，后者从“-碳碳”开始开始3-溴溴-4-苯基丁酸苯基丁酸-溴溴-苯

4、基丁酸苯基丁酸现在学习的是第8页，共115页二元酸的命名，一般命名为二元酸的命名，一般命名为“某二酸某二酸”乙二酸乙二酸（草酸）（草酸）丁二酸丁二酸（琥珀酸）（琥珀酸）己二酸己二酸（肥酸）（肥酸）2-羟基丁二酸羟基丁二酸（苹果酸）（苹果酸）现在学习的是第9页，共115页顺丁烯二酸顺丁烯二酸（马来酸）（马来酸）反丁烯二酸反丁烯二酸（富马酸，（富马酸，延胡羧酸）延胡羧酸）2-甲基甲基-2-乙基丙二酸乙基丙二酸现在学习的是第10页，共115页11.3 羧酸的来源与制备羧酸的来源与制备化学方法：化学方法：高级直链烷烃（高级直链烷烃（C20-30）的空气氧化为脂肪酸混合物，）的空气氧化为脂肪酸混合物，用

5、于制造肥皂（用于制造肥皂（C10-20）。）。1、氧化法：、氧化法：A、烃的氧化、烃的氧化现在学习的是第11页，共115页烯烃、炔烃的氧化。烯烃、炔烃的氧化。（自己补充）（自己补充）B、伯醇的氧化、伯醇的氧化C、由醛氧化、由醛氧化现在学习的是第12页，共115页2、羧化法：、羧化法：分子中引入羧基分子中引入羧基由由Grignard试剂试剂CO2反应后、水解。反应后、水解。现在学习的是第13页，共115页例：例：Grigard试剂怎么得来试剂怎么得来?现在学习的是第14页，共115页3、水解法、水解法A、腈的水解、腈的水解现在学习的是第15页，共115页C、由羧酸衍生物水解、由羧酸衍生物水解（以

6、后学习）（以后学习）B、由三氯甲基类化合物水解、由三氯甲基类化合物水解如何制备：如何制备：戊酸和戊酸和2，2-二甲基丙酸二甲基丙酸?工业上也用此法制苯甲酸工业上也用此法制苯甲酸现在学习的是第16页，共115页4、工业制法、工业制法一些羧酸是重要的化工原料，工业上有大规模生产一些羧酸是重要的化工原料，工业上有大规模生产甲酸、乙酸、苯甲酸、丙烯酸、甲酸、乙酸、苯甲酸、丙烯酸、乙二酸、己二酸、对苯二甲酸等。乙二酸、己二酸、对苯二甲酸等。可参考本教材本章的个别化合物。可参考本教材本章的个别化合物。尹冬冬主编，有机化学（上册）（尹冬冬主编，有机化学（上册）（307-309）现在学习的是第17页，共115

7、页11.4 羧酸的物理性质羧酸的物理性质1、物态物态（了解）（了解）常温、常压下，常温、常压下，C1C9的饱和一元酸为液体。的饱和一元酸为液体。其其中：中：甲酸、乙酸、丙酸具有强烈的刺激性气味，甲酸、乙酸、丙酸具有强烈的刺激性气味，C4C9具有难闻的腐败恶臭的油状液体，具有难闻的腐败恶臭的油状液体，C10以上为腊以上为腊状固体挥发性低，没气味。状固体挥发性低，没气味。2、沸点沸点 (掌握掌握)饱和一元羧酸随分子中碳原子数增加呈规律性升高。饱和一元羧酸随分子中碳原子数增加呈规律性升高。分子量相同或相近时，分子量相同或相近时，羧酸羧酸 醇醇 乙醇：乙醇：M=45，Bp=78.5 ；甲酸：甲酸：M=

8、46，Bp=100.7现在学习的是第18页，共115页在液态和固态内部分子可以二聚体形式存在在液态和固态内部分子可以二聚体形式存在现在学习的是第19页，共115页3、熔点、熔点(了解了解)羧酸的熔点随分子量的增加呈锯齿状上升。含偶羧酸的熔点随分子量的增加呈锯齿状上升。含偶数碳原子的羧酸其熔点比相邻两个含奇数碳原子的酸数碳原子的羧酸其熔点比相邻两个含奇数碳原子的酸的熔点高。的熔点高。碳原子数增加碳原子数增加沸沸点点现在学习的是第20页，共115页4、水溶性、水溶性(掌握掌握)如：如：饱和一元酸，饱和一元酸，C4以下的可与水混溶，随分子量以下的可与水混溶，随分子量的增加溶解度减小，高级羧酸不溶于水

9、，易溶于有的增加溶解度减小，高级羧酸不溶于水，易溶于有机溶剂。机溶剂。一般低级酸易溶液于水，高级酸不溶一般低级酸易溶液于水，高级酸不溶现在学习的是第21页，共115页5、固体酸酸内部有规律地分层排列，使、固体酸酸内部有规律地分层排列，使羧酸可作润滑羧酸可作润滑剂剂。极性界面，氢键作用极性界面，氢键作用,相互作用力较大，相相互作用力较大，相对固定。对固定。非极性界面，分子间作用力相非极性界面，分子间作用力相对较小大，该界面层与层之间对较小大，该界面层与层之间容易滑动。容易滑动。现在学习的是第22页，共115页11.5 羧酸的光谱性质羧酸的光谱性质羧酸的红外光谱：羧酸的红外光谱：两个特征两个特征现

10、在学习的是第23页，共115页现在学习的是第24页，共115页羧酸的核磁谱羧酸的核磁谱现在学习的是第25页，共115页11.6 一元羧酸的化学性质一元羧酸的化学性质（重点掌握）（重点掌握）1、O-H破裂，离解出破裂，离解出H+羧酸分子中的官能团羧酸分子中的官能团“羧基羧基”决定了它一系列的决定了它一系列的化学性质，其化学键断裂情况及反应的类型如下：化学性质，其化学键断裂情况及反应的类型如下：2、C-O破裂，羟基被取代破裂，羟基被取代3、C-C破裂，脱去羧基破裂，脱去羧基4、C-H破裂，破裂，-H被取代被取代5、C-O键键打开，加氢还原打开，加氢还原现在学习的是第26页，共115页1、羧酸的、羧

11、酸的酸性酸性羧酸的酸性羧酸的酸性比醇（比醇（ka=10-15)和酚和酚(ka=10-10)要强得多要强得多,可以和碱、碱性氧化物成盐。可以和碱、碱性氧化物成盐。在水溶液中电离出在水溶液中电离出H+，表现出酸性。，表现出酸性。现在学习的是第27页，共115页 在水中溶解度比较小的羧酸，成钠、钾盐后溶解度在水中溶解度比较小的羧酸，成钠、钾盐后溶解度要大一些。因此，羧酸在碱中的溶解度明显地比在水中要大一些。因此，羧酸在碱中的溶解度明显地比在水中大。大。C10C18的饱和一元羧酸盐在水中具有乳化作用，的饱和一元羧酸盐在水中具有乳化作用，是是肥皂的有效成分肥皂的有效成分。羧酸的碱土金属盐不溶于水，如钙、

12、。羧酸的碱土金属盐不溶于水，如钙、镁盐均不溶于水，所以肥皂不宜在硬水中使用。镁盐可镁盐均不溶于水，所以肥皂不宜在硬水中使用。镁盐可用于医药，钙盐可用于制造油黑。用于医药，钙盐可用于制造油黑。在羧酸的过饱和溶液中滴加碱，有什么现象在羧酸的过饱和溶液中滴加碱，有什么现象?现在学习的是第28页，共115页羧酸的酸性比碳酸强。羧酸的酸性比碳酸强。它既能和它既能和Na2CO3作用，也能作用，也能和和NaHCO3作用，均能放出作用，均能放出CO2。当然也能和当然也能和NaHCO3作用放出作用放出CO2因此，可用碳酸钠区别酸性不同的化合物。因此，可用碳酸钠区别酸性不同的化合物。如何用化学方法区别：丁酸，戊醇

13、，苯酚如何用化学方法区别：丁酸，戊醇，苯酚?现在学习的是第29页，共115页羧酸还可以和有机碱成盐，羧酸还可以和有机碱成盐，这种有机盐广泛地存在于生物细胞中，构成细胞缓冲这种有机盐广泛地存在于生物细胞中，构成细胞缓冲液，使其液，使其pH=5-9之间，既增大了自身的溶解度，之间，既增大了自身的溶解度，又具有乳化作用。如胆汁酸盐在胃肠中使又具有乳化作用。如胆汁酸盐在胃肠中使“脂肪脂肪乳化乳化”以促进其消化。以促进其消化。现在学习的是第30页，共115页注意：注意：相对而言相对而言羧酸是一个弱酸羧酸是一个弱酸，其盐在无机强酸作其盐在无机强酸作用下，又可重新游离出来。用下，又可重新游离出来。可据此特性

14、，将羧酸与其它化合物分离。可据此特性，将羧酸与其它化合物分离。如：分离苯甲酸和苯甲醇混合物如：分离苯甲酸和苯甲醇混合物 相关化合物的相对酸性强弱相关化合物的相对酸性强弱:无机酸无机酸 羧酸羧酸 H2CO3 酚酚 H2O 醇醇现在学习的是第31页，共115页2、羧基中羟基被取代的反应、羧基中羟基被取代的反应 A、酰卤的生成酰卤的生成 酰卤包括：酰卤包括：酰氯酰氯、酰溴、酰溴、酰碘酰碘其中以酰氯最为其中以酰氯最为重要。广泛用于有机合成和化工原料。重要。广泛用于有机合成和化工原料。羧基中的羧基中的“羟基羟基”被其它一些基团取代生成被其它一些基团取代生成“羧酸衍生羧酸衍生物物”。是制备羧酸衍生物的重要

15、反应。是制备羧酸衍生物的重要反应。现在学习的是第32页，共115页 第三种方法由于副产和都是气体，可脱离反应第三种方法由于副产和都是气体，可脱离反应体系，是实验室制备酰氯的常用方法。体系，是实验室制备酰氯的常用方法。现在学习的是第33页，共115页B、酸酐的生成酸酐的生成 当当R1=R2时叫时叫单酐单酐，当，当R1R2时叫时叫混酐混酐。相当于。相当于羧酸分子间脱水的产物，羧酸分子间脱水的产物，单酐就可用羧酸在脱水剂单酐就可用羧酸在脱水剂作用下直接制得。作用下直接制得。酸酐的结构为：酸酐的结构为：现在学习的是第34页，共115页如乙酐的形成：如乙酐的形成：现在学习的是第35页，共115页 乙酐本

16、身也是一个脱水剂，可用于制备高级乙酐本身也是一个脱水剂，可用于制备高级酸酐时的脱水剂，它自己转变为乙酸。酸酐时的脱水剂，它自己转变为乙酸。如何利用化学平衡原理提高转化率呢如何利用化学平衡原理提高转化率呢?丁酸酐丁酸酐丁酸丁酸现在学习的是第36页，共115页 一些五员或六员环状的酸酐很容易生成，直接加热一些五员或六员环状的酸酐很容易生成，直接加热相应的羧酸就可得到。相应的羧酸就可得到。注意后面学习注意后面学习”二元酸二元酸”的受热失水的受热失水现在学习的是第37页，共115页C、酯的生成酯的生成 在浓在浓H2SO4的作用下，羧酸和醇可进行分子间脱的作用下，羧酸和醇可进行分子间脱水成相应酯。水成相

17、应酯。现在学习的是第38页，共115页说明：说明：“酯化反应酯化反应”是一个可逆平衡反应，实际反是一个可逆平衡反应，实际反应中可采用以下两种方法来提高产率。应中可采用以下两种方法来提高产率。1、增加反、增加反应物浓度。应物浓度。2、降低酯的浓度、降低酯的浓度D、酰胺的生成酰胺的生成 羧酸和羧酸和“氨及其衍生物氨及其衍生物”分子间脱水生成酰胺，分子间脱水生成酰胺，一般分两步进行。一般分两步进行。现在学习的是第39页，共115页工业上制乙酰胺工业上制乙酰胺生产尼龙生产尼龙-66现在学习的是第40页，共115页3、还原反应、还原反应 羧酸比醛、酮相对较难还原羧酸比醛、酮相对较难还原的一类化合物，一般

18、的的一类化合物，一般的还原剂（还原剂（Ni+H2，CH3CH2OH+Na，NaBH4)不能将其不能将其还原，只有用最强的还原剂还原，只有用最强的还原剂LiAlH4可将其还原。可将其还原。分子中同时有其它羰基时，结果如何呢分子中同时有其它羰基时，结果如何呢?现在学习的是第41页，共115页4、-H的卤代反应的卤代反应羧酸分子中的羧酸分子中的-H，其活性虽没有醛、酮的明显，但其活性虽没有醛、酮的明显，但也有一定的活性，可以被卤原子取代，生成也有一定的活性，可以被卤原子取代，生成-卤代酸卤代酸现在学习的是第42页，共115页5、二元羧酸的受热反应、二元羧酸的受热反应 二元羧酸受热后，随两个羧基的相对

19、距离不同，而二元羧酸受热后，随两个羧基的相对距离不同，而有所不同。有所不同。草酸和丙二酸受热脱羧草酸和丙二酸受热脱羧乙酸乙酸甲酸甲酸现在学习的是第43页，共115页丁二酸和戊二酸不容易脱羧，进行分子内脱水丁二酸和戊二酸不容易脱羧，进行分子内脱水:一般只容易形成五员、六员环状酸酐一般只容易形成五员、六员环状酸酐戊二酸酐戊二酸酐己二酸酐己二酸酐现在学习的是第44页，共115页己二酸和庚二酸受热己二酸和庚二酸受热脱羧脱羧 和和脱水脱水同时进行同时进行:现在学习的是第45页，共115页 C8及以上的二元酸受热后进行分子间脱水及以上的二元酸受热后进行分子间脱水,生成长生成长链状化合物链状化合物聚酸酐。聚

20、酸酐。现在学习的是第46页，共115页11.7 取代酸取代酸取代酸：取代酸：是指是指 羧酸分子中烃基上的氢被其它原子或原羧酸分子中烃基上的氢被其它原子或原子团取代的产物。主要有：子团取代的产物。主要有：卤代酸卤代酸、羟羟 基酸基酸、羰基羰基酸酸、氨基酸氨基酸等。这些取代酸，有的是重要的合成中间等。这些取代酸，有的是重要的合成中间体，有的是化工原料，有的在生物体内有十分重要的体，有的是化工原料，有的在生物体内有十分重要的生物作用于。生物作用于。一一、羟基酸、羟基酸 羟基酸分为两大类：醇酸和酚酸羟基酸分为两大类：醇酸和酚酸醇酸：醇酸：脂肪族羧酸分子中，烃基上饱和碳原子上的氢脂肪族羧酸分子中，烃基上

21、饱和碳原子上的氢被被“羟基羟基”取代的产物。取代的产物。现在学习的是第47页，共115页酚酸：酚酸：芳香族羧酸分子中，芳环上的氢被芳香族羧酸分子中，芳环上的氢被“羟基羟基”取取代。代。-羟基酸羟基酸 -羟基酸羟基酸1、醇酸、醇酸(掌握掌握)分子中同时含有分子中同时含有“羟基羟基”和和“羧基羧基”两种官能两种官能团，可根据团，可根据“羟基羟基”和和“羧基羧基”的相对位置进行分类的相对位置进行分类.现在学习的是第48页，共115页、醇酸的命名、醇酸的命名(重点掌握重点掌握)与羧酸命名法完全相同，把与羧酸命名法完全相同，把“羟基羟基”作为一个取代作为一个取代基处理就可以了。尽可能选择含基处理就可以了

22、。尽可能选择含“羧基羧基”和和“羟基羟基”的的最长碳链作主链。叫最长碳链作主链。叫:n-羟基某酸羟基某酸3（）-羟基戊酸羟基戊酸2-羟基丁二酸（苹果酸）羟基丁二酸（苹果酸）现在学习的是第49页，共115页2-羟基羟基-1，2，3-丙烷三羧丙烷三羧 酸（柠檬）酸（柠檬）、醇酸的制法、醇酸的制法A、卤代酸的水解、卤代酸的水解现在学习的是第50页，共115页B、由醛、酮经氰醇制备、由醛、酮经氰醇制备注意：醛、酮与注意：醛、酮与HCN反应的条件反应的条件C、Reformatsky反应反应Reformatsky反应是制备反应是制备-醇酸醇酸的重要方法的重要方法有机锌化合物：有机锌化合物：类似于类似于Gr

23、ignard试剂，活性更低试剂，活性更低现在学习的是第51页，共115页根据需要，适当选择根据需要，适当选择R，R1，R2的结构就可合成的结构就可合成相应的相应的-醇酸醇酸现在学习的是第52页，共115页现在学习的是第53页，共115页、醇酸的物理性质、醇酸的物理性质(了解了解)两个特点：两个特点：A、一般醇酸均为固体或粘稠状液体。、一般醇酸均为固体或粘稠状液体。B、醇酸在水中的溶解度比相应醇酸在水中的溶解度比相应“醇醇”和和“酸酸”的溶解度的溶解度都大。（醇酸分子中的两种官能团（都大。（醇酸分子中的两种官能团（-OH和和-CO2H），），均可以用于形成分子间氢键）均可以用于形成分子间氢键）、

24、醇酸的化学性质、醇酸的化学性质 由于分子中有两种官能团，醇酸也应具有两种官由于分子中有两种官能团，醇酸也应具有两种官能团特有的化学反应，当两个官能团相距较远时，能团特有的化学反应，当两个官能团相距较远时，几乎能独立地表现出各自的特征反应。但当两者几乎能独立地表现出各自的特征反应。但当两者相对较近时，由于相互通过诱导效应的相互影响，相对较近时，由于相互通过诱导效应的相互影响，使各自的特性都有一定程度的变化。使各自的特性都有一定程度的变化。现在学习的是第54页，共115页A、酸性、酸性（重点掌握）（重点掌握）羟基酸的酸性比未取代的羧酸的酸性更强。羟基酸的酸性比未取代的羧酸的酸性更强。这是这是因为羟

25、基在因为羟基在sp3杂化的碳原子上，具有吸电子诱导效杂化的碳原子上，具有吸电子诱导效应，使电子向应，使电子向OH方向移动，一定程度地使方向移动，一定程度地使“羧基羧基”上电子云密度有所降低，使上电子云密度有所降低，使“COOH”的极性增大，的极性增大，“H”更容易以更容易以H+形式电离出去，表现出更强的酸性。形式电离出去，表现出更强的酸性。现在学习的是第55页，共115页诱导效应诱导效应:分子中某些原子或基团的吸电子或给电子分子中某些原子或基团的吸电子或给电子作用，通过共价键作用，通过共价键沿分子链依次传递，沿分子链依次传递，从而使某些基从而使某些基团的吸电子或给电子作用，不仅能对直接相连的基

26、团团的吸电子或给电子作用，不仅能对直接相连的基团的特性产生影响，也能对分子中相距较远的基团的特的特性产生影响，也能对分子中相距较远的基团的特性产生影响性产生影响远程影响远程影响诱导效应的特点诱导效应的特点：渐远渐减。：渐远渐减。吸电子诱导效应（吸电子诱导效应（-I）给电子诱导效应（给电子诱导效应（+I）现在学习的是第56页，共115页 ka1羧基是吸电子诱导效应，使另一个羧基酸羧基是吸电子诱导效应，使另一个羧基酸的性增大的性增大 ka2羧基负离是给电子诱导效应，使羧基的羧基负离是给电子诱导效应，使羧基的酸性减小酸性减小诱导效应的特点诱导效应的特点：渐远渐减，随两个羧基距离：渐远渐减，随两个羧基

27、距离增虽，增虽，ka1和和ka2的差值减小。的差值减小。现在学习的是第57页，共115页Ka=1.34*10-5Ka=3.09*10-5Ka=1.38*10-4羟基对羧酸酸性的影响规律：羟基对羧酸酸性的影响规律：与与“羟基羟基”和和“羧基羧基”的对相位置有关，两者越靠近影响越大的对相位置有关，两者越靠近影响越大酸性酸性越强。越强。推论：推论：烃基上有吸电子取代基时，会使羧酸烃基上有吸电子取代基时，会使羧酸的酸性增大。的酸性增大。A、吸电子基团靠吸电子基团靠“羧基羧基”越近酸性越越近酸性越大；大；B、吸电子基团的吸电子能力越大，酸性越大；吸电子基团的吸电子能力越大，酸性越大；C、吸电子基团越多，

28、酸性越大。吸电子基团越多，酸性越大。现在学习的是第58页，共115页pka=4.81pka=4.50pka=4.05pka=2.86影响渐远渐减影响渐远渐减现在学习的是第59页，共115页pka=4.75pka=3.83pka=2.86pka=2.82pka=2.66pka=3.12吸电子能力越强，影响越大吸电子能力越强，影响越大现在学习的是第60页，共115页pka=2.82pka=0.64pka=1.30pka=4.75吸电子基越多，影响越大。吸电子基越多，影响越大。如果是给电子基，情况相反。如果是给电子基，情况相反。现在学习的是第61页，共115页B、-羟基酸的氧化羟基酸的氧化（掌握）（

29、掌握）如果如果“羟基羟基”在更远的位置就只能用在更远的位置就只能用KCr2O7+H2SO4这样的氧化剂才能氧化。这样的氧化剂才能氧化。一般的一般的“伯醇和仲醇伯醇和仲醇”只能被强氧化剂：只能被强氧化剂：KMnO4+H2SO4，KCr2O7+H2SO4，CrO3+H2SO4氧化氧化。但。但-羟基酸，可被弱氧化剂羟基酸，可被弱氧化剂Tollens试剂氧化为试剂氧化为-羰基酸。羰基酸。现在学习的是第62页，共115页C、-羟基酸的分解羟基酸的分解这个反应是这个反应是-羟基酸特有的反应，可用于区别羟基酸特有的反应，可用于区别-羟基羟基酸和其它羟基酸。酸和其它羟基酸。-羟基酸在硫酸的作用下分解，硫酸的浓

30、度不同，羟基酸在硫酸的作用下分解，硫酸的浓度不同，分解的产物也不同。分解的产物也不同。现在学习的是第63页，共115页D、羟基酸的失水反应、羟基酸的失水反应 -醇酸受热分子内脱水，生成醇酸受热分子内脱水，生成-不饱和酸不饱和酸 相当于羧酸和醇的成酯反应。相当于羧酸和醇的成酯反应。“羟基羟基”和和“羧羧基基”的相对位置不同，失水的方式也不同。的相对位置不同，失水的方式也不同。-羟基酸受热时，双分子间脱水羟基酸受热时，双分子间脱水生成交酯。生成交酯。现在学习的是第64页，共115页在同样受热条件下在同样受热条件下，-醇酸，是分子内成酯醇酸，是分子内成酯 现在学习的是第65页，共115页 一般一般-

31、内酯很容易生成，在制备内酯很容易生成，在制备-羟羟 基酸时，不基酸时，不能得到羟基酸，而是得到的脱水后的内酯。能得到羟基酸，而是得到的脱水后的内酯。-羟基酸羟基酸相对比较稳定。相对比较稳定。如果如果“羟基羟基”再远，就不能形成内酯，而是分子间成再远，就不能形成内酯，而是分子间成酯，形成聚酯。酯，形成聚酯。E、自然界中重要的醇酸、自然界中重要的醇酸乳酸，苹果酸，酒石酸，柠檬酸。乳酸，苹果酸，酒石酸，柠檬酸。二、酚酸二、酚酸酚酸：酚酸：一般是一般是“-OH”和和“-CO2H”直接连在芳环上直接连在芳环上的化合物。的化合物。现在学习的是第66页，共115页邻羟基苯甲酸（水杨邻羟基苯甲酸（水杨酸或柳酸

32、）酸或柳酸）3,4,5-三羟基苯甲酸（没食三羟基苯甲酸（没食子酸或五倍子酸）子酸或五倍子酸）酚酸具有酚酸具有“酚酚”和酸共同特征，如和酸共同特征，如:酚羟基和酚羟基和FeCl3的显色反应，羧基的酸性等。芳环上的羟基对的显色反应，羧基的酸性等。芳环上的羟基对羧基的稳定性有一定影响，羟基在羧基的稳定性有一定影响，羟基在“羧基羧基”的邻，的邻，对位时使其稳定性降低，对位时使其稳定性降低，容易脱羧容易脱羧。现在学习的是第67页，共115页酚酚 酸在生物代谢过和中有重要的生理作用，主要以酸在生物代谢过和中有重要的生理作用，主要以盐、酯或糖甙的形式存在。盐、酯或糖甙的形式存在。现在学习的是第68页，共11

33、5页第十三章第十三章 羧酸衍生物羧酸衍生物 羧酸衍生物实际上是羧酸分子中，羧基上的羧酸衍生物实际上是羧酸分子中，羧基上的“羟基羟基”被取代的一系列产物。被取代的一系列产物。酰卤酰卤 酸酐酸酐 酯酯 酰胺酰胺羧酸衍生物羧酸衍生物：经水解得到羧酸的一系列化合物。：经水解得到羧酸的一系列化合物。现在学习的是第69页，共115页13.1 羧酸衍生物的命名羧酸衍生物的命名 其中其中酰卤酰卤和和酰胺酰胺的命名相似。分别为：酰基名的命名相似。分别为：酰基名+卤素名、卤素名、酰基名酰基名+胺。胺。羧酸衍生物广泛地存在于自然界中，无论在生物羧酸衍生物广泛地存在于自然界中，无论在生物体内，还是在合成工业上都具有十

34、分重要的作用。体内，还是在合成工业上都具有十分重要的作用。现在学习的是第70页，共115页乙酰（基）乙酰（基）乙酸乙酸酰基：酰基：羧酸分子中取掉羟基所剩余的部分。酰基名羧酸分子中取掉羟基所剩余的部分。酰基名就是酸的名称中换就是酸的名称中换“酸酸”字为字为“酰酰”字即可字即可羧酸羧酸 酰基酰基现在学习的是第71页，共115页 苯甲酸苯甲酸 苯甲酰（基）苯甲酰（基）乙酰氯乙酰氯 乙酰胺乙酰胺2-丁烯酸丁烯酸2-丁烯酰（基）丁烯酰（基）现在学习的是第72页，共115页对甲基苯甲酰溴对甲基苯甲酰溴 对甲基苯甲酰胺对甲基苯甲酰胺 N，N-二甲基二甲基甲酰胺甲酰胺 （DMF）N-乙基乙基乙酰胺乙酰胺现在学

35、习的是第73页，共115页酯的命名：酸名酯的命名：酸名+醇名（去醇名（去“醇醇”字）字）+酯酯乙酸乙酯乙酸乙酯 苯甲酸甲酯苯甲酸甲酯 甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯 3-甲基丁酸苄酯甲基丁酸苄酯异戊酸苄酯异戊酸苄酯 现在学习的是第74页，共115页酸酐的命名：酸酐的命名：单酐，酸名单酐，酸名+酐酐；混酐，酸；混酐，酸1名名+酸酸2名名+酐酐乙（酸）酐乙（酸）酐邻苯二甲酸酐 乙（酸）丙酸酐乙（酸）丙酸酐现在学习的是第75页，共115页13.2 物理性质物理性质酰氯：酰氯：一般为无色液体或低熔点固体，具有强烈的一般为无色液体或低熔点固体，具有强烈的刺激性，在空气中因水解放出刺激性，在空气中因水解放出

36、HCl而产生白雾，酰而产生白雾，酰氯的沸点比相应酸低许多（氯的沸点比相应酸低许多（不能形成氢键），不能形成氢键），酰氯酰氯本身不溶于水，但遇水强烈水解，而放热。本身不溶于水，但遇水强烈水解，而放热。酸酐酸酐:低级酸酐为无色液体，有使人不愉快的刺激低级酸酐为无色液体，有使人不愉快的刺激性气味，可蒸馏而不分解，高级酐没有气味。酸酐性气味，可蒸馏而不分解，高级酐没有气味。酸酐的沸点比相应酸高（的沸点比相应酸高（分子量约大一倍分子量约大一倍），比分子量相），比分子量相当的酸低。当的酸低。酯：酯：低级酯为易挥发的无色液体，具有特殊的香味，低级酯为易挥发的无色液体，具有特殊的香味，常用于制造香料。如：常用

37、于制造香料。如：现在学习的是第76页，共115页乙酸异戊酯乙酸异戊酯（香蕉香味）（香蕉香味）戊酸异戊酯戊酸异戊酯（苹果香味）（苹果香味）丁酸丁酯丁酸丁酯（菠萝香味）（菠萝香味）现在学习的是第77页，共115页 酯的沸点比相应的醇和酸都低，而和含同数碳酯的沸点比相应的醇和酸都低，而和含同数碳原子的醛、酮相近。原子的醛、酮相近。酯都难溶于水，易溶于有机溶剂，低级酯本身也是酯都难溶于水，易溶于有机溶剂，低级酯本身也是良好的有机溶剂。乙酸乙酯可溶解油漆、橡胶等，所以良好的有机溶剂。乙酸乙酯可溶解油漆、橡胶等，所以乙酸乙酯是市售香蕉水的成分之一乙酸乙酯是市售香蕉水的成分之一。现在学习的是第78页，共11

38、5页酰胺：酰胺：分子中分子中“N”上如果还有上如果还有“H”存在时，也能形存在时，也能形成分子间氢键，其沸点比相应酸还高。对于成分子间氢键，其沸点比相应酸还高。对于R-CO-NH2型只有甲酰胺为液体，其余均为固体。随着型只有甲酰胺为液体，其余均为固体。随着“N”上的氢被烃基取代，分子间作用于力下降，沸点也会下上的氢被烃基取代，分子间作用于力下降，沸点也会下降。降。Bp=213 Bp190 Bp=153低级酰胺可与水混溶。低级酰胺可与水混溶。N,N-二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺和和 N,N-二甲基乙酰胺二甲基乙酰胺常用作溶剂常用作溶剂。现在学习的是第79页，共115页13.3 羧酸衍生物的光谱性质羧

39、酸衍生物的光谱性质 红外光谱：红外光谱：羰基的吸收：羰基的吸收：1700cm-1NMR谱：谱：现在学习的是第80页，共115页13.4 羧酸衍生物的化学反应羧酸衍生物的化学反应 羧酸衍生物具有相似的结构，决定了它们有羧酸衍生物具有相似的结构，决定了它们有相似的化学反应，相似的化学反应，且反应活性有规律地变化且反应活性有规律地变化。基团的电子效应成规律性变化：基团的电子效应成规律性变化：给电子能力依给电子能力依次增加，即羰基碳上的电正性依次减小。次增加，即羰基碳上的电正性依次减小。现在学习的是第81页，共115页活活性性依依次次减减小小1、水解反应、水解反应水解反应历程：水解反应历程：亲核加成，

40、再消去的反应亲核加成，再消去的反应现在学习的是第82页，共115页现在学习的是第83页，共115页2、醇解、醇解 酯的醇解，生成一种新酯和新醇，称酯酯的醇解，生成一种新酯和新醇，称酯 交换反交换反应（两种醇交换成分），其特殊意义在于应（两种醇交换成分），其特殊意义在于:现在学习的是第84页，共115页反应一个平衡反应，可利用平衡移动原理使反应向需要反应一个平衡反应，可利用平衡移动原理使反应向需要的方向移动。例如工业上生产绦纶就是利用这个反应。的方向移动。例如工业上生产绦纶就是利用这个反应。3、氨解反应、氨解反应的确良的确良现在学习的是第85页，共115页 前两个反应常用来制备酰胺，还可以用前两

41、个反应常用来制备酰胺，还可以用RNH2、R2NH代替代替NH3，可获可获N上有取代基的酰胺。上有取代基的酰胺。酯的氨酯的氨解很慢，一般不用解很慢，一般不用。现在学习的是第86页，共115页现在学习的是第87页，共115页 含含-H 的酯在强碱（的酯在强碱（RO-Na+)的催化作用下，发生的催化作用下，发生分子间的加成反应，类似于分子间的加成反应，类似于羟醛缩合反应羟醛缩合反应。4、酯缩合反应、酯缩合反应该负离子是一个亲核试剂，可亲核进攻另一分子该负离子是一个亲核试剂，可亲核进攻另一分子的羰基碳，发生分子间加成反应。的羰基碳，发生分子间加成反应。现在学习的是第88页，共115页总结果总结果现在学

42、习的是第89页，共115页乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯现在学习的是第90页，共115页这个反应叫这个反应叫Claisen酯缩合，产物叫酯缩合，产物叫乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯 乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯现在学习的是第91页，共115页R成为支链成为支链现在学习的是第92页，共115页乙酰乙酸乙酯分子具有互变异构体乙酰乙酸乙酯分子具有互变异构体酮式结构酮式结构烯醇式结构烯醇式结构互变异构体：互变异构体：分子间仅存在着分子间仅存在着“H”和和“电子电子”的分的分布不同，且可逆互变的异构体。布不同，且可逆互变的异构体。现在学习的是第93页，共115页5、伯酰胺的反应、伯酰胺的反应A.W.Hoffmann降级

43、反应降级反应Hoffmann降解反应降解反应Hoffmann重排重排特点：特点：相当于直接把相当于直接把“羰基羰基”抽掉，氨基就在原抽掉，氨基就在原来羧基的位置来羧基的位置现在学习的是第94页，共115页现在学习的是第95页，共115页13.5 碳酸衍生物碳酸衍生物（了解）（了解）是一个特殊结构的二元羧酸是一个特殊结构的二元羧酸 其两个其两个“羟基羟基”可分别被取代，而生成可分别被取代，而生成多多种衍生物种衍生物。现在学习的是第96页，共115页碳酸单衍生物一般不稳定碳酸单衍生物一般不稳定,意义不大意义不大半酰胺半酰胺 半酰氯半酰氯碳酸单衍生物碳酸单衍生物现在学习的是第97页，共115页碳酸衍

44、生物碳酸衍生物碳酸衍生物是类重要化合物碳酸衍生物是类重要化合物碳酰胺碳酰胺 碳酰氯碳酰氯 碳酸酯碳酸酯现在学习的是第98页，共115页氯甲酸酯氯甲酸酯 氨基甲酸酯氨基甲酸酯1、碳酰氯、碳酰氯光气光气碳酸衍生物两个取代基可以不同碳酸衍生物两个取代基可以不同现在学习的是第99页，共115页光气：光气：常温、常压下为气体，常温、常压下为气体，Bp=8.3oC，易溶于有，易溶于有机溶剂。有剧毒，机溶剂。有剧毒，第一次世界大战曾用着杀人武器第一次世界大战曾用着杀人武器。现在是重要的化工原料。现在是重要的化工原料。光气的结构：光气的结构：光气的制备光气的制备 CO和和Cl2在日光照射下可生成，因此而得名。

45、在日光照射下可生成，因此而得名。现在学习的是第100页，共115页 CCl4在高温下，可和氧气作用生成光气，所在高温下，可和氧气作用生成光气，所以用以用CCl4作灭火剂时要注意通风。作灭火剂时要注意通风。光气的化学反应光气的化学反应 光气具有很活泼的化学性质光气具有很活泼的化学性质现在学习的是第101页，共115页与氨反应与氨反应碳酰胺碳酰胺又称尿素又称尿素现在学习的是第102页，共115页与醇反应生成氯甲酸酯与醇反应生成氯甲酸酯氯甲酸酯氯甲酸酯氨基甲酸酯氨基甲酸酯碳酸酯碳酸酯现在学习的是第103页，共115页2、碳酰胺、碳酰胺尿素尿素 尿素的主要化学反应：尿素的主要化学反应：尿素是动物体内蛋

46、白质代谢的最后产物，随尿液排尿素是动物体内蛋白质代谢的最后产物，随尿液排出体外，正常人每日排出尿素约出体外，正常人每日排出尿素约30克，是克，是1773年从尿液年从尿液中提出的，是最早的有机纯化合物。中提出的，是最早的有机纯化合物。1828年由年由F.Wohler人工合成。目前大规模工业生产。人工合成。目前大规模工业生产。在常温、常压下为固体，在常温、常压下为固体，Mp=135oC，易溶于水，易溶于水和乙醇，遇强热时分解。和乙醇，遇强热时分解。现在学习的是第104页，共115页二缩尿二缩尿二缩尿二缩尿能在碱性条件下和能在碱性条件下和CuSO4反应生成紫色物质反应生成紫色物质现在学习的是第105

47、页，共115页无氨条件下无氨条件下现在学习的是第106页，共115页与甲醛作用生产树脂，在工业上有广泛用途。与甲醛作用生产树脂，在工业上有广泛用途。尿素还可以合成三聚氰胺尿素还可以合成三聚氰胺三鹿奶粉事件！三鹿奶粉事件！现在学习的是第107页，共115页C、氨基甲酸酯、氨基甲酸酯氨基甲酸酯不能用碳酸制备氨基甲酸酯不能用碳酸制备,只能通过光气制备只能通过光气制备现在学习的是第108页，共115页氨基甲酸酯是上世纪末发展很快的高效低毒农药氨基甲酸酯是上世纪末发展很快的高效低毒农药速灭威速灭威 害扑威害扑威灭菌灵灭菌灵现在学习的是第109页，共115页害扑威的合成路线害扑威的合成路线:现在学习的是第

48、110页，共115页13.6 类脂化合物类脂化合物类脂化合物：类脂化合物：是生物化学家们习惯采用的名称。是生物化学家们习惯采用的名称。是自然界中存在的油脂、蜡、磷脂、萜类及甾族是自然界中存在的油脂、蜡、磷脂、萜类及甾族化合物的统称。这类化合物在化合物的统称。这类化合物在化学结构上相差很大化学结构上相差很大，只是因为它们都存在于生物体中，且只是因为它们都存在于生物体中，且物态物态和和物理性物理性质质上和油脂类似而得名。上和油脂类似而得名。1、油脂、油脂油脂：油脂：动、植物体中获得的油类物质，通常又把常温动、植物体中获得的油类物质，通常又把常温常压下为液体的叫油，固体和半固体的叫脂肪。油和常压下为

49、液体的叫油，固体和半固体的叫脂肪。油和脂肪的化学成分是相似的，主要都是脂肪的化学成分是相似的，主要都是“甘油的三羧酸甘油的三羧酸酯酯”。现在学习的是第111页，共115页R1，R2，R3可以相同，简可以相同，简单甘油酯；也可以不同，单甘油酯；也可以不同，混合甘油酯。几乎都是含合甘油酯。几乎都是含C323之间之间直链烃基直链烃基，可以是，可以是烷基，也有的含有重键。以烷基，也有的含有重键。以C15，C17最广泛。最广泛。除甘油脂外，还含有少量游离脂肪酸、高级醇、高除甘油脂外，还含有少量游离脂肪酸、高级醇、高级烃、维生素及色素等。级烃、维生素及色素等。现在学习的是第112页，共115页关于油脂的几

50、个基本概念：关于油脂的几个基本概念：皂化：皂化：在在NaOH（KOH）水溶液中加热，水解成甘油和）水溶液中加热，水解成甘油和脂肪酸钠的反应。脂肪酸钠的反应。皂化值：皂化值：1g油脂完全皂化所需油脂完全皂化所需KOH的质量（的质量（mg)数。数。（可衡量油脂的分子质量）（可衡量油脂的分子质量）碘值：碘值：100g油脂所能吸收碘的质量（油脂所能吸收碘的质量（g）数。（）数。（可衡量可衡量油脂中含不饱和脂肪酸的量）油脂中含不饱和脂肪酸的量）现在学习的是第113页，共115页酸败：酸败：油脂在空气中产生难闻气味的变化。可用油脂在空气中产生难闻气味的变化。可用酸值来衡量其酸败程度。酸值来衡量其酸败程度。