浙江師范大學(xué)《高等數(shù)學(xué)》10第十章_羧酸及其衍生物_第1頁
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文檔簡介

1、Zhe Jiang Normal University編輯ppt -COOH-COOH食醋,食用油;高級脂肪酸甘油酯,肥皂食醋,食用油;高級脂肪酸甘油酯,肥皂Zhe Jiang Normal University編輯ppt自然界中的羧酸自然界中的羧酸HOOHOHCOOH膽酸 (Cholic acid)Zhe Jiang Normal University編輯pptC C(CH2)7COOHCH3(CH2)7HH油酸 ( Oleic acid )主要用于化學(xué)工業(yè)中主要用于化學(xué)工業(yè)中, , 做乳化劑做乳化劑, , 潤滑劑潤滑劑花生油中所含的油酸具有特殊作用!花生油中所含的油酸具有特殊作用!油酸油酸

2、可降低血液總膽固醇和有害膽固醇,卻不可降低血液總膽固醇和有害膽固醇,卻不會(huì)降低有益膽固醇。營養(yǎng)學(xué)界把油酸稱為會(huì)降低有益膽固醇。營養(yǎng)學(xué)界把油酸稱為“安全脂肪酸安全脂肪酸”,油酸的含量,是評定食,油酸的含量,是評定食用油品質(zhì)的重要標(biāo)志。用油品質(zhì)的重要標(biāo)志。 Zhe Jiang Normal University編輯ppt亞油酸具有獨(dú)特的亞油酸具有獨(dú)特的的能力,能夠協(xié)助的能力,能夠協(xié)助氧的傳輸,提高人體耐缺氧和抗疲勞能力。氧的傳輸,提高人體耐缺氧和抗疲勞能力。用途:用途:亞油酸還可以用于化妝品,作為營養(yǎng)性助亞油酸還可以用于化妝品,作為營養(yǎng)性助劑,加速皮膚細(xì)胞的更新,去除皮膚表面的黑色素劑,加速皮膚細(xì)

3、胞的更新,去除皮膚表面的黑色素顆粒,美白皮膚。還具有保濕、抗過敏、調(diào)理作用顆粒,美白皮膚。還具有保濕、抗過敏、調(diào)理作用 肥皂配方中加入亞油酸可防浴后昆蟲叮咬肥皂配方中加入亞油酸可防浴后昆蟲叮咬 CCCH2CH3(CH2)4HHCC(CH2)7COOHHH亞油酸 ( Linoleic acid )Zhe Jiang Normal University編輯pptR-C-OH-COOH 羧基(官能團(tuán))羧基(官能團(tuán))llOZhe Jiang Normal University編輯ppt不同分為不同分為脂肪酸脂肪酸飽和的飽和的不飽和的不飽和的脂環(huán)酸脂環(huán)酸芳香酸芳香酸CH3-CH-CH2CH2COOHlC

4、H3CH3-C=C-CH2-COOHllC2H5H3CCH2COOHCOOHCH2CH2COOHCOOHBr一、分類和命名一、分類和命名(一)分類:(一)分類:Zhe Jiang Normal University編輯pptB. B. 據(jù)羧基的數(shù)目分為:據(jù)羧基的數(shù)目分為:一元酸:一元酸:二元酸:二元酸:多元酸:多元酸:CH3CH-COOHlCH3 HOOC-COOHHOOCCH2-C-CH2COOHllOHCOOHHOOC-CH-CH-COOHllCH3CH2CH3檸檬酸檸檬酸Zhe Jiang Normal University編輯ppt(二)命名:(二)命名:系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名: : 將相應(yīng)

5、的烴名改為某酸,羧基始終編為將相應(yīng)的烴名改為某酸,羧基始終編為1 1號號 ; ;主鏈含烯鍵主鏈含烯鍵( (須標(biāo)明不飽和鍵的位置須標(biāo)明不飽和鍵的位置) ) 某烯酸某烯酸; CC1010 某某碳碳烯酸烯酸注意:羧基直接連接在環(huán)上的注意:羧基直接連接在環(huán)上的 : : 脂環(huán)烴名甲酸脂環(huán)烴名甲酸 脂環(huán)酸脂環(huán)酸 芳香烴名甲酸芳香烴名甲酸 芳香酸芳香酸Zhe Jiang Normal University編輯pptHCOOHCH3COOHCH3CH2CH2COOHHOOC-COOHHOOC-CH2-COOHHC-COOHllHC-COOHC=CCOOHHHHOOC蟻酸蟻酸醋酸醋酸酪酸(腐敗奶酪味)酪酸(腐敗

6、奶酪味)草酸草酸胡蘿卜酸胡蘿卜酸馬來酸馬來酸富馬酸富馬酸肉桂酸肉桂酸3苯基苯基2丙烯酸丙烯酸水楊酸水楊酸鄰羥基苯甲酸鄰羥基苯甲酸CH2=CH-COOHCOOHOHZhe Jiang Normal University編輯ppt二、物理性質(zhì)二、物理性質(zhì)1 1、氣味和狀態(tài):、氣味和狀態(tài):一元羧酸一元羧酸 :C C1 1-C-C3 3 刺激性氣味液體刺激性氣味液體C C4 4-C-C9 9 腐敗氣味的油狀液體腐敗氣味的油狀液體C C1010以上以上 蠟狀固體蠟狀固體二元羧酸及芳香族羧酸:結(jié)晶固體。二元羧酸及芳香族羧酸:結(jié)晶固體。Zhe Jiang Normal University編輯pptC C1

7、 1-C-C4 4 正構(gòu)羧酸正構(gòu)羧酸 溶于水(原因?)溶于水(原因?)但隨但隨CC,溶解度,溶解度。3 3、沸點(diǎn):、沸點(diǎn): 較高(原因?)較高(原因?)比分子量相近的醇的沸點(diǎn)要高:比分子量相近的醇的沸點(diǎn)要高:2 2、溶解度、溶解度: :Zhe Jiang Normal University編輯ppt例:例:HCOOHHCOOHCHCH3 3CHCH2 2OHOHMMbp()bp()464646461011017878原因:羧酸分子間形成氫鍵的強(qiáng)度比醇大。甚至在原因:羧酸分子間形成氫鍵的強(qiáng)度比醇大。甚至在氣態(tài)時(shí),甲酸和乙酸都是以雙分子締合形態(tài)存在。氣態(tài)時(shí),甲酸和乙酸都是以雙分子締合形態(tài)存在。CH

8、CH3 3-C-CO OO-HO-HH-OH-OO OC-CHC-CH3 3. . .2CH2CH3 3COOHCOOH締合:同種分子間發(fā)生的不引起化學(xué)性質(zhì)改變的可逆結(jié)合。締合:同種分子間發(fā)生的不引起化學(xué)性質(zhì)改變的可逆結(jié)合。?Zhe Jiang Normal University編輯ppt三、化學(xué)性質(zhì)三、化學(xué)性質(zhì) a-H a-H反應(yīng)反應(yīng) 酸性酸性 親核取代親核取代 脫羧反應(yīng)(二元羧酸)脫羧反應(yīng)(二元羧酸)羰基的還原反應(yīng)羰基的還原反應(yīng)既有既有-OH,-OH,又有又有 -C-C-的性質(zhì),但又不完全同。的性質(zhì),但又不完全同。llOZhe Jiang Normal University編輯ppt1 1

9、、酸性、酸性R-CH2-C-OHllOR-CH2-C-OllO-+ H+因共軛而穩(wěn)定,所以酸性較大因共軛而穩(wěn)定,所以酸性較大酸性強(qiáng)度:酸性強(qiáng)度:無機(jī)強(qiáng)酸無機(jī)強(qiáng)酸 羧酸羧酸HH2 2COCO3 3 酚酚 水水 醇醇PKa35101712R-CH2-C=OlO-Zhe Jiang Normal University編輯pptRCOOH + MgO(RCOO)2MgRCOOH + NaOHRCOONaRCOOH + NaCO3RCOONaCO2+H2O+H2O2+H2O2羧酸的鈉鹽、鉀鹽均溶于水,故可用此法分離提純羧酸的鈉鹽、鉀鹽均溶于水,故可用此法分離提純羧酸。羧酸。思考題思考題: :怎樣分離苯甲

10、酸和苯酚怎樣分離苯甲酸和苯酚Zhe Jiang Normal University編輯ppt例如:例如:1 1)用化學(xué)方法鑒別:)用化學(xué)方法鑒別:2 2)油品中含有少量的酸性物(環(huán)烷甲酸)油品中含有少量的酸性物(環(huán)烷甲酸) 怎樣回收利用?怎樣回收利用?RHR-COOHOHCOOHOHCAB溶解不溶ABCAB溶解不溶NaOH NaHCO3Zhe Jiang Normal University編輯ppt影響酸性的因素影響酸性的因素: :誘導(dǎo)效應(yīng):誘導(dǎo)效應(yīng):是分子中原子間相互影響的電子效應(yīng)。是分子中原子間相互影響的電子效應(yīng)。 以以H-CHH-CH2 2COOHCOOH中中H H為參考標(biāo)準(zhǔn),若為參考標(biāo)

11、準(zhǔn),若H H被基團(tuán)被基團(tuán)R R取代后取代后酸性增強(qiáng),稱吸電子基;反之,為推電子基團(tuán)。酸性增強(qiáng),稱吸電子基;反之,為推電子基團(tuán)。推電子基推電子基(+I)(+I) : (CH3)3C-(CH3)2CH-CH3CH2-CH3-吸電子基吸電子基(-I) :(-I) : -NR3-NO2-COOH-COORC=O-F-Cl-Br-I -OCH3-OH-C6H5-CH=CH2-H +Zhe Jiang Normal University編輯pptR R 為推電子基時(shí),酸性減弱。為推電子基時(shí),酸性減弱。 吸電子基時(shí),酸性增強(qiáng)。吸電子基時(shí),酸性增強(qiáng)。例如:酸性:HCOOHCH3COOH(CH3)2CH-COO

12、HCl-CH2COOHCH3COOHCH3-CH-COOHCl-CH2CH2COOHlClCH3-COOHCH2-COOHZhe Jiang Normal University編輯ppt2 2、羧酸衍生物的生成、羧酸衍生物的生成-OH-OH被取代。被取代。R-C-XllOR-C-O-C-RllOllOR-C-ORllOR-C-NH2llO1) 1)酰鹵的生成(與酰鹵的生成(與PClPCl3 3,PCl,PCl5 5,SOCl,SOCl2 2反應(yīng))反應(yīng))RCOOH + PCl5RC-Cl + POCl3 llO PCl3 SOCl2H3PO3SO2 +HClZhe Jiang Normal Un

13、iversity編輯ppt2 2)酸酐的生成)酸酐的生成 羧酸(羧酸(HCOOHHCOOH除外)在脫水劑除外)在脫水劑P P2 2O O5 5或乙酐或乙酐作用下加熱,分子間失水,即得酸酐。作用下加熱,分子間失水,即得酸酐。R-COOH+HOOC-RR-C-O-C-RllllOO+H2OP2O5Zhe Jiang Normal University編輯ppt2RCOOH+2CH3COOHll(CH3C)2Oll(RC)2O蒸出RCOOH+ R C-ClllOR-C-O-C-R +HCl llllOO制混合酸酐NOOZhe Jiang Normal University編輯ppt1,4-,1,5-

14、二元酸環(huán)狀酸酐:(不需脫水劑)(不需脫水劑)例:COOHCOOHCOCOOCOOHCOOHCOCOO+ H2O+ H2O200 200 苯酐苯酐順酐順酐五元環(huán)五元環(huán)Zhe Jiang Normal University編輯ppt3 3)酯的生成)酯的生成RCO-OH+H-OR R-COOR+H2O濃硫酸濃硫酸反應(yīng)可逆,為提高收率常采取?反應(yīng)可逆,為提高收率常采取?1,2醇RCOONa+CH2ClRCOO-CH2活潑活潑RXRX+NaClZhe Jiang Normal University編輯ppt4 4)酰胺的生成)酰胺的生成羧酸與氨或胺(羧酸與氨或胺(11胺,胺,22胺)反應(yīng)。胺)反應(yīng)。R

15、-COHllO+ NH3R-CONH4llOR-C-NH2llO-+185 +H2O銨鹽銨鹽酰胺酰胺Zhe Jiang Normal University編輯ppt3 3、還原(難)、還原(難)須用強(qiáng)的還原劑須用強(qiáng)的還原劑LiAlHLiAlH4 4例:CH2=CH-CH2-COOHCH2=CH-CH2-CH2OH LiAlH4 H2O,H+Zhe Jiang Normal University編輯pptH-C-OH+CO2CH3-COH+CO2llllOO乙二酸乙二酸HOOC-C-OHllO丙二酸丙二酸HOOC-CH2-COHllO二元酸:羧基位置不同,脫羧、脫水,或同時(shí):二元酸:羧基位置不同

16、,脫羧、脫水,或同時(shí):4 4、二元羧酸受熱反應(yīng)、二元羧酸受熱反應(yīng)Zhe Jiang Normal University編輯pptCH2COOHCH2COOHOOOCH2CH2COOHCH2COOHOOO+H2O+H2O丁二酸酐丁二酸酐戊二酸酐戊二酸酐丁二酸丁二酸戊二酸戊二酸Zhe Jiang Normal University編輯pptCH2CH2COOHCH2CH2COOHOCH2CH2CH2COOHCH2CH2COOHOBa(OH)2Ba(OH)2+H2O+H2O己二酸己二酸庚二酸庚二酸CO2CO2Zhe Jiang Normal University編輯ppt5 5、a-Ha-H的鹵代的

17、鹵代與醛酮中的與醛酮中的a-Ha-H類似,可以被鹵代。但活性類似,可以被鹵代。但活性較醛酮的較醛酮的a-H a-H 低低. .必須在紅磷催化下:必須在紅磷催化下:CH3CH2-COH+X2llOCH3-CH-COOH紅紅P或或PX3lX(Br2,Cl2) (注意:區(qū)別于注意:區(qū)別于:RCOOH+PX3)Zhe Jiang Normal University編輯ppt羧酸總結(jié):羧酸總結(jié):1 1、沸點(diǎn)比分子量相近的醇高。、沸點(diǎn)比分子量相近的醇高。2、酸性酸性: : 溶于溶于NaOH、NaHCO3(放出CO2). 鑒別分離。酸性比較鑒別分離。酸性比較。Zhe Jiang Normal Univers

18、ity編輯ppt3 3、羧酸衍生物的生成、羧酸衍生物的生成RCOOH+CH3-C-OCH3llOH+ PCl3(PCl5,SOCl2)HOCH3P2O5R-C-NH2llNH3O(RCO)2ORCOClRCOOHZhe Jiang Normal University編輯ppt5、CH3COOHCl2,紅紅PPCl3?4、脫羧反應(yīng):3、CH2=CH-CH2-COOHCH2=CH-CH2-CH2OHZhe Jiang Normal University編輯ppt第二部分第二部分 羧酸衍生物羧酸衍生物 R-C-llO酰基酰鹵酰鹵R-C-XllO酸酐酸酐酯酯酰胺酰胺R-C-OCRRC-ORR-C-NH

19、2llllllOOll(-NHR,-NR2)OOZhe Jiang Normal University編輯ppt一、命名:一、命名:酰鹵:酰基名鹵素酰鹵:酰基名鹵素C-ClOZhe Jiang Normal University編輯ppt酸酐:兩個(gè)酸的名稱酐酸酐:兩個(gè)酸的名稱酐CH3-CCH3-COllllOOHC-CHC-COllllllOOCH3-CCH3CH2COllllOO(馬來酸酐)(馬來酸酐)Zhe Jiang Normal University編輯ppt酯:按照形成它的酸和醇,稱為某酸某酯酯:按照形成它的酸和醇,稱為某酸某酯 COOC2H5COOCH3COOHCH3COO-鄰苯二

20、甲酸甲酯鄰苯二甲酸甲酯乙酸苯酯乙酸苯酯Zhe Jiang Normal University編輯ppt酰胺:酰基名胺酰胺:酰基名胺CH3-C-NH2llOCH2=CH-C-NH2llOH-C-N(CH3)2llOCH3-C-NH-C2H5llON,N-N,N-二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺(DMF)(DMF)NH-C-CH3O丙烯酰胺丙烯酰胺N-N-乙基乙酰胺乙基乙酰胺乙酰苯胺乙酰苯胺Zhe Jiang Normal University編輯ppt二、物理性質(zhì)二、物理性質(zhì)沸點(diǎn):酰氯、酸酐、酯的沸點(diǎn)與分子量相近的醛酮相近沸點(diǎn):酰氯、酸酐、酯的沸點(diǎn)與分子量相近的醛酮相近 酰胺具有較高的熔、沸點(diǎn)(原因)酰

21、胺具有較高的熔、沸點(diǎn)(原因) ?分子間氫鍵及極性分子間氫鍵及極性Zhe Jiang Normal University編輯ppt比較沸點(diǎn):比較沸點(diǎn):CH3-CH2-C-NH2llOCH3-C-NHCH3llOH-C-N(CH3)2llO1)2)CH3C-NH2llOCH3C-OHllOCH3-C-CH3llOCH3CH2CH2OHZhe Jiang Normal University編輯ppt三、化學(xué)性質(zhì)三、化學(xué)性質(zhì)(一)酰基碳上的親核取代(一)酰基碳上的親核取代親核加成親核加成- -消除消除R-CL+:NuR-C-Nu+:LllllOO-L=-Cl,-OCR,-NH2,-OR llO:Nu-

22、=H2O,ROH,NH3 離去基離去基(堿性弱的易離去)(堿性弱的易離去)通式:Zhe Jiang Normal University編輯ppt歷程歷程:(在中性或堿性介質(zhì)中):(在中性或堿性介質(zhì)中)R-CL+:NullO-R-C-LllNuO-R-C-Nu+:LllO- 慢快體積較大,擁擠,易離體積較大,擁擠,易離去。對比醛酮(只加成)去。對比醛酮(只加成)的的H H、R R)。)。四面體四面體親核加成親核加成平面形平面形影響反應(yīng)速度的因素:影響反應(yīng)速度的因素:羰基碳上的正電性和空間效應(yīng)。羰基碳上的正電性和空間效應(yīng)。離去基團(tuán)是否易離去。離去基團(tuán)是否易離去。 Zhe Jiang Normal

23、University編輯ppt1 1、水解、水解R-C-ClR-C-OCRR-C-ORR-C-NH2llllllllllOOOOO+H-OHRCOOH+HCl2RCOOHRCOO+ROHRCOOH+NH4ClRCOONa+NH3HClNaOH-OHOr H-+很快,小分子量的很快,小分子量的遇空氣冒白煙遇空氣冒白煙 HClHCl 立即反應(yīng)立即反應(yīng)Zhe Jiang Normal University編輯ppt2 2、醇解、醇解R-C-ClR-C-OCRR-C-ORllllllllOOOO R-C-OR+HClR-C-OR+R-COOH llOllOR-C-OR+ROH llO( (酯交換酯交換

24、) )( (合成酯合成酯) )ROH H Or OH+-Zhe Jiang Normal University編輯pptR-C-ClR-C-OCRR-C-ORllllllllOOOO 3 3、氨解、氨解+NH3R-C-NH2llO+NH4ClR-C-NH2llOR-C-NH2llO+RCOONH4或NH2CH3,NH(CH3)2 +ROH反應(yīng)活性減小反應(yīng)活性減小Zhe Jiang Normal University編輯ppt(二)酰胺的酸堿性(二)酰胺的酸堿性RNH2OC.NHOOKOHNKOO+酰胺是中性的酰胺是中性的酰亞胺略帶酸性酰亞胺略帶酸性鄰苯二甲酰亞胺鄰苯二甲酰亞胺 鄰苯二甲酰亞胺鉀

25、鄰苯二甲酰亞胺鉀Zhe Jiang Normal University編輯ppt酯縮合酯縮合克萊森(Claisen)酯縮合CH3-COC2H5+CH2-COC2H5lllHOllO C2H5ONaH+CH3-C-CH2-COC2H5+C2H5-OHllOllO(三)酯縮合反應(yīng)(三)酯縮合反應(yīng)乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯Zhe Jiang Normal University編輯ppt克萊森(克萊森(Claisen)酯縮合)酯縮合具有具有 - -活潑氫的酯,在堿的作用下活潑氫的酯,在堿的作用下, ,兩分子酯相兩分子酯相互作用,生成互作用,生成-羰基酯羰基酯, ,同時(shí)失去一分子醇的反同時(shí)失去一分子醇的反

26、應(yīng)。應(yīng)。RCH2C-OC2H5 + H-CHCOC2H5OOOORCH2C-CHCOC2H5RR1 C2H5ONa2 HOAcZhe Jiang Normal University編輯ppt反應(yīng)機(jī)理:反應(yīng)機(jī)理:CH2C=OOC2H5HC2H5O+CH2C=OOC2H5CH2C=OOC2H5C2H5OH+CH3C=OOC2H5CH2C=OOC2H5CH3COOC2H5CH2C=OOC2H5C=OCH2C=OCH3OC2H5+C2H5OC=OCH2C=OCH3OC2H5+C2H5OC=OCHC=OCH3OC2H5C=OCHC=OCH3OC2H5CH3COOHC=OCH2C=OCH3OC2H5Zhe

27、 Jiang Normal University編輯ppt實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)乙酰乙酸乙酯具有下列性質(zhì):實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)乙酰乙酸乙酯具有下列性質(zhì):可與可與HCN,NaHSOHCN,NaHSO3 3, ,有有 -C-llO說明說明可使溴水褪色可使溴水褪色可與可與NaNa反應(yīng)放出反應(yīng)放出H H2 2使使FeClFeCl3 3溶液顯紫色溶液顯紫色-OHC=CC=C-OHZhe Jiang Normal University編輯ppt 第十一章第十一章 取代酸取代酸(自學(xué))(自學(xué))Zhe Jiang Normal University編輯ppt羥基酸羥基酸醇酸(脂肪族)醇酸(脂肪族)酚酸(芳香族)酚酸(芳香族)羰基酸羰基

28、酸醛酸醛酸酮酸酮酸鹵代酸鹵代酸氨基酸氨基酸取代酸取代酸 羧酸分子中烴基上的氫原子被其他原子或子團(tuán)取代后羧酸分子中烴基上的氫原子被其他原子或子團(tuán)取代后形成的化合物稱為形成的化合物稱為取代酸取代酸。 取代酸有取代酸有鹵代酸、羥基酸、氨基酸、羰基酸鹵代酸、羥基酸、氨基酸、羰基酸等,分子中等,分子中含有羰基,又含有羧基的化合物稱為羰基酸,如丙酮酸、含有羰基,又含有羧基的化合物稱為羰基酸,如丙酮酸、3-3-丁酮酸等。丁酮酸等。Zhe Jiang Normal University編輯ppt11.1.1 羥基酸的分類和命名羥基酸的分類和命名1)分類分類: : 羥基酸分為醇酸和酚酸兩類。 羥基與脂肪族或脂環(huán)

29、族羧酸中的烴基相連醇酸 羥基與芳香族羧酸中的苯環(huán)相連 酚酸 醇酸按羥基所在位置分為: 醇酸、醇酸、醇酸2)命名)命名:1.以羧酸為母體,以羥基為取代基。以羧酸為母體,以羥基為取代基。2.選擇含選擇含-COOH和和-OH的最長鏈為主鏈。的最長鏈為主鏈。3.編號從編號從-COOH端開始,習(xí)慣上用端開始,習(xí)慣上用 -、 -、 -、 -等等 表示表示-OH位置。位置。第一節(jié)第一節(jié) 羥基酸羥基酸Zhe Jiang Normal University編輯pptCH3CH COOHOHHO CH2CHCH2COOH HOCH2COOHCOOH2-羥基丙酸或-羥基丙酸(乳酸,lactic acid)3-羥基丙

30、酸羥基丁二酸(蘋果酸,malic acid)或-羥基丙酸3-羥基羧酸(羥基羧酸(-羥基羧酸)羥基羧酸)C H3C H C H2C O O HO HC H2C H2C H2C H2C O O HO H5-羥基羧酸(羥基羧酸(-羥基羧酸)羥基羧酸)C H3C H C H2C O O HO HC H2C H2C H2C H2C O O HO HZhe Jiang Normal University編輯ppt11.1.2 羥基酸的性質(zhì)羥基酸的性質(zhì)1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì) 分子中同時(shí)存在羥基和羧基,羥基和羧基都是親水分子中同時(shí)存在羥基和羧基,羥基和羧基都是親水基,醇酸在水中的基,醇酸在水中的溶解度溶解度一

31、般都很大,一般都很大,熔點(diǎn)熔點(diǎn)也比相應(yīng)的羧也比相應(yīng)的羧酸高。酸高。 羥基和羧基都能形成羥基和羧基都能形成氫鍵氫鍵,多為,多為粘稠狀液體或結(jié)晶固粘稠狀液體或結(jié)晶固體。體。 許多羥基酸具有許多羥基酸具有旋光性旋光性。Zhe Jiang Normal University編輯ppt取代酸的酸性與分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)。取代酸的酸性與分子的結(jié)構(gòu)有關(guān)。任何能使羧酸負(fù)離子穩(wěn)定的因素都能使酸性增強(qiáng)。任何能使羧酸負(fù)離子穩(wěn)定的因素都能使酸性增強(qiáng)。 醇酸:醇酸: CH3CHCOOHOHCH2CH2COOHOHpKa3.874.512、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)(1) 酸性酸性酚酸酚酸 COOH COOHOH COOHOH COO

32、HOHpKa 4.17 3.0 4.12 4.54Zhe Jiang Normal University編輯ppta、鄰位效應(yīng):、鄰位效應(yīng):一般來說,不論是鈍化基團(tuán)還是活化一般來說,不論是鈍化基團(tuán)還是活化基團(tuán)(氨基除外)在鄰位時(shí),都能使苯甲酸的酸性基團(tuán)(氨基除外)在鄰位時(shí),都能使苯甲酸的酸性增強(qiáng)。這種特殊影響叫鄰位效應(yīng)。增強(qiáng)。這種特殊影響叫鄰位效應(yīng)。b、鄰位羥基上的、鄰位羥基上的H可與羧基中的可與羧基中的O形成分子內(nèi)氫鍵,形成分子內(nèi)氫鍵,從而增強(qiáng)了羧基中從而增強(qiáng)了羧基中O-H鍵的極性,使鍵的極性,使H較易離解,較易離解,同時(shí)也使形成的負(fù)離子更加穩(wěn)定,所以,酸性增強(qiáng)。同時(shí)也使形成的負(fù)離子更加穩(wěn)定

33、,所以,酸性增強(qiáng)。 HOOCHOOCHOOH+Zhe Jiang Normal University編輯pptc、當(dāng)羥基處在間位時(shí),主要是羥基的吸電子、當(dāng)羥基處在間位時(shí),主要是羥基的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)起作用,但因?yàn)殚g隔了三個(gè)碳原子,誘導(dǎo)效應(yīng)起作用,但因?yàn)殚g隔了三個(gè)碳原子,影響大大減弱,所以,間羥基苯甲酸的酸性影響大大減弱,所以,間羥基苯甲酸的酸性只比苯甲酸稍強(qiáng)。只比苯甲酸稍強(qiáng)。d、當(dāng)羥基處在對位時(shí),由于羥基與羧基間、當(dāng)羥基處在對位時(shí),由于羥基與羧基間隔太遠(yuǎn),隔太遠(yuǎn), -I作用很弱,這時(shí)主要是供電子的作用很弱,這時(shí)主要是供電子的共軛效應(yīng)起作用,所以,酸性減弱。共軛效應(yīng)起作用,所以,酸性減弱。Zhe

34、Jiang Normal University編輯ppt(2) 脫水和脫羧反應(yīng)脫水和脫羧反應(yīng) OCH3CHC-OHOHO-CCHCH3O H-H2OOHOOOCH3H3CO-羥基丙酸丙交酯A)A)- -醇酸脫水醇酸脫水-交酯交酯 B)-B)-醇酸脫水醇酸脫水-,-,-不飽和酸不飽和酸CH3CH CHCOOHHOH-H2OCH3CH=CHCOOHZhe Jiang Normal University編輯pptC)C)- -醇酸和醇酸和- -醇酸脫水醇酸脫水-五元或六元環(huán)內(nèi)酯五元或六元環(huán)內(nèi)酯 -H2OCH2-CH2-C=OCH2-O-H OHOO -丁內(nèi)酯(1,4-丁內(nèi)酯)-羥基丁酸 -H2OCH

35、2CH2CH2C=OCH2-O-HOHOO-羥基戊酸-戊內(nèi)酯(1,5-戊內(nèi)酯) 內(nèi)酯交酯內(nèi)酯交酯也具有一般酯的性質(zhì),也可以發(fā)生水解、氨也具有一般酯的性質(zhì),也可以發(fā)生水解、氨解、醇解等反應(yīng)。解、醇解等反應(yīng)。 H3COOCH3CHCH2CH2COOCH3CHCH2CH2COCH3CH3CHCH2CH2CNH2H2O/OHOHCH3OHOHONH3OHOZhe Jiang Normal University編輯pptH2OOOCH3CCOOHOHCH3CHCOOHOHCH3CCOOHOH -羥基酸中的羥基比醇中羥基易氧化。羥基酸中的羥基比醇中羥基易氧化。Tollen試劑與醇試劑與醇不反應(yīng),但能把不反

36、應(yīng),但能把-羥基酸氧化為羥基酸氧化為-羰基酸。羰基酸。銀鏡反應(yīng)(3) -羥基酸的氧化反應(yīng)羥基酸的氧化反應(yīng)(4) -羥基酸的分解反應(yīng)羥基酸的分解反應(yīng)+ HCOOHC H3C H OO HC H3C H C O O HH2SO4稀Zhe Jiang Normal University編輯ppt11.1.3 羥基酸的重要化合物羥基酸的重要化合物乳酸:乳酸:存在:酸牛奶(外消旋)、蔗糖發(fā)存在:酸牛奶(外消旋)、蔗糖發(fā)酵(左旋)、肌肉中(右旋)。酵(左旋)、肌肉中(右旋)。用途:具有很強(qiáng)的吸濕性;工業(yè)上用途:具有很強(qiáng)的吸濕性;工業(yè)上作除鈣劑(鈣鹽不溶于水);食品作除鈣劑(鈣鹽不溶于水);食品工業(yè)中作增酸

37、劑;鈣鹽可補(bǔ)鈣。工業(yè)中作增酸劑;鈣鹽可補(bǔ)鈣。 蘋果酸(蘋果酸(-羥基酸)羥基酸)存在:未成熟的果實(shí)內(nèi);植物的葉存在:未成熟的果實(shí)內(nèi);植物的葉子中;自然界中存在的是左旋體。子中;自然界中存在的是左旋體。用途:制藥和食品工業(yè)。用途:制藥和食品工業(yè)。H3CHCOHCOOHH2CHCHOCOOHCOOH乳酸結(jié)構(gòu)乳酸結(jié)構(gòu)蘋果酸結(jié)構(gòu)蘋果酸結(jié)構(gòu)Zhe Jiang Normal University編輯ppt酒石酸酒石酸 存在:多種水果中;或以鹽的存在:多種水果中;或以鹽的形式存在于水果中。形式存在于水果中。用途:可用作酸味劑,其銻鉀用途:可用作酸味劑,其銻鉀鹽有抗血吸蟲作用。鹽有抗血吸蟲作用。 CHHCHO

38、COOHCOOHHO 檸檬酸檸檬酸 存在:多種植物的果實(shí)中;動(dòng)存在:多種植物的果實(shí)中;動(dòng)物組織與體液中,為無色晶體。物組織與體液中,為無色晶體。用途:用途: 食品工業(yè)的調(diào)味品(有食品工業(yè)的調(diào)味品(有酸味),也用于制藥業(yè)。酸味),也用于制藥業(yè)。CHCHOCOOHCOOHHOH2CCOOH酒石酸結(jié)構(gòu)酒石酸結(jié)構(gòu)檸檬酸結(jié)構(gòu)檸檬酸結(jié)構(gòu)Zhe Jiang Normal University編輯ppt第二節(jié)第二節(jié) 羰基酸羰基酸1)分類)分類1.選擇含羰基和羧基的最長碳鏈作主鏈,叫作選擇含羰基和羧基的最長碳鏈作主鏈,叫作某醛酸某醛酸 或或某酮酸某酮酸3.亦可用酰基取代酸來命名,醛基以亦可用酰基取代酸來命名,醛

39、基以“甲酰基甲酰基”表示,表示, 稱為稱為某酰某酸某酰某酸分子中同時(shí)含有羰基和羧基的化合物稱為羰基酸。分子中同時(shí)含有羰基和羧基的化合物稱為羰基酸。羰基酸分為羰基酸分為醛酸醛酸和和酮酸酮酸。酮酸根據(jù)羰基和羧基的相對位置酮酸根據(jù)羰基和羧基的相對位置 - -酮酸、酮酸、 - -酮酸、酮酸、 - -酮酸酮酸2)命名)命名12.2.1、羰基酸的分類和命名、羰基酸的分類和命名Zhe Jiang Normal University編輯ppt丙醛酸或丙醛酸或3-氧丙酸氧丙酸(甲酰乙酸)(甲酰乙酸)丁二酮酸丁二酮酸(草酰乙酸)(草酰乙酸) H- C-CH2-COOHOHOOC- C-CH2-COOHOCH3CC

40、OOHOCH3CCH2COOHO丙酮酸丙酮酸 -丁酮酸丁酮酸 (乙酰乙酸)(乙酰乙酸) Zhe Jiang Normal University編輯ppt1. 脫羧反應(yīng)脫羧反應(yīng)CH3- C-CH2-COOHO H- C-CH2-COOHO + CO2生物體內(nèi)的生物體內(nèi)的-酮酸和酮酸和-酮酸在酶的催化下也能發(fā)生類酮酸在酶的催化下也能發(fā)生類似的脫羧反應(yīng):似的脫羧反應(yīng):COOH- C-CH2-COOHO H- C-CH2-COOHO+ CO2酶酶草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸丙酮酸和和-酮酸均可脫羧,但酮酸均可脫羧,但-酮酸比酮酸比-酮酸更容易酮酸更容易脫羧,如乙酰乙酸在室溫下就發(fā)生脫羧,生成丙酮:脫羧,如乙

41、酰乙酸在室溫下就發(fā)生脫羧,生成丙酮:12.2.2、酮酸的化學(xué)性質(zhì)、酮酸的化學(xué)性質(zhì)Zhe Jiang Normal University編輯ppt11.2.3 乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯克萊森(克萊森(Claisen)酯縮合)酯縮合具有具有 - -活潑氫的酯,在堿的作用下活潑氫的酯,在堿的作用下, ,兩分子酯相兩分子酯相互作用,生成互作用,生成-羰基酯羰基酯, ,同時(shí)失去一分子醇的反同時(shí)失去一分子醇的反應(yīng)。應(yīng)。RCH2C-OC2H5 + H-CHCOC2H5OOOORCH2C-CHCOC2H5RR1 C2H5ONa2 HOAcZhe Jiang Normal University編輯ppt反應(yīng)機(jī)理:反應(yīng)機(jī)理:CH2C=OOC2H5HC2H5O

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