第11章羧酸和取代羧酸 111羧酸的结构 羧酸的官能团是羧基(-COOH 羰基中C、O和羟基中O均为sp2杂化, 形成四电子三中心的p兀共轭体系 (H)RˆOH在羧基中,既不存在典型的醛酮的羰基, 也不存在典型的醇羟基,而是二者相互作用形成的统一体 11.2羧酸的分类和命名 一些常见羧酸的俗名见表11-1.(了解) 羧酸的系统命名法与醛相似.(具体见书 °饱和一元酸、不饱和酸、脂环酸和芳香酸、二元酸
第11章 羧酸和取代羧酸 11.1 羧酸的结构 羧酸的官能团是羧基(–COOH) O 羰基中C、O 和 羟基中O 均为sp2杂化, C 形成 四电子三中心的 p–π 共轭体系. (H)R OH 在羧基中, 既不存在典型的醛酮的羰基, 也不存在典型的醇羟基, 而是二者相互作用形成的统一体. 11.2 羧酸的分类和命名 一些常见羧酸的俗名 见表11–1. (了解) 羧酸的系统命名法与醛相似. (具体见书) • 饱和一元酸、不饱和酸、脂环酸和芳香酸、二元酸 ‥
11.3羧酸的物理性质 1.状态(见书,了解) 2.沸点:羧酸>醇(分子量相同或相近时) 羧酸的分子间氢键比醇更牢固 (见P251图,存在较强的双分子缔合) 3.水溶性(见书,了解 些常见羧酸的物理常数见表11-1
11.3 羧酸的物理性质 1. 状态 (见书, 了解) 2. 沸点: 羧酸 > 醇 (分子量相同或相近时) ∵ 羧酸的分子间氢键 比醇更牢固. (见P251图, 存在较强的双分子缔合) 3. 水溶性 (见书,了解) 一些常见羧酸的物理常数 见表11–1
10.4羧酸的化学性质 114.1羧酸的酸性 1.-COOH显酸性的原因 O RC+H2O、RC +H2O+ O-H O 存在Pπ共轭 存在较强的P兀共轭 有利于H的离解 负电荷得到分散,稳定性增加 2酸性强弱:无机酸>羧酸>HCO3>酚>H2O醇 羧酸的鉴别可用 Nahco溶液现象:放出CO2气体 NaHco3 Naoh(ENa2CO3) Na 羧酸V 酚 醇 ×
10.4 羧酸的化学性质 11.4.1 羧酸的酸性 1. –COOH 显酸性的原因: O O R–C + H2O R–C + H3O+ O–H O:– 存在 P–π 共轭 存在较强的 P–π 共轭 有利于H+的离解 负电荷得到分散, 稳定性增加 2. 酸性强弱: 无机酸 > 羧酸 > H2CO3 > 酚 > H2O > 醇 羧酸的鉴别可用NaHCO3溶液 现象: 放出CO2气体 NaHCO3 NaOH (或Na2CO3 ) Na 羧酸 √ √ √ 酚 × √ √ 醇 × × √
3.羧酸的酸性强弱与其结构的关系 RCOOH+H20、RCOO+H2O+ 吸电子效应有利于RCOO上负电荷的分散,使其稳定性 增加,从而使 RCOOH的酸性增强;反之,供电子效应使 RCOOH的酸性减弱. ①脂肪族一元羧酸(只需考虑诱导效应) R对COOH产生供电子诱导(+)效应,减弱酸性 酸性: HCOOH> CH COOH>CH3CH2COOH X对COOH产生吸电子诱导(-效应,增强酸性 酸性:CHC2COOH> CH.CICOOH>CH2COOH CHCH,CHCOOH >CH,CHCH COOH >CHCHCH, COOH CHCOoH> CHCOOH >ChCooH> CH COOH F Br
3. 羧酸的酸性强弱与其结构的关系 RCOOH + H2O RCOO– + H3O+ 吸电子效应有利于RCOO–上负电荷的分散, 使其稳定性 增加, 从而使 RCOOH 的酸性增强; 反之, 供电子效应使 RCOOH 的酸性减弱. ① 脂肪族一元羧酸 (只需考虑诱导效应) ∵ –R 对 –COOH 产生供电子诱导(+I)效应, 减弱酸性 ∴酸性: HCOOH > CH3COOH > CH3CH2COOH …… ∵ –X 对 –COOH 产生吸电子诱导(–I)效应, 增强酸性 ∴酸性: CHCl2COOH > CH2ClCOOH > CH3COOH CH3CH2CHCOOH > CH3CHCH2COOH > CH2CH2CH2COOH Cl Cl Cl CH2COOH > CH2COOH > CH2COOH > CH2COOH F Cl Br I
②芳香族羧酸(了解 需要考虑下列因素 A电子效应:包括共轭效应(C)和诱导效应(I) 如:OH:+C,+C>I-NO2:C2 注:若取代基在COOH的间位,共轭效应难以传递 到COOH B.若取代基在COOH的邻位,还需考虑空间效应和 分子内氢键等因素(详见P254) COOH COOH COOHCOOH 酸性: NO NO nO2 ③脂肪族二元羧酸(了解)
② 芳香族羧酸 (了解!) 需要考虑下列因素: A.电子效应: 包括 共轭效应(C) 和 诱导效应( I ) 如: –OH : +C, –I +C > –I –NO2 : –C, –I 注: 若取代基在 –COOH 的间位, 共轭效应难以传递 到 –COOH . B. 若取代基在 –COOH 的邻位, 还需考虑空间效应 和 分子内氢键 等因素. (详见 P254) COOH COOH COOH COOH 酸性: –NO2 –NO2 NO2 ③ 脂肪族二元羧酸 (了解) < < <