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,医药化学,基础,高职高专“十一五”规划教材,化学工业出版社,单击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,医药化学,基础,高职高专“十一五”规划教材,化学工业出版社,单击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,医药化学,基础,高职高专“十一五”规划教材,化学工业出版社,单击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,医药化学,基础,高职高专“十一五”规划教材,化学工业出版社,单击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,第十章 羧酸及其衍生物芳香烃,第1页,主要内容,10.1,羧 酸,10.2,羟基酸,10.3,酮 酸,10.4,羧酸衍生物,10.5,碳酸衍生物,第2页,10.1,羧 酸,羧酸概念,分子中含有羧基，,(,简写为,-COOH),有机物称为,羧酸,。,羧酸衍生物是羧基上羟基被其它原子或原子团取代后产物，主要羧酸衍生物有酰卤、酸酐、酯和酰胺。,第3页,一元羧酸结构通式可表示为：,简写成,:,10.1,羧 酸,第4页,一、羧酸分类和命名,(,一,),羧酸分类,分类 一元酸 二元酸,脂肪酸,饱和酸,不饱和酸,脂环酸,芳香酸,10.1,羧 酸,第5页,10.1,羧 酸,一、羧酸分类和命名,(,二,),羧酸命名,1.,俗名,CH,3,COOH,即乙酸,第6页,10.1,羧 酸,一、羧酸分类和命名,(,二,),羧酸命名,2.,系统命名法,饱和脂肪酸：,第7页,10.1,羧 酸,一、羧酸分类和命名,(,二,),羧酸命名,2.,系统命名法,不饱和脂肪酸：,第8页,10.1,羧 酸,一、羧酸分类和命名,(,二,),羧酸命名,2.,系统命名法,二元脂肪酸：,第9页,10.1,羧 酸,一、羧酸分类和命名,(,二,),羧酸命名,2.,系统命名法,脂环酸和芳香酸：,第10页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,一,),物理性质,在饱和一元羧酸中，含,19,个碳原子脂肪酸是有刺激性气味液体。,10,个碳原子以上羧酸为无味蜡状固体。脂肪族二元羧酸和芳香羧酸都是结晶性固体。,第11页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,一,),物理性质,氢键缔合：,第12页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,易发生化学反应主要部位以下：,第13页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,1.,酸性,第14页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,1.,酸性,羧酸盐与强无机酸作用：,第15页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,1.,酸性,一元羧酸酸性强弱比较以下：,饱和一元羧酸,第16页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,1.,酸性,烃基连有吸电子基团时,:,第17页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,1.,酸性,苯甲酸酸性,:,第18页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,1.,酸性,饱和二元羧酸,:,第19页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,2.,还原反应,氢化铝锂,选择性还原剂,第20页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,3.,-,氢卤代反应,比如：,第21页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,4.,脱羧反应,第22页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,5.,二元酸热解反应,第23页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,5.,二元酸热解反应,第24页,10.1,羧 酸,二、羧酸性质,(,二,),化学性质,5.,二元酸热解反应,第25页,10.1,羧 酸,三、主要羧酸,(,一,),甲酸,(HCOOH),甲酸,俗名蚁酸，是有刺激性无色液体，沸点,100.5,，能与水、乙醇、乙醚混溶，有较强腐蚀性。,第26页,10.1,羧 酸,三、主要羧酸,(,二,),乙酸,(CH,3,COOH),纯净,乙酸,为含有强烈刺激性气味无色液体，沸点,118,。室温低于,16.6,时易凝结成冰状固体，所以无水乙酸又称冰醋酸,工业上采取乙醛氧化法生产乙酸,第27页,10.1,羧 酸,三、主要羧酸,(,三,),乙二酸,(HOOCCOOH),乙二酸,俗名草酸，草酸为无色结晶，通常含两分子结晶水，加热到,100,，则失去结晶水成为无水草酸。草酸有毒，能溶于水、乙醇，不溶于乙醚。,第28页,10.1,羧 酸,三、主要羧酸,(,三,),乙二酸,(HOOCCOOH),在分析化学上惯用草酸作为标定高锰酸钾溶液浓度基准物,第29页,10.1,羧 酸,三、主要羧酸,(,四,),苯甲酸,(C,6,H,5,COOH),苯甲酸,俗名安息香酸，因以酯形成存在于安息香树胶中而得名，是最简单芳香酸。苯甲酸为无味白色晶体，熔点,121.7,，难溶于冷水，易溶于热水、乙醇和乙醚中。,第30页,10.2,羟基酸,一、羟基酸结构、分类和命名,羟基酸是一类分子中现有羟基,(,OH),又有羧基,(,COOH),化合物。,依据羟基所连烃基不一样，分为醇酸和酚酸,第31页,10.2,羟基酸,一、羟基酸结构、分类和命名,依据起源而用俗名,:,第32页,10.2,羟基酸,一、羟基酸结构、分类和命名,酚酸命名是以芳香酸为母体,:,第33页,10.2,羟基酸,二、羟基酸化学性质,(,一,),醇酸,1.,酸性,第34页,10.2,羟基酸,二、羟基酸化学性质,(,一,),醇酸,2.,脱水反应,-,醇酸,-,醇酸,第35页,10.2,羟基酸,二、羟基酸化学性质,(,一,),醇酸,2.,脱水反应,-,醇酸,-,醇酸,第36页,10.2,羟基酸,二、羟基酸化学性质,(,一,),醇酸,2.,脱水反应,开环,:,第37页,10.2,羟基酸,二、羟基酸化学性质,(,一,),醇酸,3.,氧化反应,第38页,10.2,羟基酸,二、羟基酸化学性质,（二）酚酸,脱羧,:,第39页,10.2,羟基酸,三、主要羟基酸,(,一,),乳酸,乳酸在常温下是无色或淡黄色粘稠液体，熔点,18,，有较强吸湿性，能与水、醇和醚等混溶，但不溶于氯仿。,第40页,10.2,羟基酸,三、主要羟基酸,(,二,),酒石酸,化学名称为,2,，,3-,二羟基丁二酸，酒石酸是无色透明结晶，熔点,170,，易溶于水。它盐用途很广，如酒石酸锑钾（吐酒石），临床上作为催吐剂，也用于治疗血吸虫病。酒石酸钾钠用来配制斐林试剂。,第41页,10.2,羟基酸,三、主要羟基酸,(,三,),水杨酸,化学名称为邻羟基苯甲酸，又名柳酸，主要存在于柳树或水杨树皮中。它是白色针状结晶，熔点,159,，微溶于水，易溶于乙醇和乙醚中，在,79,时升华，加热易发生脱羧反应生成苯酚。,第42页,10.2,羟基酸,三、主要羟基酸,(,三,),水杨酸,乙酰水杨酸,第43页,10.2,羟基酸,三、主要羟基酸,(,四,),苹果酸,化学名称为羟基丁二酸,天然苹果酸是无色针状结晶，熔点,100,，易溶于水和乙醇。苹果酸是人体内糖代谢中间产物，在酶催化下脱氢氧化生成草酰乙酸。,第44页,10.2,羟基酸,三、主要羟基酸,(,五,),柠檬酸,化学名称为,3-,羟基,-3-,羧基戊二酸，又叫枸橼酸。柠檬酸为透明结晶，熔点,153,，易溶于水、乙醇、乙醚中，有较强酸性，惯用来配制酸性饮料。,第45页,10.2,羟基酸,三、主要羟基酸,(,六,),没食子酸,化学名称为,3,4,5-,三羟基苯甲酸,。广泛存在于植物体中。纯没食子酸为白色结晶性粉末，熔点,253,。能溶于热水、乙醇和乙醚中，遇三氯化铁溶液生成蓝黑色物质，可用于制作蓝黑墨水。,第46页,10.3,酮酸,一、酮酸结构和命名,既含有酮基又含有羧基,第47页,10.3,酮酸,二、酮酸性质,（一）酸性,酮酸酸性强于对应醇酸,:,不一样羰基酸酸性强弱次序为：,-,羰基酸,-,羰基酸,-,羰基酸,第48页,10.3,酮酸,二、酮酸性质,（二）加氢还原反应,第49页,10.3,酮酸,二、酮酸性质,（三）分解反应,-,酮酸与浓硫酸共热分解,:,-,酮酸受热比,-,酮酸更轻易分解,:,第50页,10.3,酮酸,二、酮酸性质,（三）分解反应,-,酮酸与浓碱共热,:,第51页,10.3,酮酸,二、酮酸性质,（四）脱羧反应,第52页,10.3,酮酸,三、主要酮酸,（一）丙酮酸（,CH,3,COCOOH,）,是最简单酮酸。它是一个无色有刺激性气味液体，沸点,165,，易溶于水。丙酮酸除了含有酮和羧酸普通性质外，还含有,-,酮酸特殊性质。,第53页,10.3,酮酸,三、主要酮酸,（一）丙酮酸（,CH,3,COCOOH,）,丙酮酸在酶催化作用下经过氧化与还原实现与乳酸间相互转化,:,第54页,10.3,酮酸,三、主要酮酸,（二）,-,丁酮酸（,CH,3,COCH,2,COOH,）,又称乙酰乙酸，是最简单,-,酮酸，它是一个无色粘稠液体，在低温下稳定，温度高于室温易脱羧发生酮式分解，生成丙酮。,在酶作用下加氢还原生成,-,羟基丁酸,第55页,10.3,酮酸,三、主要酮酸,（三）,-,酮戊二酸,无色晶体，熔点,110,，能溶于水，含有酮酸性质。它是体内糖、脂肪、氨基酸代谢中间产物，在酶催化下，可发生脱羧和氧化反应生成琥珀酸。,第56页,10.4,羧酸衍生物,羧酸衍生物,普通是指羧酸分子中羧基中羟基被其它原子或基团取代后生成化合物。,主要羧酸衍生物有酰卤、酸酐、酯和酰胺，其结构通式以下：,第57页,10.4,羧酸衍生物,一、羧酸衍生物命名,第58页,10.4,羧酸衍生物,一、羧酸衍生物命名,含氧酸也有对应酰基,：,第59页,10.4,羧酸衍生物,一、羧酸衍生物命名,(,一,),酰卤和酰胺命名,酰卤和酰胺是依据酰基来命名，称为“某酰卤”或“某酰胺”,第60页,10.4,羧酸衍生物,一、羧酸衍生物命名,(,一,),酰卤和酰胺命名,酰胺分子中氮原子上氢原子被烃基取代时，可用“,N”,表示烃基位置,第61页,10.4,羧酸衍生物,一、羧酸衍生物命名,(,二,),酸酐命名,酸酐是依据它水解所得羧酸来命名,第62页,10.4,羧酸衍生物,一、羧酸衍生物命名,(,三,),酯命名,酯是依据其水解所得酸和醇来命名,:,第63页,10.4,羧酸衍生物,一、羧酸衍生物命名,(,三,),酯命名,二元羧酸酯,:,第64页,10.4,羧酸衍生物,二、羧酸衍生物生成,（一）酰卤生成,第65页,10.4,羧酸衍生物,二、羧酸衍生物生成,（一）酰卤生成,酰卤命名,第66页,10.4,羧酸衍生物,二、羧酸衍生物生成,（二）酸酐生成,第67页,10.4,羧酸衍生物,二、羧酸衍生物生成,（三）酯生成,酯化反应：,同位素跟踪：,第68页,10.4,羧酸衍生物,二、羧酸衍生物生成,（四）酰胺生成,第69页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,酰卤：,中惯用是酰氯，普通是含有强烈刺激性气味无色液体或低熔点固体。酰氯难溶于水，低级酰氯遇水猛烈水解,低级酸酐：,是无色液体，含有刺激性气味，高级酸酐是无色无味固体。酸酐不溶于水，易溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。,第70页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,低级酯：,是含有花果香味无色液体。,酰胺：,能够经过氨基上氢原子形成份子间氢键而缔合，所以沸点相当高，普通是结晶性固体,(N,烷基取代酰胺除外,),。,第71页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,羧酸衍生物有相同化学性质，多发生水解、醇解、氨解等反应，其反应通式为：,第72页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,(,一,),水解反应,第73页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,(,一,),水解反应,水解反应难易程度不一样,：,冷水,酸酐需加热成均相才能快速反应,第74页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,(,二,),醇解反应,酰卤、酸酐、酯、酰胺与醇反应，生成对应酯,第75页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,(,三,),氨解,酰卤、酸酐和酯与氨作用生成对应酰胺,第76页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,(,三,),氨解,第77页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,(,四,),酰胺特殊反应,1.,弱酸性和弱碱性,弱酸性：,第78页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,(,四,),酰胺特殊反应,1.,弱酸性和弱碱性,弱碱性：,第79页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,(,四,),酰胺特殊反应,2.,脱水反应,第80页,10.4,羧酸衍生物,三、羧酸衍生物性质,(,四,),酰胺特殊反应,3.,霍夫曼降解反应,第81页,10.4,羧酸衍生物,四、主要羧酸衍生物,(,一,),乙酰氯,(CH,3,COCl),乙酰氯是无色有刺激性气味液体，沸点,52,，遇水猛烈水解并放出大量热，空气中水分就能使它水解产生氯化氢而冒白烟。乙酰氯含有酰卤通性，是惯用乙酰化试剂。,第82页,10.4,羧酸衍生物,四、主要羧酸衍生物,(,二,),乙酐,(CH,3,CO),2,O,乙酐又名醋酐。也是惯用乙酰化试剂。为无色含有刺激性气味液体，沸点,139.6,，微溶于水，是良好溶剂，也是主要化工原料。用于制造醋酸纤维，合成染料、药品、香料等。,第83页,10.4,羧酸衍生物,四、主要羧酸衍生物,(,三,),乙酸乙酯,(CH,3,COOC,2,H,5,),乙酸乙酯是无色透明液体，沸点,77,含有令人愉快香味，用作溶剂。乙酸乙酯能够生成,-,碳负离子，碳负离子与另一分子酯进行取代反应生成,-,酮酸酯，该反应称为,克莱森缩合反应,第84页,10.4,羧酸衍生物,四、主要羧酸衍生物,(,四,),乙酰乙酸乙酯,(CH,3,COCH,2,COOC,2,H,5,),乙酰乙酸乙酯又叫,-,丁酮酸乙酯，是含有芳香气味无色液体，沸点,181,，微溶于水，易溶于有机溶剂。,第85页,10.4,羧酸衍生物,四、主要羧酸衍生物,(,四,),乙酰乙酸乙酯,(CH,3,COCH,2,COOC,2,H,5,),互变异构现象,:,原因,:,C,H,C,O,O,C,2,H,5,C,O,C,H,3,H,C,H,3,C,C,O,O,C,2,H,5,C,H,O,H,酮式,烯醇式,第86页,10.4,羧酸衍生物,四、主要羧酸衍生物,(,四,),乙酰乙酸乙酯,(CH,3,COCH,2,COOC,2,H,5,),普通烯醇式不稳定,但乙酰乙酸乙酯烯醇式稳定原因：,（,1,）六元环,（,2,）共轭体系,第87页,10.4,羧酸衍生物,四、主要羧酸衍生物,(,四,),乙酰乙酸乙酯,(CH,3,COCH,2,COOC,2,H,5,),烯醇式：,表,10,1,一些化合物中烯醇式含量,第88页,10.4,羧酸衍生物,四、主要羧酸衍生物,（五）丙二酸二乙酯,含有芳香气味无色液体，沸点,199,。分子中,-,亚甲基上两个氢原子，很活泼,第89页,10.4,羧酸衍生物,四、主要羧酸衍生物,（五）丙二酸二乙酯,第90页,10.4,羧酸衍生物,四、主要羧酸衍生物,（五）丙二酸二乙酯,惯用丙二酸酯制备羧酸,：,（,1,）取代乙酸制备,（,2,）二元羧酸制备,第91页,10.5,碳酸衍生物,五、碳酸衍生物,（一）碳酰氯,工业制备碳酰氯：,化学反应：,第92页,10.5,碳酸衍生物,五、碳酸衍生物,（二）碳酰胺,工业制备碳酰氯：,第93页,10.5,碳酸衍生物,五、碳酸衍生物,（二）碳酰胺,化学性质：,1.,成盐,2.,水解,第94页,10.5,碳酸衍生物,五、碳酸衍生物,（二）碳酰胺,化学性质：,3.,与亚硝酸作用,4.,缩二脲反应,第95页,10.5,碳酸衍生物,五、碳酸衍生物,（三）胍,制备：,性质：,The end.,第96页,
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