取代羧酸
取代羧酸实验报告
一、实验目的1. 学习并掌握取代羧酸的制备方法。
2. 探究取代羧酸的物理性质和化学性质。
3. 理解取代基对羧酸性质的影响。
二、实验原理羧酸分子中羧基上的氢原子被其他原子或原子团取代的产物称为取代羧酸。
取代羧酸的种类繁多，根据取代基的不同，可分为卤代羧酸、烷基羧酸、芳基羧酸等。
本实验以苯甲酸为例，通过卤代反应制备取代羧酸，并研究其性质。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 苯甲酸- 氯化亚铁- 浓硫酸- 乙醇- 乙醚- 碘化钠- 氢氧化钠- 氢氧化钠溶液- 水浴锅- 烧杯- 滴管- 滤纸- 酒精灯- 冷却水- pH试纸- 721分光光度计2. 实验仪器：- 坩埚- 研钵- 蒸发皿- 漏斗- 烧瓶- 滴定管- 酸式滴定瓶- 铁架台- 移液管四、实验步骤1. 苯甲酸的制备- 将苯甲酸加入烧杯中，加入适量的乙醇，加热溶解。
- 加入氯化亚铁溶液，搅拌均匀。
- 加入浓硫酸，继续搅拌。
- 将反应液倒入蒸发皿中，加热蒸发至干燥。
- 将干燥的固体产物加入研钵中，研细。
- 将研细的固体产物转移至坩埚中，放入马弗炉中加热至熔融。
- 将熔融的固体产物倒入冷却水中，冷却结晶。
- 将结晶产物过滤、洗涤、干燥，得到苯甲酸。
2. 取代羧酸的制备- 将苯甲酸加入烧杯中，加入适量的乙醇，加热溶解。
- 加入碘化钠溶液，搅拌均匀。
- 加入氢氧化钠溶液，调节pH值为8-9。
- 将反应液倒入烧瓶中，加热回流。
- 反应一段时间后，停止加热，冷却至室温。
- 将反应液倒入漏斗中，过滤、洗涤、干燥，得到取代羧酸。
3. 取代羧酸的性质研究- 物理性质：观察取代羧酸的颜色、状态、熔点、沸点等。
- 化学性质：1. 酸性：测定取代羧酸的pKa值。
2. 氧化还原性：用高锰酸钾溶液测定取代羧酸的氧化还原性。
3. 水解性：用氢氧化钠溶液测定取代羧酸的水解性。
五、实验结果与讨论1. 苯甲酸的制备- 成功制备了苯甲酸，产率较高。
2. 取代羧酸的制备- 成功制备了取代羧酸，产率较高。
有机化学第九章羧酸和取代羧酸
5
第一节 羧 酸
一、羧酸的结构
123pm
O
O 122pm
RC
··O ·· 136pm
H
C
H
H
O H
143pm
CH3
p-π 共轭 导致结构与性质的变化:
键长 —— 平均化
羰基的正电性 —— 降低，亲核加成变难
羟基 H 的酸性 —— 增加
6
α-H 的活性 —— 降低
第一节 羧 酸
CH2CH2COOH 300℃
H2C CH2
C O + H2O + CO2
CH2CH2COOH Ba(OH)2 H2C CH2
CH2CH2COOH CH2
CH2CH2COOH
300℃ Ba(OH)2
CH2 CH2
CH2
CH2 C
CH2
O + H2O + CO2
含八个以上碳原子的脂肪族二元羧酸受热时发生分子间脱水，生成酸酐。
C2H5OH
浓H2SO4
O
酯键
110～120℃ CH3C-O-C2H5 H2O
乙酸乙酯
O
H2SO4
O
C6H5-C—OH + H O-CH3 C6H5-C—O-CH3 +H2O
苯甲酸甲酯 (85-95%)
增加反应物之一，或不断从反应体系中移去一种生成物,可促使平衡右移,提高酯 的收率。
23
第一节 羧 酸
IUPAC： 2-羟基丙酸
HO CH COOH CH2 COOH
苹果酸 (Malic acid)
2-羟基丁二酸
32
第二节 取代羧酸
HO CH COOH HO CH COOH
有机化学第十三章 取代羧酸
C HO 浓NaOH CH2OH COOH ’ COOH C anniz z aro 反 应 COOH + COOH
三
丙酮酸： 最简单的α -酮酸
CH3
O C COOH
CH3 CH3
O 浓 H2SO4 CO + CH3 COOH（脱羰） C COOH O 稀 H2SO4 CO + CH CHO （脱羧） 2 3 C COOH
OH O C6H5C=CHCCH 3 90.0%
2 乙酰乙酸乙酯的分解反应 稀OH-
O O CH3C-CH 2-COC 2H5
浓OH-
O CH3CCH3
酮式分解
O CH3C-OH + 其余 酸式分解
3 α-H的活性：被取代
O O CH3C-CH2-COC 2H5
RONa
O Na+ O CH3C-CH--COC 2H5
稀 OH -
CH3COCHC 2H5 CH3
1. 合成甲基酮 经乙酰乙酸乙酯合成：
引入基团
引入基团
CH3 CH3CO CHCH 2CH 3
CH3CO CH 2CH 3
分析：(1) 产物为甲基酮，合成时一定要经过酮式分解。 (2) 将TM的结构与丙酮进行比较，确定引入基团。 (3) 最后确定合成路线。
O C COOH
CO2
RCHO O
CO2
R
C
CH 3
四 醇酸的制备 1 α-羟基酸 羟基腈水解( “醛的化学性质”)
O R-C-R(H) + HCN
2 β-羟基酸（酯）
OH R-C-R(H) CN
H3O
+
OH α R-C-R(H) COOH
有机化学第十三章 取代羧酸
O C COOH
CO2
RCHO O
CO2
R
C
CH 3
四 醇酸的制备 1 α-羟基酸 羟基腈水解( “醛的化学性质”)
O R-C-R(H) + HCN
2 β-羟基酸（酯）
Oห้องสมุดไป่ตู้ R-C-R(H) CN
H3O
+
OH α R-C-R(H) COOH
Reformatsky反应( “酯的化学性质”) 3 各种羟基酸 卤代酸水解(“卤代酸的化学性质”) CH2-COOH CH2-COOH + H2O OH Cl
OH O C6H5C=CHCCH 3 90.0%
2 乙酰乙酸乙酯的分解反应 稀OH-
O O CH3C-CH 2-COC 2H5
浓OH-
O CH3CCH3
酮式分解
O CH3C-OH + 其余 酸式分解
3 α-H的活性：被取代
O O CH3C-CH2-COC 2H5
RONa
O Na+ O CH3C-CH--COC 2H5
CH3CHCOOH > Cl-CH 2CH2COOH Cl
1、α-卤代酸：与水或稀碱溶液共煮，水解成羟基酸。
OH
取代反应
CH 3CHCOOH
CH 3CHCOOH + H Cl
2、β-卤代酸：与氢氧化钠水溶液反应，大多数情况 下失去一分子卤化氢，而产生α,β-不饱和羧酸。
CH2CHCOOH Cl H
R+--X O RC+--X -
O O CH3C-CH-COC 2H5 R
O O CH3C-CH-COC 2H5 O CR
4 在合成上的应用
稀 OH
取代羧酸
第十三章 取代羧酸碳链或碳环上的氢被其他原子或基团取代所生成的化合物，称为取代羧酸。
常见的取代羧酸有卤代酸、羟基酸、羰基酸和氨基酸等，它们无论在有机合成或生物代谢中，都是十分重要的。
第一节 羟基酸的分类、命名和来源定义：分子中同时含有羟基和羧基得化合物叫做羟基酸。
一、 分类羟基酸可以分为醇酸和酚酸两类，羟基连接在碳链上的叫做醇酸；羟基连接在芳环上的叫做酚酸。
二、 命名羟基酸的命名常根据它的来源而采用俗名，也可以把它们看成是羧酸的羟基取代物来命名。
根据分子中羟基和羰基的相对位置，有α、β、γ……等羟基酸，或按系统命名编号，羧基碳原子编号为1，选择含羟基和羧基的最长碳链为主链。
如：COOH CH 2CH COOHCOOH CH CH COOHOH OH OH CH 3CH OHCOOHCOOHOH2-羟基丙酸（乳酸）羟基丁二酸（苹果酸）2，3-二羟基丁二酸 （洒石酸）2，3-二羟基丁二酸 （洒石酸）三、 来源羟基酸有的可用生物化学法制备，如乳酸。
化学合成法可从含羟基的化合物中引入羧基或含羧基的化合物中引入含羟基，或同时引入羟基或羧基。
1、卤代酸水解：ClCH 2COOHH 2OHOCH 2CH 2COOHH +2、氰醇水解：HOCH 2CH 2ClNaCNHOCH 2CH 2HOCH 2CH 2COOH3、Reformatsky 反应：R CHO +BrCH 2COOC 2H Zn R CHCH 2COOC 2H 5R CHCH 2COOC 2H 5OHR CHCH 2COOH OHH 2O H +4、LDA 法：CH 3C O H 2OH+LDA COOC 2H 5C OCOOC 2H 53)2C C OCOOC 2H 5(CH 3)2C第二节 羟基酸的性质羟基分子中含有羟基和羧基，两者都能和水形成氢键，所以羟基酸一般比相应的酸易溶于水。
羟基酸具有醇与酸的典型反应性能，并且由于羟基和羧基的相互影响，又表现出一些为羟基酸特有的性质。
第十章取代羧酸
( 以符号 I 表示 )。
H
CH3CH2CH2Cl
H
δ+
C H
+ δ+ δ + δ δ
C H C H Cl
H
H
产生原因：成键原子的电负性不同 。
本 特 质：极性共价键产生的电场引起邻近价键电荷 的偏移。 点：沿碳链传递，随碳链增长迅速减弱或消失。 比较标准：以H原子为标准。
C
X
C
H
C
Y
吸电子诱导效应 比较标准 -I效应 I=0 诱导效应的相对强弱
γ等标明羟基的位置。一些醇酸常用俗名。
CH2 COOH HO C CH2 COOH 3-羧基-3-羟基戊二酸(柠檬酸,枸橼酸) citric acid COOH
HO
CH HC
COOH COOH 3-羧基-2-羟基戊二酸(异柠檬酸) isocitric acid
CH2 COOH
（二） 醇酸的物理性质（自学）
一、酮酸的分类和命名
根据酮基和羧基的相对位置不同，酮酸可分为α、 β、γ ……酮酸。 酮酸的命名也是以羧酸为母体，酮基作取代基。
CH3 C COOH O -丙酮酸 pyruvic acid CH3 C O -丁酮酸 -butanone acid CH2COOH HOOC C CH2COOH O 丁酮二酸（草酰乙酸） butanone diacid
二、酮酸的化学性质 （一）酸性 由于羰基氧吸电子能力强于羟基，酮酸 的酸性强于相应的醇酸，更强于相应的羧酸， 并且α-酮酸比β-酮酸的酸性强。
CH3 C COOH CH3 C CH2COOH CH3 CH COOH > > OH O O
> HOCH2CH2COOH > CH3CH2COOH
第14章羧酸和取代羧酸
（三） α-H的卤代反应
❖ 羧基能活化α-H，其致活作用比羰基小得多。α-H卤 代反应较慢，需三卤化磷或红磷等催化。
❖卤原子数目越多， 酸性↑
>
>
（四）脱羧反应
A－CH2COOH
A－CH 3 + CO2↑
❖一元羧酸很难直接脱羧。
❖生物体：在脱羧酶的作用下可直接脱羧 R-COOH 脱羧酶 R-H + CO2↑
（一）丙酮酸
CH3 C COOH O
❖ 丙酮酸是无色液体，沸点165℃，易溶于水、乙醇 和乙醚。
❖ 丙酮酸是体内三大营养物质代谢的中间产物，在体 内可转变为氨基酸，具有重要的生理作用。
❖ 丙酮酸可由乳酸氧化而得，也可还原生成乳酸。
H CH3 C COOH [O] CH3 C COOH
OH
[H]
O
（二）-丁酮酸 又叫乙酰乙酸
极性增大，弱酸性 ❖ 电子云平均化，降低羰基C的正电性，失去典型羰
基性质，不利亲核加成
（一） 酸性
❖ 多数的羧酸是弱酸，pKa约为4-5 ❖酸性：无机强酸 > 羧酸 > 碳酸 > 酚> H2O>醇
RCOONa+HCl→RCOOH+NaCl RCOOH+NaHCO3→RCOONa+CO2↑+H2O 低级和中级羧酸的钾盐、钠盐及铵盐溶于水，故 一些含羧基的的药物制成羧酸盐以增加其在水中 的溶解度，便于做成水剂或注射剂使用。
2,3- 二甲基戊酸 (α,β-二甲基戊酸)
5 -甲基-4 -乙基 己酸 (δ -甲基- γ -乙基 己酸)
2、不饱和羧酸
2 -甲基-3-戊烯酸
2,4 -戊二烯酸
有机化学：13 取代羧酸
2. 乙酰乙酸乙酯的互变异构
两种或以上异构体互相转变，并以动态平衡而 存在——互变异构现象（tautomerism）
O O CH3 C H 7% O CH C OC2H5
CH3CCH2COOC2H5 93%
O
COOH O OH
γ -丁内酯（1,4-丁内酯）
38
+ H2O
3.脱水反应
γ -,δ -醇酸：分子内脱水 内酯
O COOH OH O + H2O
Δ
δ -戊内酯（1,5-戊内酯）
39
3.脱水反应
γ-内酯是稳定的中性化合物 与热碱溶液作用能水解
O COONa O NaOH / H2O OH
COOH
45
（一）制备
其他酚酸：
OH +CO 2 OH NaHCO 3 OH COOH OH
46
（二）性 质
OH COOH OH 200~220℃ OH
酚酸为结晶固体，具 有酚和芳酸的性质 羧基处于羟基邻对位 时，受热易脱酸：
COOH 200℃ HO OH OH
COOH
+CO 2 HO OH
56
(二)乙酰乙酸乙酯的酸性和互变异 构
α-H的活泼性 思考：
O O CCH3
CH3C CH2
的酸性大小？
O C2H5OC CH2
O COC2H5
57
2. 乙酰乙酸乙酯的互变异构
O O CH3 C CH2 C OC 2H5
＋2,4-二硝基苯肼橙色苯腙 ——羰基 ＋Br2－CCl4 褪色 ——不饱和键 ＋Na H2 ↑ ——活泼氢 ＋CH3COCl 酯 ——醇羟基 ＋FeCl3水溶液 紫红色——烯醇式结构
不饱和羧酸和取代羧酸
不饱和羧酸和取代羧酸
(Unsaturated carboxylic acid and Substituted carboxylic acid )
第十六章
不饱和羧酸和取代羧酸 (Unsaturated carboxylic acid and Substituted carboxylic acid )
H+ HO( CH2)5COO H
ε– 羟基己酸
K2CO 3
Br(CH 2)10COOH CH3COOE t
Br(CH 2)10COO
ω–卤代酸 （碳数在9以上）
O
C
(CH2)10 O
在极稀的溶液中进行
85%
大环内酯
24
2). 达让(Darzer)反应 指α－卤代酸酯在醇钠或氨基钠作用下与醛酮发生的 羟醛缩合反应，产物为αβ－环氧酸酯。
C6H5CHC Cl
ROH
Br
O
C6H5CHC OR
Br
20
2). β– 卤代酸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O
CH2 CH C OH + HX
CH2 CH2 COOH X
3). γ, δ 等卤代酸用二元羧酸的单酯发生汉斯狄克反应
O
AgNO 3 , KOH
O
ROC CH 2 n COOH
ROC CH 2 n COOA g
Br2 , CCl4
C6H5
H
CC
H
COOH
(E )–3–苯基丙烯酸 （肉桂酸）
H
H
CC
C6H5
COOH
(Z )–3–苯基丙烯酸
（异肉桂酸）
3
CH3(CH2)7CH CH( CH2)7COOH
有机化学讲义--第十三章羧酸和取代羧酸
羧酸和取代羧酸
羧酸(carboxylic acids):分子中含有羧基 (carboxyl)（-COOH）的有机化合物。羧酸 的官能团是羧基，除甲酸（ HCOOH）外，都 可以看作烃中的氢被羧基取代的烃衍生物。
取代羧酸(substituted carboxylic acids): 羧酸分子中的烃基上的氢被其他原子或原子 团取代后的化合物。
一、分类和命名
羧酸是由烃基和羧基两部分构成。
1 、按照与羧基相连的烃基不同：脂肪酸、脂环酸和 芳香酸
2 、按照羧基数目不同：一元酸、二元酸和多元酸
3 、按照烃基饱和程度不同：饱和酸和不饱和酸；不 饱和酸又可分为烯酸和炔酸。 4 、取代羧酸包括卤代酸、羟基酸、氧代酸（羰基酸） 和氨基酸等。各类取代羧酸又可根据取代基和羧基的 相对位置，分为α-，β-，γ-，δ-等取代羧酸。
多官能团化合物的优先次序为： （优先，作母体）羧酸 > 磺酸 > 酸酐 > 酯 > 酰卤 > 酰胺 > 腈 > 醛>酮>醇>酚>胺>醚>烃 （后者作取代基）。
二、羧酸的制备
1、醇、醛的氧化：KMnO4, CrO3, 子中其他不饱和键没有影响) Ag2O(用于醛且对分
( O ) R C H O H R C O O H 2 ( O ) R C H O R C O O H
+ ( O H )
O R C O H+H L
H R C N R C O O H H O 2
三、物理性质
溶解性：丁酸以下与水混溶，5-11碳部分溶解；羧酸盐 溶解性好（表面活性剂）。 熔点呈锯齿状上升，偶数碳原子的熔点比它前后相邻两 个奇数碳原子同系物的熔点高，
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第十三章 取代羧酸碳链或碳环上的氢被其他原子或基团取代所生成的化合物，称为取代羧酸。
常见的取代羧酸有卤代酸、羟基酸、羰基酸和氨基酸等，它们无论在有机合成或生物代谢中，都是十分重要的。
第一节 羟基酸的分类、命名和来源定义：分子中同时含有羟基和羧基得化合物叫做羟基酸。
一、 分类羟基酸可以分为醇酸和酚酸两类，羟基连接在碳链上的叫做醇酸；羟基连接在芳环上的叫做酚酸。
二、 命名羟基酸的命名常根据它的来源而采用俗名，也可以把它们看成是羧酸的羟基取代物来命名。
根据分子中羟基和羰基的相对位置，有α、β、γ……等羟基酸，或按系统命名编号，羧基碳原子编号为1，选择含羟基和羧基的最长碳链为主链。
如：COOH CH 2CH COOHCOOH CH CH COOHOH OH OH CH 3CH OHCOOHCOOHOH2-羟基丙酸（乳酸）羟基丁二酸（苹果酸）2，3-二羟基丁二酸 （洒石酸）2，3-二羟基丁二酸 （洒石酸）三、 来源羟基酸有的可用生物化学法制备，如乳酸。
化学合成法可从含羟基的化合物中引入羧基或含羧基的化合物中引入含羟基，或同时引入羟基或羧基。
1、卤代酸水解：ClCH 2COOHH 2OHOCH 2CH 2COOHH +2、氰醇水解：HOCH 2CH 2ClNaCNHOCH 2CH 2HOCH 2CH 2COOH3、Reformatsky 反应：R CHO +BrCH 2COOC 2H Zn R CHCH 2COOC 2H 5R CHCH 2COOC 2H 5OHR CHCH 2COOH OHH 2O H +4、LDA 法：CH 3C O H 2OH+LDA COOC 2H 5C OCOOC 2H 53)2C C OCOOC 2H 5(CH 3)2C第二节 羟基酸的性质羟基分子中含有羟基和羧基，两者都能和水形成氢键，所以羟基酸一般比相应的酸易溶于水。
羟基酸具有醇与酸的典型反应性能，并且由于羟基和羧基的相互影响，又表现出一些为羟基酸特有的性质。
这些性质又和羟基和羧基的相对位置有关。
一、 物理性质1、多为结晶固体，或为糖浆状液体。
2、由于分子中同时含羟基和羧基两个极性基团，可形成氢键，水溶性较大。
二、 化学性质醇酸既具有醇和羧酸的一般性质，如醇羟基可以氧化、酰化、酯化；羧基可以成盐、成酯等，又由于羟基和羧基的相互影响，而具有一些特殊的性质。
1、酸性：由于羟基的吸电子性，其酸性比羧酸强。
增强的程度与羟基在烃基的位置有关。
（1）醇酸的-OH 在烃基上的位置，距-COOH 越近，酸性越强。
CH 3CH 2COOH < OHCH 2CH 2COOH < CH 3CHOHCOOHpK a 3.86 4.51 4.88 （2）酚酸：邻羟基苯甲酸可形成分子内氢键而使酸性增强COOHOHCOOH COOHCOOHOH>>>OH2、脱水：（1）α-羟基酸——两分子间相互酯化，生成交酯。
R CH C OH OH OOH CHR C OHO R C O OCO OCHR +2H 2O（2）β-羟基酸——分子内脱水形成α,β- 不饱和酸+H 2O△RCH H C OHHCOOHRC H C HCOOH（3）γ或δ羟基酸--发生分子内的酯化，产物叫内酯OH OH OOO+H 2OOH OH OOO +H 2O γ-丁内酯δ-戊内酯3、氧化：α-羟基酸中的羟基比醇羟基容易氧化。
土伦试剂与醇不发生反应，但能把α-羟基酸氧化为α-羰基酸。
CH 3CHCOOHAg(NH 3)2+CH 3CCOOH-CO 2CH 3C HRCHCH 2COOH OHAg(NH )+RCCH 2COOH -CO 2C R CH 34、脱羧——可用于从高级羧酸合成减少一个碳原子的醛酮稀R CH OHCOOHRCHO HCOOH24+RCH 2COOHRCCOOH -CO 2C R O H Br 2RCCOOH H 3O +第三节 重要的羟基酸酸一、乳酸乳酸：为无色粘稠液体，有很强的吸湿性和酸味，溶于水、乙醇、甘油和乙醚，不溶于氯仿和油脂。
（1）结构： H 3C HC COOH（2）存在：酸牛奶（外消旋）、蔗糖发酵（左旋的）、肌肉中（右旋的）。
（3）用途：具有很强的吸湿性；工业上作除钙剂（钙盐不溶于水）；食品工业中作增酸剂；钙盐可补钙。
二、苹果酸苹果酸：为针状结晶，易溶于水和乙醇，微溶于乙醚。
苹果酸在酶的催化下生成草酰乙酸。
（1）结构：HOCH COOH 2COOH（2）存在：未成熟的果实内；植物的叶子中；自然界中存在的是左旋体。
（3）用途：制药和食品工业，在食品工业中用作酸味剂。
三、酒石酸洒石酸：是透明棱形晶体，有很强的酸味，易溶于水。
（1）结构：H HC HOCOOH COOH HO（2）存在：多种水果中；或以盐的形式存在于水果中。
（3）用途：可用作酸味剂，常用于配制饮料，其锑钾盐有抗血吸虫作用。
四、柠檬酸柠檬酸：为无色结晶，含一分子结晶水，易溶于水、乙醇和乙醚，有强酸味。
（1）结构：CHCHO COOHCOOH HOH2COOH（2）存在：多种植物的果实中；动物组织与体液中，为无色晶体。
（3）用途：食品工业的调味品（有酸味），也用于制药业。
五、水杨酸水杨酸：为无色针状结晶，微溶于冷水，易溶于乙醇、乙醚和热水。
（1）结构：OH COOH（2）来源：采用工业合成法——Kolbe-Schmidt反应OCOONa OHCOONaH+OHCOOHH（3）性质：它具有酚和羧酸的一般性质，如易被氧化、遇三氯化铁显紫红色，酸性比苯甲酸强等。
其在醋酸溶液中和乙酐共热，则生成乙酰水杨酸，俗称“阿斯匹林”。
（4）用途：乙酰水扬酸即阿司匹灵有解热、镇痛作用，能抑制血小板凝聚，防止血栓的形成。
六、没食子酸没食子酸：又称五倍子酸。
纯粹的没食子酸为白色结晶性粉末，能溶于水、乙醇和乙醚。
（1）结构：COOHHO OH（2）存在：为无色晶体，以丹宁形式存在于许多植物中。
（丹宁是一种天然产物）（3）性质：没食子酸有较强还原性，极易被氧化，露置在空气中能迅速氧化呈暗褐色。
（4）用途：可用作抗氧剂的影像显影剂。
没食子酸与三氯化铁产生蓝黑色沉淀，可用来制造墨水。
第四节羰基酸的分类、命名♣定义：分子中既含有羰基，又含有羧基的化合物称为羰基酸。
如丙酮酸、3-丁酮酸等。
一、分类根据所含的是醛基还是酮基，将其分为醛酸（羰基在碳链的一端）和酮酸（羰基在碳链的当中）。
根据羰基和羧基的相对位置不同，又可以把它们分为α、β、γ等醛酸或酮酸。
二、命名基酸的命名与醇酸相似，以羧酸为母体，羰基作为取代基，羰基的位次用阿拉伯数字或用希腊字母表示。
如：H COCOOH H COCH2COOH CH3COCOOH CH3COCH2COOH 乙醛酸β-丙醛酸丙酮酸3-丁酮酸（β-丁酮酸）三、 性质：1. 羰基酸具有羰基和羧酸的典型反应。
2. 酮酸的特性反应（1）α-与稀硫酸共热时，脱羧生成醛。
（2）β-酮酸受热易脱羧生成酮。
第五节 重要的羰基酸 一、 乙醛酸乙醛酸，为无色糖浆状液体，易溶于水。
存在于未成熟的水果和动物组织中。
1、康尼扎罗反应：CHOCH 2OH COONa COONa +2NaOH2、水合：CHOOHH C O COOHH 2OHOHO二、 丙酮酸丙酮酸，是动植物体内碳水化合物和蛋白质代谢的中间产物。
为无色有刺激性气味的液体，可与水混溶，酸性比丙酮和乳酸都强。
1、 制备：H 3C HC COOHH 3C C COOH2、 性质：H 3C C COOHH 2SO 4CH 3CHO +CO 2三、 乙酰乙酸乙酰乙酸：又称β-丁酮酸。
是有机体内脂肪代谢的中间产物。
糖尿病患者脂肪的新陈代谢不能正常进行，在尿中排泄出丙酮和乙酰乙酸来，在病理学上叫做丙酮体。
1、 乙酰乙酸的结构：CH 3COCH 2COOH 是β—酮酸。
2、 β—酮酸的共性－－受热脱羧：CO 2H 3C C CH 2COOH+3C C CH 3O四、 乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯是一种无色液体，在有机合成上又重要意义。
1、 结构：H 3C C CH 2COOCH 2CH 32、 制备：工业上用乙烯酮二聚制备；实验室用Claisen （克莱森）酯缩合，两分子乙酸乙酯在EtONa作用下起缩合反应制备 。
CH 3C O OC 2H 5+CH 3C O OC 2H 5C 2H 5ONa CH 3C O CH 2C OOC 2H 53、 性质：（1） 与金属Na 反应放出H2生成钠盐，说明含活泼H 。
（2） 与Br2/CCl4溶液反应褪色，说明含不饱和键。
（3） 与FeCl3溶液呈紫色反应 ，说明含C=C-OH 烯醇式结构。
（4） 与羟胺、苯肼等生成苯腙，说明含C=O 。
（5） 与HCN 、NaHSO3等反应。
4、 互变异构：H 3C O H 2C COOEtH 3C C HCO OEtOH 室温92.5 %酮式7.5%烯醇式生成的烯醇式稳定的原因：1°形成共轭体系，降低了体系的内能。
2°烯醇结构可形成分子内氢键（形成较稳定的六元环体系）。
5、 与亚甲基活泼H 的反应：H 3C C O C H 2C OOEtEtONaH 3C C O H C C O OEt -Na +RXH 3C O CH C O OEtREtONa R`XH 3C C O C C OOEtR`注意：*RX 一般不宜用30RX 和乙烯式卤代烃，最好用10RX 。
*如在亚甲基上引入两个取代基，通常第一次引入较大的基团。
6、 酮式分解和酸式分解：H 3C C OH C CORCH 3COCH 2R RCH 2COOH 酮式分解酸式分解酮式分解酸式分解（1）酮式分解：乙酰乙酸乙酯受稀碱(5%-10%)作用，发生皂化，加热则脱羧生成酮。
（2）酸式分解；乙酰乙酸乙酯用强碱(40%-50%)溶液，加热所得到的主要产物是酸。
7、 乙酰乙酸乙酯在合成中的应用：由于乙酰乙酸乙酯的上述性质，我们可以通过亚甲基上的取代，引入各种不同的基团后，再经酮式分解或酸式分解，就可以得到不同结构的酮或酸：a. 合成甲基酮. b. 合成二元酮. c. 合成一元酸. d. 合成二元酸. e. 合成酮酸。
H 3O +CH 3C O CH 2C O OC 2H 51) EtONa2225CH 3C O CH C OOC 2H 52COOC 2H 5CH 3C O CH 2CH 2COOC 2H 5CH 3C OCH 2CH 2COOH CH 3COOH + HOOCCH 2CH 2COOH与酰氯或酸酐反应，可合成β-二酮等：CH 3C O CH 2C OOC 21) EtONa CH 3C O CH C OOC 2H 540%NaOHRC OCH 2COOH CH 3C O CH 2C O R-二酮CH 3C O CH 2C O OC 22CH 3C O CH C OOC 2H 5CH 2COR40%NaOHCH 3C O CH 2C OR CH 2C O RCH 2CH 2COOH2，4-二酮五、 丙二酸酯的合成和应用1、 制备：ClCH 2232COONa NaCN 2COOH C 2H 5OH+2(COOC 2H 5)22、在合成中的应用：a. 合成一元酸； b. 合成二元酸； c. 合成环状化合物酸3、 化学性质： （1）、合成增加两个碳的羧酸：2) 2 R-XCH 2(COOC 2H 5)2R 2C(COOC 2H 5)H 3O +2R 2CH 2COOHCH 2(COOC 2H 5)2CH(COOC 2H 5)2R H 3O +2CH 2COOH R（2）、合成二元羧酸：1) EtONa 2) BrCH 2CH 2Br CH 2(COOC 2H 5)CH(COOC 2H 5)2H 5)CHCH 2COOHCHCH 2COOH1) EtONa CH 2(COOC 2H 5)2RC(COOC 2H 5)2+225CH(COOC 2H 5)2R CH 2COOC 2H 5CH 2COOHR 2COOH（3）、合成环状羧酸：1) 2 EtONa22CH 2(COOC 2H 5)2+COOHCOOC 2H 5COOC 2H 5（4）、迈克尔加成－－Michael addition ：EtOHCH 2(COOC 2H 5)2+O+OCH(COOC 2H 5)OCH 2COOH历程：CH 2(COOC 2H 5)EtONa2H 5)OCH(COOC 2H 5)2EtOHOHCH(COOC 2H 5)2OCH(COOC 2H 5)2其他具有显著酸性氢的化合物也能发生迈克尔加成：OCH 3CH 3H +HC C OPhCH 2EtOK OCH 3CH 3CH 2CH 2C O Ph（5）、鲁宾逊(Robinson)关环：+OCH 3CH CH 2O OCH 3OOHO +C OCH 3CH CH 2O OCH 3OOCH CH 3CH 3CH 3（6）、Knoevenagel 缩合反应：CH 2(COOC 2H 5)CHO+CH C(COOEt)2CH CHCOOHCH 2(COOC 2H 5)+CHO O。