羧酸及其衍生物和取代酸
有机化学 第九章 羧酸及其衍生物取代酸

RCOOH..第九章 羧酸及其衍生物和取代酸(一COOH )官能团的化合物,一元饱和脂肪羧酸的通式为C n H 2n O 2 。
羧基中的羟基被其它原子或基团取代的产物称为羧酸衍生物(如酰卤、酸酐、酯、酰胺等),羧酸烃基上的氢原子被其他原子或基团取代的产物称为取代酸(如卤代酸、羟基酸、羰基酸、氨基酸等)。
羧酸是许多有机化合物氧化的最终产物,常以盐和酯的形式广泛存在于自然界,许多羧酸在生物体的代谢过程中起着重要作用。
羧酸对于人们的日常生活非常重要,也是重要的化工原料和有机合成中间体。
§9-1 羧酸一、羧酸的结构、分类和命名 1、羧酸的结构在羧酸分子中,羧基碳原子是sp 2杂化的,其未参与杂化的p 轨道与一个氧原子的p 轨道形成C=O 中的π键,而羧基中羟基氧原子上的未共用电子对与羧基中的C=O 形成p -π共轭体系,从而使羟基氧原子上的电子向C=O 转移,结果使C=O 和C —O 的键长趋于平均化。
X 光衍射测定结果表明:甲酸分子中C=O 的键长(0.123 nm )比醛、酮分子中C=O 的键长(0.120nm )略长,而C —O 的键长(0.136nm )比醇分子中C —O 的键长(0.143nm )稍短。
RCOOH羧基上的p -π共轭示意图2、羧酸的分类和命名 2.1.羧酸的分类根据分子中烃基的结构,可把羧酸分为脂肪羧酸(饱和脂肪羧酸和不饱和脂肪羧酸)、脂环羧酸(饱和脂环羧酸和不饱和脂环羧酸)、芳香羧酸等;根据分子中羧基的数目,又可把羧酸分为一元羧酸、二元羧酸、多元羧酸等。
例如:或OOCOOcCOOHHOOC HOOC CH 2COOHCH 2COOHCH 2HOOC CH 3CH C H C OOHCOOH HOOC脂肪羧酸 一元羧酸 脂环羧酸 芳香羧酸二元羧酸多元羧酸2.2.羧酸的命名羧酸的命名方法有俗名和系统命名两种。
俗名是根据羧酸的最初来源的命名。
在下面的举例中,括号中的名称即为该羧酸的俗名。
羧酸及其衍生物的分类结构和物理性质

羧酸及其衍生物的分类结构和物理性质羧酸是一类具有羧基(-COOH)的有机化合物,它是碳链上的一个碳原子与一个羧基团相连形成的化合物。
羧基团由一个碳原子与一个氧原子以及一个氢原子组成。
根据羧基的位置不同,羧酸可以分为两类:取代羧酸和芳香羧酸。
取代羧酸是指羧基连接在碳链上,而芳香羧酸则是指羧基连接在芳香环上。
在取代羧酸中,根据羧基所连接到的碳原子的取代原子(或基团)的不同,可以进一步分为单取代羧酸、二取代羧酸和多取代羧酸。
单取代羧酸是指羧基所连接的碳原子上只有一个取代原子(或基团),如乙酸(CH3COOH)。
二取代羧酸是指羧基所连接的碳原子上有两个取代原子(或基团),如丙酸(CH3CH2COOH)。
多取代羧酸是指羧基所连接的碳原子上有多个取代原子(或基团),如苯甲酸(C6H5COOH)。
芳香羧酸是指羧基连接在芳香环上的羧酸化合物。
芳香羧酸通常以其常见的名称命名,如苯甲酸(C6H5COOH)和苯乙酸(C6H5CH2COOH)等。
羧酸及其衍生物通常具有一些共同的物理性质。
首先,羧酸具有高沸点和高熔点,这是因为羧酸分子之间通过氢键形成二聚体或多聚体结构。
其次,由于羧酸中的羧基是极性官能团,因此羧酸具有很强的溶解性。
它们可以与水中的氢氧根离子形成氢键,也可以通过与有机溶剂(如醇、醚和酯)的酯化反应溶解。
此外,羧酸还具有一定的酸性,可以在水中与碱进行中和反应。
羧酸的反应性与羧基的酸性和碳原子的电子密度有关。
具有更高电子密度的碳原子上的羧基更容易释放负电荷,在水溶液中呈现更强的酸性。
此外,羧基的芳香羧酸比取代羧酸更酸。
总之,羧酸及其衍生物是一类具有羧基的有机化合物。
根据羧基的位置和取代原子的不同,羧酸可以分为取代羧酸和芳香羧酸。
羧酸具有高沸点、高熔点、良好的溶解性和一定的酸性。
这些属性使得羧酸在许多领域都有广泛的应用,如有机合成、染料工业、食品添加剂等。
羧酸、羧酸衍生物和取代羧酸

O RCHX C X + HX
O RCHX C X + RCH2COOH
O RCHXCOOH + RCH2C X
生成的一卤代物还可以被进一步卤代,直至所有-H的
全部被取代
43
羧酸的化学性质
应用
生成的α-卤代酸可以转化成各种取代酸:
BrCH2-COOH NaOH
BrCH2COONa NaCN NCCH2COONa
酸性
成-消除
(表现为羟基的
取代)
O
RC COH
H
还原成 CH2
α–H 反应
脱羧反应
14
羧酸的化学性质
酸性
在水溶液中
一般羧酸属弱酸,但比碳酸强,所以可以分解碳酸盐, 这个性质可用来区别或分离酚和酸。上述性质可用 来使羧酸与不溶解于水的或易挥发的物质分离
15
羧酸的化学性质
羧酸和醇在结构上只差一个C=O,但其酸性却相差 很大。
诱导效应的特点:
A. 具有加和性
Cl3CCOOH > Cl2CHCOOH > ClCH2COOH
pKa
0.64
1.26
2.86
B. 诱导效应强度与距离成反比,距离↑,诱导效应强度↓
α
CH3CH2CHCOOH
Cl
pKa
2.82
>
βα
CH3CHCH 2COOH
Cl
4.41
>
γ βα
CH2CH2CH2COOH
(3)芳香族羧酸命名,若羧基直接连在苯环上的以苯甲酸 为母体,若羧基连在侧链,则把芳环作为取代基来命名, 编号从羧基所连的碳原子开始
CH CHCOOH
CH3CHCOOH
3苯基丙烯酸(肉桂酸)
羧酸及衍生物

H HOOC
H
chrysanthemic acid (pyrethrin)
二、物理性质(physical properities)
沸 点:
CH3CH2CH2OH CH 3CO OH
2OH
HCOO H
+ H2O
COOH 230℃ COOH
丁二 酸 酐 二 丁 CO 酸 酐 O
KMnO4 H2SO4
O
COOH COOH
P2O5
O
O + H2OFra bibliotek⑷ 酰卤 (acyl halide)的生成:
O R C O OH + Cl S Cl 亚硫酰氯 氯化亚砜 O
R
C
Cl + HCl + SO2
卤化试剂:PCl3, PCl5, SOCl2, PBr3
COOH
A-CH2-COOH
加热 ,碱
CH
ACH3 + CO2
在结构上,两个吸电子基连在同一个碳上的 化合物,热力学上是不稳定的,受热易脱羧。
HOOCCH2COOH
CH3COOH + CO2
当-碳上连有吸电子基团时,羧酸受热易发生脱 羧反应。
O O CH3 C C O H
-CO2
O CH3 C H
合成题:
COOH CH2Br
解:
COOH 1).LiAlH4 2).H3O+
HBr CH2Br
CH2OH
4. 脱羧反应(decarboxylation)
—羧酸失去羧基的反应,即脱去一分子CO2。
第10.11章_羧酸取代酸及衍生物

伯醇、醛的氧化
烃氧化
芳环侧链氧化
2. 水解法
腈水解 油脂水解
3. 格氏试剂法(Grignard —与CO2反应)
格氏试剂法(Grignard)
—与CO2反应
增 加 一 个 碳
10.3 羧酸的物理性质
1、 状态
脂肪族饱和一元酸:C1~C9:液体 C10: 固体 脂肪族二元酸、芳香族羧酸:结晶固体
键长平均化
羧酸衍生物的命名
羧酸去掉羧基中的羟基后剩余的部分称为酰基。
酰基的名称是将相应的羧酸名称中的“酸”变成“酰基” 例:
酰卤、酰胺的命名: 羧酸名称 酰基名称“某酰卤”“某酰胺”
当酰胺分子中氮上有取代基时,称为 “N-某烃基某酰胺 ”
酯的命名:
“某酸某(醇)酯”
多元醇酯: “某醇某酸酯”
(2)两种不同的脱水方式:
RCO OH+R’O H RCOOR’+H2O 酰氧断裂
RCOO H+R’ OH
RCOOR’+H2O 烷氧断裂
+ H CH3COOH + CH3CH2O18H CH3COO18CH2CH3 + H2O
一般酯化反应是酰氧断裂
但是:
RCOO H+R’3C OH
叔醇
RCOOR’+H2O
表现在:使溴水退色;使FCl3显色;③与金属钠作用
2、乙酰乙酸乙酯及其在有机合成上的应用 意义:增链
(1)、乙酰乙酸乙酯的制备—— 克莱森(Claisen)酯缩合反应
乙酰乙酸乙酯
(2)、亚甲基上的取代反应
碳负离子都具有亲核性,可发生:
烷基化反应:(亲核取代)
一烷基化
二烷基化
羧酸羧酸衍生物和取代酸

(3)脂环酸和芳香酸 。把碳环作为取代基。若碳环上有 几个羧基时,应标明羧基的相对位置。
(4)多元酸。选择含羧基碳最多的最长碳链为主链,称为 “某几酸”。与多元醇的命名相似。
CH3 4
CH 3
CH2 COOH 21
CH3
3-甲基丁酸;异戊酸; β-甲基丁酸;异缬草酸
CH3 C CH COOH
H
CH3
HO
脱羧反应
R C C O H 酸性
H
α—H被取代
—OH被取代
1、官能团的反应
(1) 酸性
O O
RCO H
RC
H
O
烃基上连吸电子基团时,由于吸电子的诱导效应, O — H 键的极性增大,使电离出的RCOO-更稳定,酸性增强。斥电子 基则反之。
练习:
HCOOH ,CH3COOH,ClCH2COOH,CH3CH2COOH, Cl2CHCOOH酸性强弱次序?
C
O
④ 己二酸和庚二酸在氢氧化钡作用下脱羧和脱水同时进行, 生成环酮 。
CH2 CH2
CH2 CH2
COOH COOH
+
Ba(OH)2
O + CO2 + H2O
CH2 CH2 CH2
CH2 CH2
COOH COOH
Ba(OH)2
O + CO2 + H2O
⑤ 在动植物体内酶催化下的脱羧。
O
丙酮酸脱羧酶
3、水溶性:比相应的醇大;随着相对分子质量的增大而减小。 因为:羧酸与羧酸、羧酸与水分子间形成氢键的能力比醇强。
乙酸模型图
9.1. 3 化学性质
羧基是一个整体,失去了羟基和羰基各自典型的性质。
第八章羧酸、羧酸衍生物和取代酸

第八章 羧酸、羧酸衍生物和取代酸问题八9-1按酸性次序排列下列化合物:S OClj Mis:幻HCH 3C*H^1 ——^―►CHjTHiMgPlEt^O □2ZAg-2-1^ 二7 」CHjCH^CHCOOE少童P ICl9-3 按照水解活性的大小次序排列下列化合物,并说明原因。
解:题中给出的四种羧酸衍生物的水解反应是双分子酰氧键断裂的亲核加成一消除机理,用下OII列通式表示这四种化合物:CH L C —Y Y=CI , OCCH 3, °C2H 5,NH 2如果C =O 基团中碳原子的正电性越强,离去基团的离去倾向越大,反应物的活性也就越大。
综合 诱导效应和共轭效应,C =O 基团中碳原子的正电性和离去基团的离去倾向次序为: 乙酰氯〉乙酸酐>乙酸乙酯〉乙酰胺,所以水解反应的活性次序为:乙酰氯〉乙酸酐〉乙酸乙酯〉乙酰胺。
9-4 以丙腈为原料合成乙胺(无机试剂任选)。
解:CH^CH^OOH —^CH 5CH^ONH 2?吧J閒邛枫N iOH试完成由丙酸T -氯代丙酸T -羟基丙酸T 丙酮酸的转化。
Cb tJ *门甘 1 Tolle nsCH 3CHjCOOH -------------------------------------------------------- CH 3CHCOOH J1Z ±>.CH3CHCOOH----------------------------- > CHjCCCXDH企置 P I H.O 3| ZHb ACl OH(1)乙酰胺 (2)醋酸酐 (3)乙酰氯 (4 )乙酸乙酯 COOHCOOHCOOH-------- ■ CH3CH^H^:H a OHICH 3CH ^H ^COOH 9-5 解:BrOCH 3 CH 3解:解:习题八1.用系统命名法命名下列化合物:CH 3I(1) CH 3CHCH 2CH 2CHCOOHC 2H 5 ⑵.COOHCl. COOH (3)Br C = C C 2H 5CH 2OH⑷COOHCH3 - CH - CH - COOH⑹Cl 「ClOCH 2COOHHOOC H⑺H COOH(8)C — CH 3COOHO(9)H - C - OCH解: (10)CH 3CH 2COOHOHCH 2 - CHCH 2COOH(11) I : $ ;O- C- NHCH 3(12)(1) 2,5-二甲基庚酸⑵(2E, 4E)-2,4-己二烯酸⑶(E)-2-乙基-3-氯-3-溴丙烯酸 ⑷3-羟甲基苯甲酸(5) 2,3-环氧丁酸 ⑹2-(2,4-二氯苯氧基)乙酸⑺(1S,2S)-1,2-环丙基二甲酸(8)乙酸-2-羧基苯酯(乙酰水杨酸)(9)甲酸苯甲酯(甲酸苄酯) (10) 3-甲基-4-环己基丁酸 (11) 5-羟基-1-萘乙酸 (12) N-甲基氨基甲酸苯酯2.写出下列化合物的结构式: (1) 2,3-二甲基戊酸 对苯二甲酸(3 )延胡索酸(4) (S ) -a 溴丙酸 (5) 顺-12-羟基-9-十八碳烯酸 (6) 3-甲基邻苯二甲酸酐 (7)异丁酸异丙酯丁酸酐(9) 丁二酸酐(8) 0⑦困 c — O'CH(CH 3)2□:NCIO!) <(11) H 3 CCOCH 3CH 3OCCH 3 (⑵ H OOCtCHM —NH?3•请排出下列化合物酸性由强到弱的顺序:(1)醋酸三氯乙酸苯酚和碳酸⑵ CH3CHCOOH CH3CHCOOH CH3CHCOOH CH 3CHC00H1Cl1 1 1F Br I(3) CH3CHCH 2COOH CH2CH2CH2COOHICH3CH2CHCOOH1CH3CH2CCOOH II OH OH OHII O⑷ H2CO3 H2O彳「COOH〉OH解:(1)三氯乙酸> 醋酸> 碳酸> 苯酚(2) CH3CHCOOH > CH3CHCOOH > CH3CHCOOH > CH3CHCOOHF Cl Br I⑶CH3CH2CHCOOHII> CH3CH2CHCOOH1> CH3CHCH2COOH >CH2CH2CH2COOH O OH OH OH⑷厂■一COOH> H2CO3 > H2O>C^OH4.完成下列反应方程式:S0C11(1)CH3CHCH2COOH> CH3CHCH3COC1②(CH汕=CCHCCOHLiAfH* ■=CCH2OHH+■* XJI TJ +(11) CH 3-t-O —CH =CH a 十 H a QCHjCOOH 十 CH^HOACCH=^3HCOOH5.用化学方法分离下列混合物:(1)苯甲醇 苯甲酸 苯酚(2)异戊酸解:⑴ ⑵6.用化学方法鉴别下列化合物: 异戊醇 异戊酸异戊酯(1)甲酸 乙酸草酸 草酸丙二酸 丁二酸 (3)乙酰氯乙酸酐乙酸乙酯解:⑴ 甲酸]乙酸>草酸Tollon 试剂--------------- *V Ag Jx△V草酸, 丙二酸 丁二酸.v CO 2?1 v CO 2 仁 xCa 2+乙酰氯AgNO 3 H 2O乙酸乙酯Jxl 2-NaOH / △'V黄色JA1C 1[01® CH3CHC —^T*CH5COCHUc%込H晋-收唤丽或「mH。
有机化学10第10章 羧酸及其衍生物

• 取代基的供电子(+I效应)强弱次序:
•注意: 与苯环、1,3-丁二烯和烯烃的-,p-共轭效应比较: 共轭效应是指在共轭体系中原子间的一种相互影响,这种 影响造成分子更加稳定,内能更小,键长趋于平均化。 共 轭效应常与诱导效应同时存在,共同起作用。(苯的定位)
有机化合物酸性的强弱主要受其结构的电子效应、杂 化、氢键、空间效应和溶剂的影响。 1. 羧酸的酸性 (1) 脂肪族羧酸
CH3
KMnO 4 / NaOH
COOH
KMnO 4 / NaOH
C2 H5
CH3
K2Cr2O 7 / H2SO 4
COOH
NO2
NO2
CH(CH3)2
Na2Cr2O 7 / H2SO 4
COOH
COOH (CH2)6CH3
CH3
KMnO 4 / NaOH
COOH
侧链是叔烷 基,很难氧 化,强氧化 剂时环发生 破裂。
• 羧酸的沸点高于质量相近的醇——双分子缔合
O H O CH3 C O H O C CH3
R O H O R H O H O R R H
10.4 羧酸的化学性质
-H取 代反应
H C
O C O
C=O 基亲核加成 O H 键断裂而
呈酸性
R
H
脱羧反应
H
OH被取代反应
羧酸的化学反应包括: (1) O—H键的酸性; (2) —H取代反应 (3) —OH基取代反应; (4) C=O亲核加成 (5) 脱羧反应
第十章 羧酸及其衍生物、取代羧酸
(一)羧酸
10.1 羧酸的结构、分类和命名
——羧酸的分子中都含有羧基官能团
10.1.1 羧酸的结构
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第九章 羧酸及其衍生物和取代酸Ⅰ 学习要求1. 了解羧酸、羧酸衍生物、取代酸的结构特点和分类;了解生物体中重要羧酸及取代酸的俗名及物理性质。
2. 熟练掌握羧酸、羧酸衍生物、取代酸的系统命名。
3. 熟练掌握羧酸、羧酸衍生物、取代酸的化学性质;尤其是诱导效应对羧酸及取代酸酸性的影响。
4. 掌握个别羧酸的特殊反应(甲酸、草酸、丙酮酸、乙酰乙酸、水杨酸等)。
5. 掌握互变异构的概念以及产生互变异构的条件,理解产生互变异构的原因。
Ⅱ 内容提要一. 羧酸的结构特点与化学性质羧基(—COOH)是羧酸的官能团,羧基中的碳原子为sp 2杂化,是平面构型。
其中羰基与羟基之间存在的p –π共轭效应,使羰基的缺电子性质下降,亲核加成反应活性远不及醛、酮。
由于羰基的吸电子(–I ,–C)效应和羟基氧原子的共轭(+C)效应及其诱导(–I)效应,导致羧酸有一定的酸性(pK a =4~5)。
羧基的吸电子效应使羧酸的α–氢有一定的活泼性,但其活泼性小于醛、酮的α–氢。
在一定的条件下,羧基中的羟基可被取代生成酰氯、酸酐、酯和酰胺等。
羧酸是极性分子,分子间及与水分子之间均能形成氢键,其沸点比相对分子质量相同的醇的沸点高。
可以看出,在羧基中既不存在典型的羰基,也不存在典型的羟基,而是二者相互影响的统一体。
因此,根据羧基的结构特点,羧酸可发生以下主要反应:1. 酸性:羧酸具有酸性,其酸性比一般无机酸的酸性弱而比碳酸和苯酚强。
羧酸分子中存在有吸电子基团时,其酸性增强,连有斥电子基团时,酸性减弱。
2. 羧酸衍生物的生成:羧基中的羟基可被—X 、—OCOR 、—OR 、—NH 2等取代,生成相应的羧酸衍生物酰卤、酸酐、酯和酰胺。
R CH Hα-氢的反应攻发生取代反应氧键断裂显酸性羧反应R C OHO +P Cl 3R C Cl O R'C OHOP 2O 5R C O O C R'O R'OH R C OR'O NH 3R C ONH 4O 2R C NH 2O3. 脱羧反应:饱和一元羧酸在一般条件下不易脱羧,需用无水碱金属盐与碱石灰共热。
芳香酸的脱羧比脂肪酸容易,一般加热到熔点以上即逐渐脱羧;当脂肪酸的α–C 上连有吸电子基团时,由于诱导效应,使羧基变得不稳定,更容易脱羧;在生物体内酶的催化下,一元羧酸容易发生脱羧反应。
二元羧酸分子中由于两个羧基的相互影响,对热比较敏感,受热时随着两个羧基间距离不同分别发生脱羧、脱水或既脱羧又脱水。
4. α–H 的卤代反应:与醛、酮类似,羧酸的α–H 也能被卤素取代生成卤代酸,但反应比醛、酮困难,需少量碘或红磷作催化剂才能进行。
5. 还原反应:羧酸不易被还原,但在LiAlH 4作用下,羧酸能被顺利地还原成醇,并且反应有较高的产率和较好的选择性。
二. 羧酸衍生物的性质1. 亲核取代反应——水解、醇解、氨解式中A =—X 、—OCOR 、—OR 、—NH 2羧酸衍生物发生水解、醇解和氨解的活性顺序为:酰卤>酸酐>酯>酰胺。
2. 酯的还原:酯比羧酸易被还原,酯可被金属钠加乙醇还原成醇,而双键不受影响。
3. 酯的缩合反应:酯分子中的α–H 较活泼,在醇钠的作用下,能与另一分子的酯脱去一分子醇生成β–酮酸酯。
RCOOH RH +Na 2CO3(CH 2)nCOOH COOHCH 3(CH 2)n-1COOH+CO 2(CH 2)nC C O+H 2O(CH 2)n-2CH 2CH 2C OO+CO 2+H 2O (n=0,1)(n=2,3)(n=4,5)RCH 2COOH +Cl 2红磷RCHCOOH+HClRCH CHCOOH +LiAlH 41)无水乙醚+2RCH CHCH 2OHR C A O+H OH R C OH OHA +R C A O+H OR'R OR'OHA +R A O +H NH 2R NH 2O HA+RCH 2OH+R'OH4. 酰胺的主要性质:三. 羟基酸的主要性质1. 酸性:羟基是一个吸电子基团,因此羟基酸的酸性比相应的羧酸要强,羟基距羧基越近,对酸性的影响就越大。
2. 脱水反应:3. 氧化反应:四. 羰基酸的主要性质1. 脱羧反应:α–酮酸和β–酮酸都容易脱羧而生成少一个碳原子的醛或酮,β–酮酸比α–酮酸更容易脱羧。
2. 氧化还原反应:RCH 2C OR'O +H CH R C OR''OC 2H 5ONaRCH 2C CH O C OR''R O+R'OHR C NH O -)NH 4+(NH 3)+N H 2O ++2RC N +H 2O水解脱水反应,制备腈Hofmann 降级反应,制备少一个碳原子的伯胺与亚硝酸反应,用于鉴别和定量分析2RCHCOOH OHHC COCH C O OO R R +2H 2ORCHCH 2OHRCH CHCOOH +H 2ORCH(CH 2)n 2)nCHOC O R +H 2O≥分子间脱水生成聚酯R CH COOHOH R C COOHO R C COOH O RCHO + CO 2R C CH 2COOHORCOCH 3 + CO 2R CH COOH OH R C COOH O +2H R C COOHO RCOOH + CO 23. 酮式–烯醇式的互变异构现象凡具有下列结构特征者,一般都存在有互变异构现象。
(Y =—CHO 、—COR 、—COOH 、—COOR 、—CN 等)Ⅲ 例题解析例1. 写出下列化合物的名称或构造式:(5)乙酰水杨酸 (6)草酰乙酸乙酯(7)富马酸 (8)丁二酰亚胺 解:(1)3–甲基丁酸乙酯 (2)E –3–甲基–2–己烯酸 (3)N –甲基氨基甲酸–1–萘酯 (4)3–甲基戊二酸酐例2. 将下列各组化合物的酸性由强到弱排列成序:CH 3C CH C OC 2H 5O O HCH 3C CH C OC 2H 5OH O酮 式烯醇式R C O CH 2YR C OH CH YR C O NH YR C OH N YCH 3CHCH 2C OOC 2H 5CH 3CH 3CH 2C C HCH 3CH 2COOHO C ONHCH 3O O OCH 3(1)(2)(3)(4)COOHO C CH 3HOOC C O CH 2C OOC 2H 5HOOCC HC HCOOH CH 22C C O ONH (5)(6)(7)(8)COOHClCOOHCl COOHNO 2COOH NO 2A.B.C.D.(1)COOHOHCOOHCOOHOHCOOHA.B.C.D.(2)解:(1)D >C >B >A硝基的诱导效应和共轭效应方向一致,都是吸电子的。
当硝基处于间位时,其共轭效应影响不到羧基,所以对硝基苯甲酸的酸性大于间硝基苯甲酸;而对于氯原子而言,其诱导效应为吸电子,共轭效应为供电子,对羧基的作用相反,当氯原子在间位时,其供电子的共轭效应影响不到羧基,所以间氯苯甲酸的酸性大于对氯苯甲酸。
(2)A >C >D >B羟基具有吸电子诱导效应和供电子共轭效应。
邻位,羟基与羧基形成分子内氢键,稳定负离子,酸性相对最强。
间位,羟基的吸电子诱导效应大于其供电子共轭效应,所以间羟基苯甲酸的酸性大于苯甲酸。
对位,羟基的供电子共轭效应大于其吸电子诱导效应,所以对羟基苯甲酸的酸性比苯甲酸小。
例3. 将下列化合物按脱羧反应由易到难排列成序。
A. CH 2(COOH)2B. N ≡C -CH 2COOHC. CH 3COOHD. Cl 3C -COOHE. CH 3COCH 2COOH 解:脱羧反应活性:D >B >A >E >C当α–C 上连有吸电子基团时,有利于羧基的脱羧,且取代基的吸电子能力越强,越容易脱羧。
例4. 完成下列反应或注明反应条件:CH 3( )( )CH 3CH 2COCl3( )CH 3OH ( )( )( )CCOO NH 2C OOCH 3OO C OH OOH +CH 3CH 3C COO ( )C OCOOH ( )(1)(2)(3)(4)(5)解:CH 2OH CONH 2(3)COOH OCOCH 3(4)(5)CHO例5. 由指定原料合成下列化合物:解:例6. 用简便的化学方法鉴别下列各组化合物: (1)水杨酸、苯甲酸、肉桂酸 (2)草酸、丙酮酸、丙酸解:(1)水杨酸苯甲酸肉桂酸色无无溴水褪色不褪色CH 3CH 2COOH , PCl 3 , CH 3CH 2CONH 2(1)COOH COOCH 3CONH 2COOCH 3Br 2+NaOH ,,(2)CH 3NH 2ClCH 3CH 2OH CH 2COOC 2H 5COOC 2H 5CH 3CHCH 3OHCH 3CHCOOH3(1)(2)(3)CH 3+COOHCONH 2CONH 2ClBr 2 , NaOHNH 2Cl(1)CH 3CH 2K 2Cr 2O 7+CH 3COOHCl 2PCH 2COOHNaCNCH 2COOH H 2O +CH 2CH 2COOC 2H 52H 5(2)CH 3CHCH 3OHHBrCH 3CHCH 3BrNaCNCH 3CHCH 3CNH 2O +CH 3CHCH 3COOH(3)COCOOHCH 2COOHCOOH、、(3)草 酸丙酮酸丙 酸镜银镜无FeCl 3色无(2)(3)COCOOH CH 2COOH COOHTollens 试剂银镜无无+褪色褪色Ⅳ 练习题一. 用系统命名法命名下列化合物:二. 将下列化合物按酸性由强到弱的顺序排列: 1. 醋酸、三氯乙酸、苯酚、碳酸 2. 甲酸、乙酸、草酸3. 苯甲酸、对氯苯甲酸、对硝基苯甲酸、对甲基苯甲酸4. 2–氯丙酸、2–溴丙酸、乳酸、丙酸、丙酮酸三. 完成下列反应:(CH 3)2CHCH 2COOH (CH 3)2CH O C OHCH 3CH CHCOOHOO C ONHCH 3COOC 2H 5OH COOH3O O CH 3CH 2COOHCH 3C O NCH 3C 2H 5NHO CH 31.2.3.4.5.6.7.8.9.10.1.CH 3CHCOOHOH ( )( )OHCOOH+NaHCO 3( )+( )C 2H 5OH 24( )COCOOH( )( )SOCl 2( )( )HOCH 2CH 2CHCOOHCH 3( )( )HNO 2( )HOOC C CH 2( )NaOH + I 2( )2.3.4.5.6.四. 用简便的化学方法鉴别下列化合物: 1. 丙酸、丙酮酸、β–丁酮酸2. α–氨基丙酸、α–氯丙酸、丙酮酸3. 水杨酸、苯酚、苯甲醇4. 甲酸、乙酸、甲酸乙酯五. 用指定原料合成下列化合物:六. 推导下列化合物的构造式:1. 某化合物A 的分子式为C 5H 6O 3,它与等物质量的乙醇作用得到两个互为异构体的化合物B 和C ,B 和C 分别与亚硫酰氯作用后再加入乙醇得到相同的化合物D 。