《羧酸的化学性质》PPT课件
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《羧酸的性质与应用》课件
功能性高分子
高分子材料改性
羧酸常用于高分子材料的改性，通过 与高分子链上的反应基团反应，改善 高分子材料的性能，如提高耐热性、 增强力学性能等。
通过在羧酸分子中引入特定的功能基 团，可以合成具有特殊性能的高分子 材料，如导电、发光、吸附等功能。
合成有机化合物
有机药物
许多药物分子中含有羧酸基团， 通过羧酸的酯化、成盐等反应，
香料
一些羧酸衍生物具有芳香气味，可以作为香料添 加到化妆品、洗涤剂和香水等产品中。
04
羧酸的生产方法
天然提取法
01
天然提取法是从天然资源中提取 羧酸的方法，如植物果实、动物 脂肪等。
02
优点是来源广泛，成本较低，但 提取纯度不高，且受资源限制较 大。
化学合成法
化学合成法是通过一系列化学反应将原料转化为羧酸的方法 。
研究和发展绿色合成方法，减少羧酸生产过程中的环境污染和资源 消耗。
智能化技术
利用人工智能、大数据等技术手段，实现羧酸生产过程的智能化和 精细化控制。
绿色合成方法的研究
高效催化体系
01
研究和发展高效、环保的催化体系，用于羧酸的生产和制备。
循环利用资源
02
通过循环利用资源，实现羧酸生产的可持续发展和资源的高效
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羧酸的酸性
相对强弱
羧酸的酸性受其结构的影响，一 般来说，烷基取代的羧酸酸性较 弱，而芳香取代的羧酸酸性较强
。
影响因素
诱导效应、共轭效应和空间效应等 都会影响羧酸的酸性。
比较
与无机酸相比，有机酸的酸性较弱 ，但某些有机酸（如甲酸、乙酸） 的酸性较强。
03
第四单元--羧酸的性质和应用PPT课件
O H—C—O—H
结构特点：既有羧基又有醛基
醛基 氧化反应(如银镜反应) 化学性质
羧基 酸性，酯化反应
常见羧酸酸性强弱顺序：
.
21
乙二酸 > 甲酸 > 乙酸 > 丙酸
【应用】
五、酯化反应与高分子材料P84
缩聚反应
❖概念： 由有机化合物分子间脱去小分子
获得高分子化合物的反应
v 写出对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应的
HO－C－COOH
| CH2－COOH
【探究1】 阅读课本p82“信息提示”内容,说明上 述物质为什么都可以划分为有机酸？
都含有 -COOH 这样的官能团
【小结】 羧酸:
一、羧酸的概念：分子中烃基(或氢 原子)跟羧基相连的化合物。
举例：
二、饱和一元羧酸的通式：
CnH2n+1COOH
p 三、羧酸的分类:（阅读 83最后一段内容） CH3COOH CH2＝CHCOOH
，
该物质与甲醇反应，生成的有机物结构简式
为
，这一产物又可以发生加聚
反应，反应方程式为
。
(5)写出缩聚反应的方程式___________________
专题4 烃的衍生物 第三单元 醛 羧酸
羧酸的性质和应用
食物中存在的酸 COOH
|
你有知机道酸我 吗们 ？CH熟3C悉O的OH一些水C果H3与CH食O品HC中O分OH酒别石含酸有哪CC| HH些－－OOHH
醋酸
乳酸
| COOH
COOH
|
CH－OH 苹果 酸 |
CH2 |
COOH
CH2－COOH
柠檬酸 |
18
（2）酯化反应
浓硫酸
有机化学课件--羧酸
根据羧基所连烃基分类
一元羧酸 二元羧酸
2019/1/18
有机化学课件
第一节
一、命名
羧酸的命名、物理性质
1．俗名
许多羧酸从自然界得到的，因此常根据其来源命 名 HCO2H 蚁酸 CH3(CH2)14CO2H 棕榈酸
CH3(CH2)10CO2H 月桂酸 CH3(CH2)16CO2H 硬脂酸
2019/1/18 有机化学课件
RH + CO2
较困难、产率低
O C ONa + NaOH
CH3
CaO
CH4 + Na2CO3
2019/1/18
有机化学课件
脱羧可以几种不同的方式进行 1) 通过碳负离子历程进行的脱羧
当羧基上连有-NO2 -CN -X -C6H5 等吸电子基时，脱羧通过碳负离子 历程进行。
O
Cl3C—C—OH
O C
RCNH2
PhCOOH + PhNH2
PhCONHPh (84%)
CH3CON(CH3)2
CH3COOH + (CH3)2NH
DCC/THF 0C
o
2019/1/18
有机化学课件
4 . 成酸酐
羧酸加热失水。脱水剂：醋酸酐或P2O5等。
O R R C C O OH OH
P2O5
O R R C C O + H2O O
2. 系统命名法
１）脂肪族羧酸：选含羧基的最长连续碳链为主链，从羧 基碳原子开始编号，根据主链上碳原子的数目称为某酸， 以此作为母体，然后在母体名称前面加上取代基的名称和 位置。 2）含碳环的羧酸：将碳环作为取代基命名。 A. 母体为芳烃(或脂环烃)名称+甲酸. B. 羧基与侧链相连:母体为脂肪酸
羧酸的化学性质68页PPT
羧酸的化学性质
Hale Waihona Puke 21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
Hale Waihona Puke 21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
大学有机化学课件- 羧酸
H
O C=O
O
H
=
=
CH2
[ CH3 C ] = CH2
O CH3—C—CH3
=
27
3、通过自由基进行脱羧(p12)
羧酸钾或钠盐溶液的电解、其他羧酸金属盐的热 分解则是通过自由基历程进行脱羧。 ⑴、柯尔贝（kolbe)电解
2 RCOONa H2O R R CO2 H2 NaOH
O
阳极: 2R C O
通过空间传递的电子效应叫场效应。
H CO2H Cl COOH
δ
δ δ
H O C
Cl
O
pka
6.04
6.25
11
3、对芳羧酸酸性的影响
取代基具有+C、-I效应时：
( HO NH2
酸性: 邻
CH3O
间
X )
>
>
对
取代基具有-C、-I效应时：
(NO2.
酸性:
CN CHO COR )
邻
>
对
>
间
12
分析: 邻位: 诱导效应、共轭效应、 间位:以诱导效应为主，共轭效应很小 对位:以共轭效应为主，诱导效应较小
13
第四节：羧酸的化学性质
还原反应
O
脱羧反应
R C C O H H
酸性
羧羟基被取代（加成.消除） 转化成羧羟衍生物的反应. α-H被取 代的反应
14
一、与碱反应——羧酸的酸性
2e
阳极 O
阴极
2R
C
O.
2R.
O 2 C=O R R
=
阴极: 2 Na
=
+
=
羧酸课件PPT人教版
醇类物质反应得到的。
羧酸在医药领域的应用
药物合成
许多药物分子中含有羧酸的结构 ，这些药物可以通过羧酸的酯化
或成盐反应得到。
抗菌剂
一些羧酸衍生物可以用作抗菌剂 ，例如苯甲酸和山梨酸。
解热镇痛药
一些羧酸衍生物可以用作解热镇 痛药，例如阿司匹林和水杨酸。
羧酸在食品领域的应用
食品防腐剂
一些羧酸衍生物可以用作食品防 腐剂，例如苯甲酸和山梨酸。
羧酸的取代反应
羧酸的亲核取代
亲核试剂如氨、醇等进攻羧酸中 的羧基碳，取代羧基中的氢原子
。
羧酸的亲电取代
亲电试剂如卤素、硫酸等进攻羧酸 中的羧基碳，取代羧基中的氢原子 。
取代反应的机理
取代反应涉及电子的转移和键的断 裂与形成，最终实现取代反应。
03
羧酸的应用
羧酸在化工领域的应用
01
02
03
04
合成塑料
羧酸在生物体内的合成与分解
某些羧酸如柠檬酸、草酸等在 生物体内可以由简单的化合物 合成而来。
羧酸在酶的作用下进行分解， 释放出能量或转化为其他化合 物，以满足生物体的需求。
不同生物对羧酸的合成与分解 途径存在差异，这是生物多样 性的一个表现。
羧酸对生物体的影响
某些羧酸在生物体内具有调节代 谢、维持酸碱平衡等作用。
食品香料
一些羧酸衍生物可以用作食品香 料，例如柠檬酸和苹果酸。
04
羧酸的生物活性
羧酸与生物代谢
羧酸是生物体内重要的有机化合物之一，参与多种生物代谢反应。
在糖类、脂肪和蛋白质的分解和合成过程中，羧酸起到关键的中间代谢物的作用。
不同种类的羧酸在生物体内的代谢途径和功能各异，共同维持生物体的正常生理功 能。
羧酸在医药领域的应用
药物合成
许多药物分子中含有羧酸的结构 ，这些药物可以通过羧酸的酯化
或成盐反应得到。
抗菌剂
一些羧酸衍生物可以用作抗菌剂 ，例如苯甲酸和山梨酸。
解热镇痛药
一些羧酸衍生物可以用作解热镇 痛药，例如阿司匹林和水杨酸。
羧酸在食品领域的应用
食品防腐剂
一些羧酸衍生物可以用作食品防 腐剂，例如苯甲酸和山梨酸。
羧酸的取代反应
羧酸的亲核取代
亲核试剂如氨、醇等进攻羧酸中 的羧基碳，取代羧基中的氢原子
。
羧酸的亲电取代
亲电试剂如卤素、硫酸等进攻羧酸 中的羧基碳，取代羧基中的氢原子 。
取代反应的机理
取代反应涉及电子的转移和键的断 裂与形成，最终实现取代反应。
03
羧酸的应用
羧酸在化工领域的应用
01
02
03
04
合成塑料
羧酸在生物体内的合成与分解
某些羧酸如柠檬酸、草酸等在 生物体内可以由简单的化合物 合成而来。
羧酸在酶的作用下进行分解， 释放出能量或转化为其他化合 物，以满足生物体的需求。
不同生物对羧酸的合成与分解 途径存在差异，这是生物多样 性的一个表现。
羧酸对生物体的影响
某些羧酸在生物体内具有调节代 谢、维持酸碱平衡等作用。
食品香料
一些羧酸衍生物可以用作食品香 料，例如柠檬酸和苹果酸。
04
羧酸的生物活性
羧酸与生物代谢
羧酸是生物体内重要的有机化合物之一，参与多种生物代谢反应。
在糖类、脂肪和蛋白质的分解和合成过程中，羧酸起到关键的中间代谢物的作用。
不同种类的羧酸在生物体内的代谢途径和功能各异，共同维持生物体的正常生理功 能。
《羧酸及取代羧酸》课件
取代羧酸中的取代基可能参与还原反应，影响其 化学性质。
取代羧酸可通过取代基的亲核作用与其他分子发 生反应。
Hale Waihona Puke 羧酸的脱羧反应羧酸可脱去羧基，生成相应的 醛或酮化合物。
羧酸的应用
1 食品工业
羧酸可用作食品酸味剂和抗氧化剂。
2 药物工业
羧酸是制备药物的重要原料，可调控药物的性质和稳定性。
3 洗涤品工业
羧酸可用作洗涤剂的表面活性剂，改善洗涤效果。
什么是取代羧酸？
取代羧酸是指羧酸分子中的一个或多个氢被其他原子或基团取代的化合物，具有类似羧酸的化学性质，但性质 和用途也有所不同。
不同的取代基赋予取代羧酸不同的功能，影响其在化学和生物领域的应用。
取代羧酸的物性质
溶解性
取代羧酸的溶解性依赖于取 代基的性质和溶剂的性质。
熔点和沸点
取代羧酸的熔点和沸点受取 代基和羧酸的影响。
分子构型
取代羧酸的立体构型由取代 基的空间位阻决定。
取代羧酸的化学性质
酸性 还原性
亲核性
取代羧酸可通过脱质子反应表现出酸的性质。
羧酸的物理性质
• 羧酸通常呈液体或固体，具有特定的熔点和沸点。 • 具有酸性，可以与碱发生中和反应。 • 一些羧酸具有特殊的气味，例如柠檬酸和醋酸。
羧酸的化学性质
羧酸的酯化反应
羧酸与醇反应生成酯，常用于 有机合成和食品调味中。
羧酸的酰氯化反应
羧酸与酰氯反应生成酰氯，用 作有机合成中的重要中间体。
取代羧酸的命名方式
取代羧酸的命名方式与羧酸类似，根据取代基的种类和位置进行命名。例如，“氨基乙酸”代表乙酸的一个氨基 取代物。
取代羧酸的化学特性
1
取代基的电子效应
取代羧酸可通过取代基的亲核作用与其他分子发 生反应。
Hale Waihona Puke 羧酸的脱羧反应羧酸可脱去羧基，生成相应的 醛或酮化合物。
羧酸的应用
1 食品工业
羧酸可用作食品酸味剂和抗氧化剂。
2 药物工业
羧酸是制备药物的重要原料，可调控药物的性质和稳定性。
3 洗涤品工业
羧酸可用作洗涤剂的表面活性剂，改善洗涤效果。
什么是取代羧酸？
取代羧酸是指羧酸分子中的一个或多个氢被其他原子或基团取代的化合物，具有类似羧酸的化学性质，但性质 和用途也有所不同。
不同的取代基赋予取代羧酸不同的功能，影响其在化学和生物领域的应用。
取代羧酸的物性质
溶解性
取代羧酸的溶解性依赖于取 代基的性质和溶剂的性质。
熔点和沸点
取代羧酸的熔点和沸点受取 代基和羧酸的影响。
分子构型
取代羧酸的立体构型由取代 基的空间位阻决定。
取代羧酸的化学性质
酸性 还原性
亲核性
取代羧酸可通过脱质子反应表现出酸的性质。
羧酸的物理性质
• 羧酸通常呈液体或固体，具有特定的熔点和沸点。 • 具有酸性，可以与碱发生中和反应。 • 一些羧酸具有特殊的气味，例如柠檬酸和醋酸。
羧酸的化学性质
羧酸的酯化反应
羧酸与醇反应生成酯，常用于 有机合成和食品调味中。
羧酸的酰氯化反应
羧酸与酰氯反应生成酰氯，用 作有机合成中的重要中间体。
取代羧酸的命名方式
取代羧酸的命名方式与羧酸类似，根据取代基的种类和位置进行命名。例如，“氨基乙酸”代表乙酸的一个氨基 取代物。
取代羧酸的化学特性
1
取代基的电子效应
[工学]第十三章--羧酸及其衍生物PPT课件
![[工学]第十三章--羧酸及其衍生物PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/b7c4094d53d380eb6294dd88d0d233d4b04e3f5c.png)
强、宽谱带
NMR：
-COOH 上质子的化学位移9.5～13ppm
-
11
§13.3 羧酸的化学性质
-COOH的结构: C（近似）sp2杂化
O
O
P-π共轭,羟基、
R
C O
R H
C
O.. H
羰基不是独立的
H离解后负电荷为- 三原子共同承担
12
O
O-
RC
RC
O-
O
共 振酸 结根 构的 式
亲核试剂进攻生成羧酸衍生物
反丁烯二酸 (富马酸)
-
6
§13.2 羧酸的物理性质和波谱性质
• C1～3：无色透明液体 C4～10： 油状液体 C10以上：蜡状固体。 • 饱和一元羧酸的沸点随分子量的增加而升高。
分子量相近时，沸点：羧酸＞醇。
原因：羧酸氢键较稳定，并形成双分子缔合。
O HO
H3CC OH
CCH3 O
例：甲酸 (101℃) > 乙醇 (78℃)
解： -Cl 连在开链烃上主要为诱导效应，距离越近作用越大。
酸性：CH3CHClCOOH > CH2ClCH2COOH
-
18
例：比较酸性
COOH
COOHCOOH COOH
OC3H HO
H2N
解：供电子强弱顺序：-NH2 > -OH > -OCH3 都使酸性减弱
COOH COOH COOH COOH
-
30
二.由烃氧化制备
CH 3
KMnO4
H+
COOH
烯烃、有α-H的烷基苯氧化
三.由R-MgX制备
R-MgX + O=C=O
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2019/5/9 2
羧酸酸性比醇强的原因
RCOOH 比 ROH 只多了一个羰基： >C＝ O ，但羧酸的酸性比相应 的醇强得多。原因在于 ——醇解离生成的负离子中，负电荷定域在一个氧原子上
RCH2OH
＝＝ RCH2O－＋H＋
——羧酸中羟基氧原子上的未共用电子对与羰基 电子形成共轭体 系。电子离域的结果有二：A、使O－H键减弱，增加了它解离的趋 势；B、更重要的是，解离后生成的RCOO－，共轭效应使负电荷不 是集中在一个氧上，而是均匀地分布在两个氧上，稳定而易生成 ——X射线的衍射：甲酸中碳氧双键键长为0.123nm，碳氧单键长为 0.136nm，羧基中两个碳氧键不等同。而甲酸钠中，两个碳氧键长 相等，均为0.127nm，没有双键与单键之分
二元羧酸的酸性
——概况 二元羧酸的pKa1较小而pKa2较大
——原因
羧基的－I效应和羧基负离子的+I效应共同作用的结果：COOH是 吸电基，有强的－I效应，使另一个羧基的氢较易解离，pKa1变 小，COO－是供电基，有强的+I效应，使pKa2变大 ——例，丙二酸的pKa1为2.83（较乙酸的4.75强），pKa2为5.69 （较乙酸弱）
O C O + H O 2 C O
8
（3）酯的生成 概况
羧酸与醇在强酸性催化剂作用下生成酯的反应，称酯化反 应(esterification)
RCOOH + HOR ˊ
H+
RCOORˊ + H 2O
说明
——酯化可逆。可使某一原料过量，或除去一种产物，使平衡右移
——机理 在酸催化下，伯、仲醇与羧酸酯化的机理为
2019/5/9
1
1. 酸性与成盐
概况
羧酸pKa在3.55，比碳酸（pKa1=6.5）和酚（pKa=10）强：羧酸 能分解碳酸氢钠，苯酚不能
RCOOH +
——应用
NaHCO 3
RCOONa + CO 2 + H 2O
区别或分离酚和羧酸
—— 羧酸盐 具有盐类的一般性质：是离子化合物，不挥发， 羧酸的钾盐和钠盐不溶于非极性溶剂，少于10个碳原子一元羧酸钾 、钠盐能溶于水，加入强酸，又可重新变为羧酸游离出来。利用羧 酸和羧酸盐的性质，可将其与中性或碱性物质（不溶于水的物质） 分离
3RCOOH + PCl RCOOH + SOCl
3 2
3RCOCl + H 3PO 3 RCOCl + SO
2
+ HCl
——亚硫酰氯是实验室制备酰氯最方便的试剂。原因：反应的副产 物都是气体，产物纯度和产率皆较高
意义
酰氯很活泼，是一类重要的有机试剂
2019/5/9
7
（2）酸酐的生成
除甲酸在脱水时生成CO外，其它一元羧酸在脱水剂（五 氧化二磷、乙酸酐）作用下，发生分子间脱水生成酸酐
＋
9
这是一个亲核加成—消除的反应过程。采用同位素标记醇（18O） 的方法可以证实羧酸的甲酰氧键断裂
O 18 C6H5C OH + H OC 2H5
H
+
O 18 C6H5C O C 2H5 + H 2O
羧酸与叔醇的酯化反应则是醇发生了烷氧键断裂
O 18 RC O H + HO CR ˊ 3
H+
O 18 RC O CRˊ 3 + H 2O
O R C O H R C OH O
△ P2 O5
概况
O R C R C O
O
+ H 2O
说明
——乙酸酐便宜，易吸水成乙酸除去，常用来制备高级酸酐 —— 两个羧基相隔 2~3 个碳原子的二元酸（丁二酸、邻苯二甲 酸），加热便可生成稳定的五元环或六元环酸酐
O C OH C OH O
230 ℃
2019/5/9
2019/5/9
5
2. 羧酸衍生物的生成 概况
羧酸的羧羟基可被卤原子（－X）、酰氧基（羧酸根） （－OOCR）、烷氧基（－OR）及氨基（－NH2）取代，生成酰 卤、酸酐、酯和酰胺等羧酸衍生物
2019/5/9
6
（1）酰氯的生成 概况
——除甲酸外的羧酸与无机酸的酰氯（亚磷酸的酰氯三氯化磷、磷 酸的酰氯五氯化磷、亚硫酸的酰氯亚硫酰氯）反应均可生成酰氯
O 快 R C OH + H + 快 ＋ OH .. ˊ OH R C OH + R .. OH ＋ HO, R C OH 2 - 2 快 慢 ˊ OR 2019/5/9 OH R C OH OH OH ＋ 慢 快 R C OH R C OH 2 快 ˊ HOR ˊ OR ＋ ＋ O OH - H+ R C OR + H 3O+ R C OR ˊ + H 2O
2019/5/9
10
（4）酰胺的生成
羧酸与氨或胺反应生成羧酸铵，铵盐受热后脱水生成酰胺
RCOOH &H 2 + H 2O
C6H5COOH＋H2NC6H5C6H5COO－＋NH3C6H5
C6H5CONHC6H5＋H2O
（N－苯基苯甲酰胺）
2019/5/9
11
2019/5/9 3
影响羧酸酸性的因素
影响酸性的因素有羧酸的分子结构、溶剂和温度，测定条件相同时 ，取决于分子结构：一切能使羧酸根负离子稳定的因素都增加酸性 ——羧酸分子中有吸电子基团存在时，酸性增大；有供电子基存在 时，酸性减弱 CCl3COOH > CHCl2COOH > CH2ClCOOH > CH3COOH pKa pKa 0.70 2.86 1.29 4.0 2.81 4.75 4.52 CH3CH2CHClCOOH > CH3CHClCH2COOH > CH2ClCH2CH2COOH ——原因 吸电子基团的－I效应使形成的羧基负离子稳定，酸性增 强。卤原子越多，离羧基越近(I效应不超过3个碳原子)，－I效应越 强，酸性越强 ——分子中有供电子基存在时，酸性减弱。如甲酸酸性（pKa=3.77 ）大于乙酸（ pKa=4.76） 2019/5/9 4
15.8.4 羧酸的化学性质
概况
——羧酸的许多化学性质表现为羧基的性质。羧基是由羰基和羟基 直接相连而成，他们相互影响的结果，使羧酸具有独特的化学性质 ，而非两种基团性质的简单加合 ——根据羧酸分子结构中键的断裂方式不同，羧酸能够发生的主要 反应可表示为：
α-氢原子的取代反应 亲核试剂取代羟 基生成羧酸衍生物 H O R C C O H 碳氧双键的还原反应 氢氧键断裂呈酸性 H 脱羧反应
羧酸酸性比醇强的原因
RCOOH 比 ROH 只多了一个羰基： >C＝ O ，但羧酸的酸性比相应 的醇强得多。原因在于 ——醇解离生成的负离子中，负电荷定域在一个氧原子上
RCH2OH
＝＝ RCH2O－＋H＋
——羧酸中羟基氧原子上的未共用电子对与羰基 电子形成共轭体 系。电子离域的结果有二：A、使O－H键减弱，增加了它解离的趋 势；B、更重要的是，解离后生成的RCOO－，共轭效应使负电荷不 是集中在一个氧上，而是均匀地分布在两个氧上，稳定而易生成 ——X射线的衍射：甲酸中碳氧双键键长为0.123nm，碳氧单键长为 0.136nm，羧基中两个碳氧键不等同。而甲酸钠中，两个碳氧键长 相等，均为0.127nm，没有双键与单键之分
二元羧酸的酸性
——概况 二元羧酸的pKa1较小而pKa2较大
——原因
羧基的－I效应和羧基负离子的+I效应共同作用的结果：COOH是 吸电基，有强的－I效应，使另一个羧基的氢较易解离，pKa1变 小，COO－是供电基，有强的+I效应，使pKa2变大 ——例，丙二酸的pKa1为2.83（较乙酸的4.75强），pKa2为5.69 （较乙酸弱）
O C O + H O 2 C O
8
（3）酯的生成 概况
羧酸与醇在强酸性催化剂作用下生成酯的反应，称酯化反 应(esterification)
RCOOH + HOR ˊ
H+
RCOORˊ + H 2O
说明
——酯化可逆。可使某一原料过量，或除去一种产物，使平衡右移
——机理 在酸催化下，伯、仲醇与羧酸酯化的机理为
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1. 酸性与成盐
概况
羧酸pKa在3.55，比碳酸（pKa1=6.5）和酚（pKa=10）强：羧酸 能分解碳酸氢钠，苯酚不能
RCOOH +
——应用
NaHCO 3
RCOONa + CO 2 + H 2O
区别或分离酚和羧酸
—— 羧酸盐 具有盐类的一般性质：是离子化合物，不挥发， 羧酸的钾盐和钠盐不溶于非极性溶剂，少于10个碳原子一元羧酸钾 、钠盐能溶于水，加入强酸，又可重新变为羧酸游离出来。利用羧 酸和羧酸盐的性质，可将其与中性或碱性物质（不溶于水的物质） 分离
3RCOOH + PCl RCOOH + SOCl
3 2
3RCOCl + H 3PO 3 RCOCl + SO
2
+ HCl
——亚硫酰氯是实验室制备酰氯最方便的试剂。原因：反应的副产 物都是气体，产物纯度和产率皆较高
意义
酰氯很活泼，是一类重要的有机试剂
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（2）酸酐的生成
除甲酸在脱水时生成CO外，其它一元羧酸在脱水剂（五 氧化二磷、乙酸酐）作用下，发生分子间脱水生成酸酐
＋
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这是一个亲核加成—消除的反应过程。采用同位素标记醇（18O） 的方法可以证实羧酸的甲酰氧键断裂
O 18 C6H5C OH + H OC 2H5
H
+
O 18 C6H5C O C 2H5 + H 2O
羧酸与叔醇的酯化反应则是醇发生了烷氧键断裂
O 18 RC O H + HO CR ˊ 3
H+
O 18 RC O CRˊ 3 + H 2O
O R C O H R C OH O
△ P2 O5
概况
O R C R C O
O
+ H 2O
说明
——乙酸酐便宜，易吸水成乙酸除去，常用来制备高级酸酐 —— 两个羧基相隔 2~3 个碳原子的二元酸（丁二酸、邻苯二甲 酸），加热便可生成稳定的五元环或六元环酸酐
O C OH C OH O
230 ℃
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2. 羧酸衍生物的生成 概况
羧酸的羧羟基可被卤原子（－X）、酰氧基（羧酸根） （－OOCR）、烷氧基（－OR）及氨基（－NH2）取代，生成酰 卤、酸酐、酯和酰胺等羧酸衍生物
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（1）酰氯的生成 概况
——除甲酸外的羧酸与无机酸的酰氯（亚磷酸的酰氯三氯化磷、磷 酸的酰氯五氯化磷、亚硫酸的酰氯亚硫酰氯）反应均可生成酰氯
O 快 R C OH + H + 快 ＋ OH .. ˊ OH R C OH + R .. OH ＋ HO, R C OH 2 - 2 快 慢 ˊ OR 2019/5/9 OH R C OH OH OH ＋ 慢 快 R C OH R C OH 2 快 ˊ HOR ˊ OR ＋ ＋ O OH - H+ R C OR + H 3O+ R C OR ˊ + H 2O
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（4）酰胺的生成
羧酸与氨或胺反应生成羧酸铵，铵盐受热后脱水生成酰胺
RCOOH &H 2 + H 2O
C6H5COOH＋H2NC6H5C6H5COO－＋NH3C6H5
C6H5CONHC6H5＋H2O
（N－苯基苯甲酰胺）
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影响羧酸酸性的因素
影响酸性的因素有羧酸的分子结构、溶剂和温度，测定条件相同时 ，取决于分子结构：一切能使羧酸根负离子稳定的因素都增加酸性 ——羧酸分子中有吸电子基团存在时，酸性增大；有供电子基存在 时，酸性减弱 CCl3COOH > CHCl2COOH > CH2ClCOOH > CH3COOH pKa pKa 0.70 2.86 1.29 4.0 2.81 4.75 4.52 CH3CH2CHClCOOH > CH3CHClCH2COOH > CH2ClCH2CH2COOH ——原因 吸电子基团的－I效应使形成的羧基负离子稳定，酸性增 强。卤原子越多，离羧基越近(I效应不超过3个碳原子)，－I效应越 强，酸性越强 ——分子中有供电子基存在时，酸性减弱。如甲酸酸性（pKa=3.77 ）大于乙酸（ pKa=4.76） 2019/5/9 4
15.8.4 羧酸的化学性质
概况
——羧酸的许多化学性质表现为羧基的性质。羧基是由羰基和羟基 直接相连而成，他们相互影响的结果，使羧酸具有独特的化学性质 ，而非两种基团性质的简单加合 ——根据羧酸分子结构中键的断裂方式不同，羧酸能够发生的主要 反应可表示为：
α-氢原子的取代反应 亲核试剂取代羟 基生成羧酸衍生物 H O R C C O H 碳氧双键的还原反应 氢氧键断裂呈酸性 H 脱羧反应