第十二章 羧酸衍生物
有机化学
1 第十二章 羧酸及其衍生物
定义:分子中含有羧基的有机化合物称为羧酸(Carboxylic Acid)，其通式为RCOOH，其中R-可以是烷基或芳基。羧酸的羟基被其它基团取代的化合物称为羧酸衍生物(boxylic acid
derivatives)。
第一节 羧酸的结构、分类和命名
一、 结构
1. 羰基C原子以sp2杂化轨道成键：三个sp2杂化轨道形成的三个键在同一平面上，键角大约为120度。
2. 键长：C=O双键键长为123pm，C—O单键键长为136pm。
3. p –π共轭：碳原子的P轨道和羧基氧的一个P轨道相互交叠形成键。
4. —COO-结构：羧基离解为负离子后，负电荷就完全均等地分布在O—C—O链上，即两个C—O键键长完全平均化。
0.127nmCHOO0.127nm
二、 分类
1、根据羧基羧连接烃基不同，将羧酸分为脂肪、脂环和芳香羧酸。
2、根据羧酸分子中所含的羧基数目不同，可分为一元酸、二元酸和多元酸。
三、 命名
1、 羧酸常用俗名：通常根据天然来源命名。如：HCOOH 蚁酸，HOOC—COOH草酸。
2、 IUPAC命名法：与醛的命名相同，即选择含有羧基的最长碳链为主链，靠近羧基一端开始编号；对于脂环酸和芳香酸，则把脂环或芳环看作取代基来命名；多元羧酸，选择含两个羧基的碳链为主链，按C原子数目称为某二酸；如有不饱和键角要标明烯（或炔）键的位次，并使主链包括双键和叁键。例如：
COOHCH2CH2CH2COOH环已基甲酸4—环已基丁酸CH3（CH2）7CH=CH（CH2）7COOH
9—十八碳烯—酸（俗称油酸）
第二节 羧酸的物理性质
一、 溶解性
羧酸分子可与水形成氢键，所以低级羧酸能与水混溶，随着分子量的增加，非极性的烃基愈来愈大，使羧酸的溶解度逐渐减小，6个碳原子以上的羧酸则难溶于水而易溶于有机溶剂。
第12章 羧酸衍生物习题解答
第12章 羧酸衍生物
习 题
1． 写出下列化合物的结构式或名称
(1) NBS OONBr (2) DMF HCNOCH3CH3
(3) 乙酰苯胺 HNCOCH3 （4）间硝基苯乙酰溴 CH2NO2COBr
(5) 3-甲基邻苯二甲酸酐 CCH3COOO (6) CH3COCH2COOCH2CH3
乙酰乙酸乙酯
OCH2CHO(7)
甲酸苯甲酯
或 甲酸苄酯
OCONHCH3(8)
甲胺基甲酸苯酯
2.写出乙酰氯与下列试剂反应的主要产物。
（1）水 CH3COHO（2）氨 CH3CNH2O （3）乙醇 CH3COCH2CH3O
（4）苯胺 HNCOCH3 （5）CH3COONa CH3COCCH3OO
(6) 甲苯∕无水三氯化铝CH3CCH3O
（7）先与CH3CH2MgX,再与H2O CH3CCH2CH3CH2CH3OH
（8）先与LiAlH4,再与H2O CH3CH2OH
3.写出邻苯二甲酸酐与下列试剂反应的主要产物。 （1）水∕△ CCOOOHOH （2）氨∕△ CCOONH2ONH4
（3）乙醇∕△ CCOOOCH2CH3OH (6)甲苯∕无水三氯化铝 CCOOOHCH3
（7）先与CH3CH2MgX,再与H2O CCOHOCH3OHCH3
（8）先与LiAlH4,再与H2O
CH2OHCH2OH
4.写出乙酸苯酯与下列试剂反应的主要产物。
（1）水∕△ CH3COCH2CH3O OH
（2）氨∕△ CH3CNH2O
OH
（3）甲酸乙酯∕乙醇钠 HCCH2COO （4）钠＋乙醇 CH3CH2OH + OH
（5）先与CH3CH2MgX,再与H2O CH3CCH2CH3CH2CH3OH OH
（6）先与LiAlH4,再与H2O CH3CH2OH + OH
第十二、十三章 羧酸、羧酸衍生物-习题
一、选择题
[1]m-甲氧基苯甲酸(I)、p-甲氧基苯甲酸(II)、苯甲酸(III) 的酸性大小是:
(A) I>II>III (B) III>I>II (C) I>III>II (D) III>II>I
[2]下列化合物中酸性最强者为:
[3]下面哪种化合物不能用LiAlH4还原:
[4]下列反应应用何种试剂完成?
(A) LiAlH4 (B) NaBH4 (C) Fe + CH3COOH (D) Pt + H2
OCOOCH3HOCOOCH3
[5]CH3CH2CH2CO2C2H5 CH3CH2CH2CH2OH应用什么还原剂:
(A) Na/二甲苯 (B) Mg(Hg) (C) Na + EtOH (D) Zn(Hg)/HCl
[6]下面哪种化合物不能用催化氢化法还原:
[7]下面哪个反应不易进行,需加强热?
(A) CH3COCl+H2O ─→ CH3CO2H + HCl
(B) CH3CO2H + NH3 ─→ CH3CONH2 + H2O
(C) (CH3CO)2O + NaOH ─→ CH3CO2H + CH3CO2Na
(D) CH3COBr + C2H5OH ─→ CH3CO2C2H5 + HBr
[8]下面的还原反应需何种试剂?
ClCCH2COCH3 HCCH2COCH3OOOO?
(A) H2, Pd/BaSO4 + 硫喹啉 (B) LiAlH4 (C) Na/NH3 (D) 异丙醇/异丙醇铝
[9]下面哪种试剂可方便地区分甲酸乙酯和乙酸甲酯?
(A) NaOH (B) X2,NaOH (C) Ag(NH3)2+ (D) NH2OH
[10]下列各化合物中,碱性最弱的一个是:
[11]化合物 用LiAlH4还原，产物为：
[12]乙酰基水杨酸（Aspirin）的结构是下列何种？
12章 羧酸及其衍生物试题
30 第12章 羧酸和羧酸衍生物
一、 填空题：
1．甲酸的结构式是___________，其俗名叫_________。
2．乙酸的结构式是___________，其俗名叫_________。
3．乙二酸的结构式是________________，其俗名叫__________。
4．
5．
6．乙酰基的结构式是______________，常用的乙酰化试剂有乙酰氯和_______。
7．
8． 在苯甲酸，苯酚，苯甲醇中，酸性最强的是_________，酸性最弱的是_______。
二、单项选择题：
1．下列化合物中，属于酸性化合物的是：
A．HCHO B．CH3OH C．CH3CH2Cl D．HCOOH
2．下列化合物中，属于芳香族羧酸的是：
A．乙酸 B．丙二酸 C．苯甲酸 D．环己甲酸
3．下列化合物中，属于二元羧酸的是：
A．草酸 B．苯甲酸 C．蚁酸 D．醋酸
4．下列化合物中，酸性最强的是：
A．碳酸 B．苯酚 C．醋酸 D．乙醇
5．COOHOH和足量NaOH反应，其产物是（ ）。
COONaOHBCD...A .COONaONaCOOHONaONa
6．下列化合物中，沸点最高的是：
A．乙醇 B．丙烷 C．甲酸 D．苯
第12章 羧酸衍生物习题解答 2
1 第12章 羧酸衍生物
习 题
1． 写出下列化合物的结构式或名称
(1) NBS OONBr (2) DMF HCNOCH3CH3
(3) 乙酰苯胺 HNCOCH3 （4）间硝基苯乙酰溴 CH2NO2COBr
(5) 3-甲基邻苯二甲酸酐 CCH3COOO (6) CH3COCH2COOCH2CH3
乙酰乙酸乙酯
OCH2CHO(7)
甲酸苯甲酯
或 甲酸苄酯
OCONHCH3(8)
甲胺基甲酸苯酯
2.写出乙酰氯与下列试剂反应的主要产物。
（1）水 CH3COHO（2）氨 CH3CNH2O （3）乙醇 CH3COCH2CH3O
（4）苯胺 HNCOCH3 （5）CH3COONa CH3COCCH3OO
(6) 甲苯∕无水三氯化铝CH3CCH3O
（7）先与CH3CH2MgX,再与H2O CH3CCH2CH3CH2CH3OH
（8）先与LiAlH4,再与H2O CH3CH2OH
3.写出邻苯二甲酸酐与下列试剂反应的主要产物。 2 （1）水∕△ CCOOOHOH （2）氨∕△ CCOONH2ONH4
（3）乙醇∕△ CCOOOCH2CH3OH (6)甲苯∕无水三氯化铝 CCOOOHCH3
（7）先与CH3CH2MgX,再与H2O CCOHOCH3OHCH3
（8）先与LiAlH4,再与H2O
CH2OHCH2OH
4.写出乙酸苯酯与下列试剂反应的主要产物。
（1）水∕△ CH3COCH2CH3O OH
（2）氨∕△ CH3CNH2O
OH
（3）甲酸乙酯∕乙醇钠 HCCH2COO （4）钠＋乙醇 CH3CH2OH + OH
（5）先与CH3CH2MgX,再与H2O CH3CCH2CH3CH2CH3OH OH
（6）先与LiAlH4,再与H2O CH3CH2OH + OH
第十二章羧酸和羧酸衍生物（教案）--中农有机化学教案覃兆海（5篇）
第十二章羧酸和羧酸衍生物（教案）--中农有机化学教案覃兆海（5篇）
第一篇：第十二章 羧酸和羧酸衍生物(教案)--中农有机化学教案 覃兆海
第十二章 羧酸和羧酸衍生物(教案)(学时数：10)
一、教学目的和要求
要求学生基本掌握有机化学中常用的几种效应(诱导效应、共轭效应、场效应)的基本概念及对有机化合物性质影响的分析，羧酸和羧酸衍生物的基本化学性质和制备方法，初步掌握乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成中的应用。初步了解表面活性剂的基本概念、取代羧酸在自然界中的存在及其重要性等。
二、教学重点
1.有机化学中的电子效应：诱导效应、共轭效应、场效应等 2.羧酸酯的水解反应、Claissen缩合反应及应用等 3.乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成中的应用
三、教学难点
1.有机化学中的电子效应：诱导效应、共轭效应、场效应 2.乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成中的应用
四、教学内容 I.羧酸
1.羧酸的分类和命名
2.饱和一元羧酸的物理性质和光谱性质 3.羧酸的化学性质 4.羧酸的来源和制备 5.重要的一元羧酸 6.二元羧酸 7.取代羧酸 II.羧酸衍生物
8.羧酸衍生物 9.碳酸衍生物 10.油脂和合成洗涤剂
11.乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成中的应用 12.有机合成简介
五、教学方法
课堂讲授，配合课堂讨论和课后练习。
六、课堂讨论题
1.预测下面反应的产物，并加以说明 CH3OCH3OCOH-(1equiv.)COOC(CH3)3H2OCH3OCH3OCCOOC(CH3)3HClCH2Cl2
2.为什么乙酸乙酯的偶极矩(μ=1.8D)小于2-丁酮(μ=2.8D)，因而有较低的沸点？
七、课后练习
1.完成下列反应
OCH3COCCH2PhOCH3CH3H2ONaOHCl+CO3HH3+OOOCHCHCNH2+Cl2+NaOHCOCl+OHPyridine
H+CH3CH2CH2OH+CH3COClCH3HHOOHCS2NaOHCH3I200oC500oCO+CH3NH2O300oCCH3OCH2CN+C6H5MgBrEt2OH3+O
羧酸的四大衍生物
羧酸的四大衍生物
羧酸的四大衍生物
羧酸是一类含有羧基（-COOH）的有机化合物，可作为各种化学反应的重要中间体。羧酸有多种衍生物，其中最常见的是如下四种。
一、酰氯（Acyl chloride）
酰氯是羧酸最常见的反应产物，它可以通过将羧酸与氯化物反应制得。酰氯是一个非常重要的中间体，可用于合成酯、醚、酰胺等多种化合物。酰氯有弱腐蚀性，可多用于有机合成实验室中。
二、酐（Anhydride）
酐是两个羧酸分子缩合而成的产物，分为内酐和外酐两种。内酐是指两个羧基在同一分子内缩合而成的环状产物，外酐则是指两个羧基不在同一分子内缩合而成的非环状产物。酐也可作为中间体用于合成酯、酰胺等化合物。
三、酸酐（Acid anhydride）
酸酐是两个不同羧酸分子缩合而成的产物，以其极强的反应性而闻名。酸酐可用于合成酸酐酯、酸酰胺、酸酐酸等化合物。但由于其极易水解，因此在使用过程中需要特别注意。
四、酯（Ester）
酯是羧酸的一种重要衍生物，它由羧酸和醇反应而成。酯具有良好的挥发性和揮發性，并可用于制备香精、香料、油漆等多种化合物。酯也可作为用于制硝化纤维、炸药等的重要中间体。
在有机合成中，酰氯、酐、酸酐和酯均属于常见的重要中间体。它们在不同条件下均可相互转化，因此在尝试合成某种化合物时，应根据需要灵活选择相应的羧酸衍生物。
羧酸衍生物知识点
羧酸衍生物知识点
羧酸衍生物是一类化合物，它们在化学反应和有机合成中有着广泛的应用。羧酸衍生物的结构中包含一个羧酸基团，它们的化学性质也与羧酸有关。本文将从羧酸衍生物的性质、合成和应用三个方面进行阐述。
一、羧酸衍生物的性质
羧酸衍生物中含有一个羧酸基团(-COOH)，这个基团可以参与许多化学反应。例如，在碱性条件下，羧酸基团会失去一个质子，形成相应的负离子，即羧酸盐，这种反应叫做羧化反应。除此之外，羧酸衍生物还能与醇、胺等反应，生成相应的酯、酰胺等衍生物。
二、羧酸衍生物的合成
羧酸衍生物的合成方法非常多，下面介绍两种常用的方法：
1.羧化反应
羧化反应是一种重要的合成羧酸衍生物的方法。在这种反应中，通常使用羧酸和一定量的碱反应，生成相应的羧酸盐。羧酸盐再与酸反应，失去一个水分子，形成相应的酯。这种反应常用的催化剂有酸性离子交换树脂、三氧化硫等。
2.加成反应
加成反应是另一种合成羧酸衍生物的方法。在这种反应中，羧酸衍生物的反应物通常是烯烃或炔烃。它们与羧酸在催化剂的存在下发生加成反应，生成相应的羧酸衍生物。加成反应的催化剂有酸性离子交换树脂、钯等。
三、羧酸衍生物的应用
羧酸衍生物在有机合成、材料科学、生物化学等领域有着广泛的应用。
1.有机合成
羧酸衍生物是有机合成中常用的反应物和中间体。它们可以通过羧化反应、加成反应等多种方法进行合成。羧酸衍生物可以与醇、胺等反应，生成相应的酯、酰胺等衍生物。
2.材料科学
羧酸衍生物可以与金属离子、聚合物等反应，形成新的材料。例如，聚丙烯酸可以与铁离子反应，生成Fe3O4/聚丙烯酸复合材料。这种材料具有磁性，可以应用于磁性材料、制备催化剂等领域。
3.生物化学
羧酸衍生物在生物化学中也有着重要的应用。例如，羧酸基团是许多生物分子的一部分，例如脂肪酸、氨基酸等。羧酸衍生物还可以用于制备生物活性分子，例如药物、抗生素等。
羧酸衍生物是一类重要的化合物，在化学反应和有机合成中有着广泛的应用。通过羧化反应、加成反应等方法可以合成羧酸衍生物。羧酸衍生物可以用于有机合成、材料科学、生物化学等领域。
羧酸及其衍生物
羧酸及其衍生物
羧酸及其衍生物
Ⅰ 目的要求
羧酸是含有羧基(―COOH)的含氧有机化合物，我们平常所说的有机酸就是指的这类化合物。
所谓羧酸衍生物，包括的化合物种类很多，诸如羧酸盐类、酰卤类、酯类(包括内酯、交酯、聚酯等)、酸酐类、酰胺类(包括酰亚胺、内酰胺)等都是羧酸衍生物，有人甚至把腈类也包括在羧酸衍生物的范围之内。其实，比较常见的而又比较重要的是酰卤、酸酐、酯和酰胺这四类化合物。羧酸盐与一般无机酸盐在键价类型上没大区别，不作专门介绍。至于腈类，将放在含氮化合物中加以介绍。这四类化合物都是羧酸分子中，因酰基转移而产生的衍生物，所以又叫羧酸的酰基衍生物。
羧酸及其衍生物RCOL(L：－OH、－X、－OOCR′、－OR′、－NH2)在许多重要天然产物的构成以及在生物代谢过程中均占有重要地位。本章将以饱和一元脂肪酸为重点，讨论羧酸及其衍生物的结构和性质。
鉴于乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的重要地位，本章作概括介绍。希望学生在此基础上，探讨设计合成路线的一般方法。 本章学习的具体要求
1、掌握羧酸的结构与性质之间的关系。 2、掌握羧酸衍生物的主要化学性质。 3、了解羧酸衍生物的亲核取代反应机理。
4、掌握羧酸与羧酸衍生物之间相互转变条件。 5、了解卤代酸、羟基酸的特性。
6、掌握乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯的制法、性质和在有机合成上的应用。这也是本章的重点之一。
Ⅱ 学习提要
(一)羧酸
一、概述
羧酸往往有俗名，希望学生有所了解，尽可能记忆一些，脂肪酸的系统命名原则和醛相
β α
同。 γCH3－CH－CH2－COOH
2 1
4 3 OH 芳香酸命名是把芳环视作取代基。
76
羧酸的沸点比分子量相近的其它有机物高，这是由于羧酸能以氢键缔合。同时，即使在气态时，羧酸也是双分子缔合的，所以羧酸的沸点比分子量相近的醇还要高。
羧酸衍生物的命名
羧酸衍生物的命名
对于脂环族和芳香族羧酸,以脂肪酸为母体，把脂环和芳环作为取代基来命名。羧基直接与环碳相连化合物的英文命名是在相应环烃名称之后加上“carboxylic acid”。如：
苯乙酸
命名二元羧酸时，则选择含有两个羧基的最长碳链为主链,称某二酸,英文名称的后缀为“dioic”,如：
羧酸分子中的羧基中的羟基被卤原子、烃氧基、酰氧基和氨基取代后的二物分别称酰卤、酯、酸酐和酰胺,统称为羧酸衍生物。
羧酸衍生物的共同的部分是酰基:
（1）酰基和酰胺的命名
酰卤和酰胺常根据它们所含的酰基来命名，称为某酰卤或某酰胺。如：
若酰胺中氨基氮上的氢原子被烃基所取代，常称为N-某烃基某酰胺。如:
N,N-二甲基甲酰胺
（2）酸酐的命名
两分子羧酸脱水成酸酐。相同的羧酸成酐为对称酐，不同羧酸成的酐为混酐。如：
对称酐用相应的酸命名，称某酸酐或某酐。混酐要指出两个酸的名称，称某某酸酐。如：
（3）酯的命名
根据生成它的酸和醇来命名，称某酸某酯。英文名称是醇在前（作为烃基），酸在后。如：
乙酸乙酯
注意，羧酸盐的英文名称与酯的名称类似，金属的名称在前，酸的名称在后。如乙酸钠的英文名称为:
sodium acetate
（4）内酯和内酰胺的命名
内酯和内酰胺是由羟基酸或氨基酸分子内脱水而成,它们的命名常根据相应的取代酸来命名。如：