第九章羧酸及其衍生物
第九章 羧酸及其衍生物 9.1 用系统命名法命名（如有俗名请注出）或写出结构式
a.(CH3)2CHCOOHb.OHCOOHc.CH3CH=CHCOOHd.
CH3CHCH2COOH
Br
e.CH3CH2CH2COClf.(CH3CH2CH2CO)2Og.
CH3 CH2COOC2H
5
h.CH3CH2CH2OCOCH
3
i.CONH2j.HOOCC=CCOOHHHk.邻苯二甲酸二甲酯l.甲酸异丙酯
m.N-甲基丙酰胺s.苯甲酰基
n---r.略
t.乙酰基
答案：a. 2－甲基丙酸 2－Methylpropanoic acid (异丁酸 Isobutanoic acid ) b. 邻羟基苯甲酸（水杨酸）o－Hydroxybenzoic acid c. 2－丁烯酸 2－Butenoic acid d 3－溴丁酸 3－Bromobutanoic acid e. 丁酰氯 Butanoyl Chloride f. 丁酸酐 Butanoic anhydride g. 丙酸乙酯 Ethyl propanoate h. 乙酸丙酯 Propyl acetate i. 苯甲酰胺 Benzamide j. 顺丁烯二酸 Maleic acid
s.COt.H3CC
O
k.COOCH3
COOCH3
l.HCOOCH(CH3)
2m.
CH3CH2CONHCH
3
9.2 将下列化合物按酸性增强的顺序排列： a. CH3CH2CHBrCO2H b. CH3CHBrCH2CO2H c. CH3CH2CH2CO2H d. CH3CH2CH2CH2OH e. C6H5OH f. H2CO3 g. Br3CCO2H h. H2O 答案： 酸性排序 g > a > b > c > f > e > h > d 9.3 写出下列反应的主要产物
a.Na2Cr2O7--H2SO4
b.(CH3)2CHOH+
COClH3C
c.HOCH2CH2COOHLiAlH
4
d.NCCH2CH2CN+H2ONaOHH
+
e.CH2COOHCH2COOHBa(OH)2
f.CH3COCl
+
CH3
无水AlCl3
g.(CH3CO)2O
+OH
h.CH3CH2COOC2H5
NaOC2H5 i.CH3COOC2H5+CH3CH2CH2OH
H+
j.CH3CH(COOH)
2
k.COOH+
HCl
l.2+HOCH2CH2OH
H+
m.COOHLiAlH4
COOH
n.HCOOH+
OH
H+
o.CH2CH2COOC2H5
CH2CH2COOC2H5
NaOC2H5
p.N
CONH2
OH－
q.CH2(COOC2H5)
2+H2NCONH
2
答案：
a.Na2Cr2O7--H2SO4COOH
COOH+
COOH
COOHb.(CH3)2CHOH+
COOCH(CH3)2H3CCOClH3C
c.HOCH2CH2COOHLiAlH
4HOCH2CH2CH2OH
d.NCCH2CH2CN+H2ONaOH－OOCCH2CH2COO－H+HOOCCH2CH2COOH
e.CH2COOHCH2COOHBa(OH)2
O
f.CH3COCl
+
CH3
无水AlCl3
CH3
COCH3
+
CH3
COCH3
g.(CH3CO)2O
+OH
OCOCH
3
h.CH3CH2COOC2H5
NaOC2H5CH3CH2COCHCOOC2H
5
CH3
i.CH3COOC2H5+CH3CH2CH2OHH+CH3COOCH2CH2CH3+C2H5OH
j.CH3CH(COOH)
2CH3CH2COOH
k.COOH+
HCl
Cl
COOH
+ CO2 l.2+HOCH2CH2OH
H+COOCH2CH2OOCm.COOHLiAlH4CH2OHCOOH
n.HCOOH+
OH
HCOO
H+
o.CH2CH2COOC2H5
CH2CH2COOC2H5
NaOC2H5
O
COOC2H5
p.N
CONH2
OH－－
NCOO
+NH
3
q.CH2(COOC2H5)
2+H2NCONH
2
HNNH
O
OO
9.4 用简单化学方法鉴别下列各组化合物：
a.COOHCOOH与与CH2COOHCH2COOHb.
COOH
OCH3OH
COOCH3
与c.
(CH3)2CHCH=CHCOOH
与
COOH
d.
COOH
CH3
OHCOCH3
OHOHCH=CH2与
答案： a. KmnO4 b. FeCl3 c. Br2 or KmnO4 d. ①FeCl3 ②2,4-二硝基苯肼或I2 / NaOH 9.5 完成下列转化：
a.O
COOH
OH
b.CH3CH2CH2BrCH3CH2CH2COOH
c.(CH3)2CHOH
(CH3)2CCOOH
OH
d.CH3
CH3
O
OO
O
OO
e.(CH3)2C=CH
2(CH3)3CCOOH
f.COOH
Br g.HCCHCH3COOC2H
5 h.OO
i.CH3CH2COOH
CH3CH2CH2CH2COOH
j.CH3COOHCH2(COOC2H5)
2
k.O
O
OCH2COONH4
CH2CONH2
l.CO2CH3
OHCOOH
OOCCH3
m.CH3CH2COOH
CH3CH2COO
n.CH3CH(COOC2H5)
2CH3CH2COOH
答案：
a.O
CNOHH+COOH
OHb.CH3CH2CH2BrCN－CH3CH2CH2CNH+CH3CH2CH2COOHc.(CH3)2CHOHCrO3.(Py)2(CH3)2CO(CH3)2CCNOHH+(CH3)2CCOOHOHd.CH3CH3KMnO4COOHCOOHCOOHCOOHBa(OH)2OOOOOOe.(CH3)2C=CH2HBr(CH3)3CBrMgEt2O(CH3)3CMgBrCO2H+ / H2O(CH3)3CCOOHf.CH3BrAlCl3CH3KMnO4COOHBr2FeCOOHBrg.HCCHH2OH+Hg2+,CH3CHOKMnO4CH3COOHCH3CH2OHH+CH3COOC2H5HCNH2O
HCN
1)2)
H2OH2O
羧酸及其衍生物
羧酸及其衍生物的化学性质：1.羧酸酸性羧酸能与金属氧化物和金属氢氧化物等反应生成盐，能与碳酸盐作用生成羧酸盐并放出二氧化碳。
羧酸的碱金属盐如钠盐、钾盐等，都能溶于水。
不溶于水的羧酸转化为盐后就可以溶于水，利用这个性质，可以将羧酸和其他不溶于水的非酸性有机物分离。
利用碳酸氢钠可以将羧酸和酚分离。
2.羧基中的羧基取代反应：羧基中的—OH可作为一个基团被酸根（R—COO—）、卤素、烷氧基（—OR）或氨基（—NH2）置换，分别生成酸酐、酰酐、酯或酰胺等羧酸的衍生物。
①酸酐的生成：羧酸在脱水剂如五氧化二磷的存在下加热，两分子羧酸间能失去一分子水而形成酸酐。
②酰卤的生成：羧酸与PX3、PX5、亚硫酰氯(SOCl2)作用生成酰卤。
③酯的生成：在强酸如浓硫酸的催化下，羧酸能和醇反应生成酯。
有机酸和醇的反应是可逆的。
④酰胺的生成：在羧酸中通入氨气或加入碳酸铵，可得到羧酸铵盐，铵盐热失水而生成酰胺。
酰胺在加热则进一步失水生成氰。
氰水解则可通过酰胺而转化成羧酸，这实际上是羧酸盐失水的逆反应。
3.羧酸的还原：羧酸很难被还原，只能用LiAlH4才能将其还原为相应的伯醇。
H2/Ni、NaBH4等都不能使羧酸还原。
4.羧酸的α-H的卤代反应：①α-H的卤代作用：羧酸的α-H可在少量红磷、硫等催化剂存在下被溴或氯取代生成卤代酸。
②芳香环的取代反应：羧基属于间位定位基，所以苯甲酸在进行苯环上的亲电取代反应时，取代基将主要进入羧基的间位。
5．二元羧酸受热反应的规律①乙二酸、丙二酸受热脱羧生成一元酸，丙二酸的脱羧反应是所有在β-位有羰基的化合，如烷丙基、酮酸等共有的反应。
②丁二酸、戊二酸受热脱水（不脱羧）生成环状酸酐。
③己二酸、庚二酸受热既脱水又脱羧生成环酮。
④两个羧基间隔来5个以上的碳原子的脂肪二元羧酸在加热的情况下，得到的产物是分子间失水而形成的酸酐。
6.羧酸的衍生物的水解四种羧酸衍生物在化学性质上的一个主要共同点是他们都能水解生成相应的酸，酰氯、酸酐容易水解，而酯、酰胺的水解需要酸或碱作催化剂，并且还要加热。
有机酸
COOH
苯甲酸
对甲基苯甲酸
CH3
（安息香酸）
COOH
-萘甲酸; 1- 萘甲酸
2. 羧基与苯环支链相连——脂肪酸作为母体
CH2COOH
CH=CHCOOH
苯乙酸（苯醋酸）
CH 2COOH
3-苯丙烯酸 （肉桂酸）
-萘乙酸
COOH
COOH
COOH
（对苯二甲酸， 1,4-苯二甲酸）
Байду номын сангаас
（环己基甲酸）
CH3CH2Br
P240 习题 11 CH CH 3 2COOH
CH3CH2CN
HCOOCH2CH3
CH3COOCH3
9.2 羧酸衍生物
9.2.1 羧酸衍生物的结构和命名
羧酸衍生物 —— 一般指羧基中的羟基被其他
原子或基团取代后所生成的化合物。羧酸和羧 酸衍生物中都含有酰基，因此也统称为酰基化 合物。
1. 酸性 羧酸的pKa=45, 在水溶液中属于弱 酸， 能和强碱反应．
RCOOH + NaOH
RCOONa + H2O
羧酸的酸性比碳酸的强；羧酸与碳酸氢钠 反应，放出CO2，鉴别有机酸．
• 羧酸根负离子的结构和稳定性
• 羧酸根负离子的负电荷不是集中在一个氧，
而是平均分散在两个氧原子上。不同于羧酸， 其两个碳氧键是等同的。
COOH COOH
乙二酸（草酸）
HOOC-CH2-COOH
丙二酸（胡萝卜酸）
HOOCCH2CH2COOH
丁二酸(琥珀酸） HOOCCH=CHCOOH(丁烯二酸）
H C C HOOC 富马酸 H COOH H C C HOOC COOH 马来酸 H
《羧酸及其衍生物》 知识清单
《羧酸及其衍生物》知识清单一、羧酸羧酸是一类含有羧基（COOH）的有机化合物，羧基是羧酸的官能团。
（一）羧酸的分类1、根据羧基所连接的烃基不同，可分为脂肪酸（如乙酸、丙酸）和芳香酸（如苯甲酸）。
2、根据分子中羧基的数目，可分为一元酸（如甲酸）、二元酸（如草酸）和多元酸（如柠檬酸）。
（二）羧酸的命名1、俗名：一些常见羧酸有通俗的名称，如甲酸叫蚁酸，乙酸叫醋酸。
2、系统命名法：选择含有羧基的最长碳链作主链，从羧基碳开始编号，按照“某酸”来命名。
（三）羧酸的物理性质1、状态：低级脂肪酸（C1 C3）是液体，具有刺激性气味；中级脂肪酸（C4 C10）为油状液体，有难闻的气味；高级脂肪酸（C10 以上）是蜡状固体，无味。
2、溶解性：羧酸分子中的羧基是极性基团，能与水分子形成氢键，所以低级羧酸能与水混溶，随着碳链增长，在水中的溶解度逐渐减小。
（四）羧酸的化学性质1、酸性羧酸具有酸性，能与碱发生中和反应。
其酸性强弱取决于羧基的结构，一般来说，脂肪酸的酸性比碳酸强，能与碳酸钠、碳酸氢钠反应生成二氧化碳。
2、酯化反应羧酸与醇在一定条件下发生酯化反应，生成酯和水。
这是一个可逆反应，通过增加反应物浓度或除去生成物，可以使平衡向生成酯的方向移动。
3、脱羧反应某些羧酸在特定条件下会发生脱羧反应，失去羧基生成烃。
（五）重要的羧酸1、甲酸（HCOOH）具有醛基和羧基的双重性质，能发生银镜反应等醛类的特征反应。
2、乙酸（CH3COOH）是食醋的主要成分，具有酸味，在有机合成中应用广泛。
二、羧酸衍生物羧酸衍生物是指羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或基团取代后的产物，主要包括酰卤、酸酐、酯和酰胺。
（一）酰卤1、定义：羧酸中的羟基被卤素原子（如氯、溴）取代后的产物。
2、命名：根据相应的羧酸来命名，将“酸”字改为“酰卤”，如乙酰氯（CH3COCl）。
（二）酸酐1、定义：由两个羧酸分子脱去一分子水形成的化合物。
2、命名：根据形成酸酐的羧酸来命名，称为“某酸酐”，如乙酸酐（（CH3CO)2O）。
有机化学第10章羧酸及其衍生物
. 6H O 2
Ⅱ羧酸衍生物
羧酸分子中的羧基被不同基团取代的产物—羧酸的衍生物。 一、命名
酰氯和酰胺的命名相同，以它所含酰基命名
O O C CH 3 C Cl Cl CH3 C NH2 C NH2 O O
O H C N
CH3
O C H 3 C N H C H 2C H 3
CH3
N，N‘—二甲基甲酰胺（DMF）
O H2 R
'
+
-H R
+
O R C OR
'
H
（4）酰胺的形成
先得到铵盐，将铵盐加热，首先失去一分子水，生成酰胺，继续加热失水成腈。
O R C OH O O ONH
4
+
NH3
R
C
-H 2 O
R
C
NH2
-H 2 O
R
C
N
正好是腈水解的逆反应。 芳香、二元羧酸同样具有上述反应，可生成单酰氯、单酯也可生成二酰氯二酯。
2-丁烯酸
二元羧酸、 选取含有两个羧基的最长碳链，叫某二酸。
COOH H 3 CH 2 C H C HOOCCH COOH
2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH
乙基丙二酸
HOOCCH=CHCOOH
已二酸
丁烯二酸 芳香酸：把芳环作为取代基
COOH COOH CH=CH-COOH HOOCH
2C
邻苯二甲酸
三、化学性质 1、酸性 RCOOH可看作 HOH中的H被酰基
R O C
取代的产物。
由于羰基的π 键与羟基氧原子上未共用电子对形成P-π 共轭体系，—OH氧上电子密度因向羰基转移而有所降低，使得—OH中氢氧间电 子密度降低，键强度减弱，以致—OH中的氢以质子形成离解，所以酸性比弱酸 和水强得多。但与强酸相比，羧酸只属于弱酸。
有机化学羧酸及其衍生物
Organic Chemistry
Ⅰ羧酸
一、羧酸、羧基的结构 1）羧酸：
H
C O
OH
R
C O
OH
Ar C O
OH
Organic Chemistry
Chapter 9 羧酸及其衍生物
2）羧基的结构：
C O
R
Organic Chemistry
OH
O
..
R C O H
形式上看，羧基由羰基和羟基组成。羟基氧原子的未共用电子对所 占据的 p轨道和羰基的 π键形成 p-π共轭。羟基氧上电子云密度有所 降低，羰基碳上电子云密度有所升高。因此，羧酸中羰基对亲核试 剂的活性降低，不利于HCN等亲核试剂反应。 Organic Chemistry
对于含不饱和键的不饱和羧酸则取包括羧基和不饱和键的最长碳链为主链称某烯酸并注明不饱和键的位置命名含脂碳环羧酸和芳香羧酸时则把脂碳环和芳环当作取代基choh3乙基己酸3丙基4戊烯酸coohchcoohchcoohcoohcooh乙基丙二酸邻苯二甲酸环戊基甲酸四物理性质羧酸的沸点比相近分子质量的其它有机物要高
3—丙基—4—戊烯酸
COOH
COOH
乙基丙二酸
环戊基甲酸
邻苯二甲酸
Organic Chemistry
Chapter 9 羧酸及其衍生物
四、物理性质
羧酸的沸点比相近分子质量的其它有机物要高： 乙 丙 酸（60）：117.9℃ 醛（58）： 48.8℃ 8 ℃
Organic Chemistry
正丙醇（60）： 97.4℃ 甲乙醚（60）：
味道 沸点
酰氯和酸酐都对粘膜有刺激性，酯有香味。 酰氯、酸酐和酯由于不能形成氢键，熔沸点与分子量相近
有机化学B教材第二版课后习题解析第九章 羧酸和羧酸衍生物课后习题参考答案
羧酸和羧酸衍生物客户剖析提参考答案习题1，各物质名称分别如下：4-氧代-3-戊烯酸；对羟基苯甲酸；苯甲酸环己酯；甲酸环己基甲酯；乙酸丙烯酸酐；Z-3-氯—3-戊烯酰氯；丁交酯；4-甲基-δ-庚内酯；习题2，各物质结构式如下：COOHNO2O2NCOOHCOOH OBrOO习题3，O2O2NOCH2OH P2O5CH2CH2OO CH3OHP/Cl2CH3ClCOOHCOOHOOO LiAlH4CH2OHCH2OHOOOOCOOHOOCH3CH3 CH3OHOOOOCCH3OO习题4，酸性：二氯乙酸〉氯乙酸〉乙酸水解活性：乙酰氯〉乙酸酐〉乙酸乙酯〉乙酰胺脱羧容易度：乙二酸〉苯甲酸〉乙酸醇解活性： 乙酰氯 〉丙烯酰氯 〉苯甲酰氯 与苯酚反应：乙酰氯 〉乙酸酐 〉乙酸习题5，H 2/Ni 用于碳碳双键，羰基的还原，没有选择性。
氢化铝锂用于羰基、羧基、硝基、卤代烃还原，对这些基团没选择性，但不还原C=C 。
遇水、活泼氢物质剧烈反应，遇空气自燃。
硼氢化钠只还原羰基，还可以在水溶液中进行。
习题6，COOH OO OH HOOCOOHOH C H 3OOH COOHOHOOCOOHOH CH 3KM nO 4褪色不褪色OH C H 3HOOCO OH2，4-二硝基苯肼COOHOO OH 丙酮酸苯甲酸水杨酸丙酮酸苯甲酸水杨酸显色不显色FeCl 3水杨酸苯甲酸（丙酮酸是少见的有银镜反应的羧酸）乙酰氯乙酸乙酯氯乙酸乙酰氯乙酸乙酯甲酸乙酯甲酸甲酯甲酸甲酯（水解产生乙醇的会有碘仿反应，水解产生甲酸的会有银镜反应）丙酮酸苯甲酸肉桂酸丙酮酸苯甲酸肉桂酸褪色不褪色苯甲酸Br Br肉桂酸草酸丙二酸丁二酸草酸酸色非酸色KM nO 4褪色不褪色丙二酸丁二酸强热pH 试纸检验气体丙二酸丁二酸苯甲酰氯苄氯对氯苯甲酸酸色非酸色KM nO 4褪色不褪色pH 试纸OH 2苯甲酰氯苄氯对氯苯甲酸苯甲酰氯苄氯另取样O H 2（苯甲酰氯水解产生氯化氢，可使高锰酸钾褪色） 习题7， 1）CH 3+4CH 3O O H -C3OAg+3C3O2）NH 3CH 3OH 24C H 3CH 2OH 3+CH 3CH 3OH KM nO C H 3CH 3OCN-CH 33OHOH 3+C H 3CH 3OHH 2SO 4CH 2CH 33）CH 3OHOCl /PCH 3OHOCH 2OHOSOCl CH 2ClO4）BrMgE t 2O MgBrOH 3553OHO5）CH 3OHOLiAlH CH 3OH CH 2CH 3CH 3CH 3O H 3+CH 3CH 3O KM nO 46）I KOHCH 3COOHLiAlH CH 3OH SOCl 2CH 3ClCH 3CH 3O MgE t 2OC H 3MgClCH CH 3O CH CH 3OHCH 37）CH 2CH 23+C H 3OHC H 3-CH 3OCrO /C H N +3CH 3C3OH H 2SO 4CH 3O CH 3O8）CH 3OH KM nO 4CH 3C OOHC l /POHOOH ON9）H 2Br NCCNBrBrOH 3+HOOCCOOH H 2/NiCOOH习题8，1）2个不饱和度，2个氧，无酸性，有C=C ，可水解（可能为酯），银镜反应为醛（烯醇酯异构成）碘仿反应为乙醛，综合为乙酸乙烯醇酯。
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－COOH2 14 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。
二、羧酸结构和化学性质亲核取代O 还原R－C－C－O－H α-H反应H 脱羧酸性1、酸性?E O O O +?R－C H + R－C R－C E EO－H O OO O NaOH/Na2CO3/ NaHCO3H2O + R－C E R－C EH+ O－Na O－H应用：①鉴别：与酚不同，与非酸性物质不同。
有机化学 第09章 羧酸衍生物
O R-C-OR// + NH3↑
反应活性顺序为： 酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯 ＞ 酰胺
化学性质\3.氨解
酰氯、酸酐、酯与氨作用生成的反应叫做氨解。
O R-C-Cl
反 应 速 度 递 增
O R-C-NH2 + NH4Cl O O R-C-NH2 + R/-C-ONH4
O O R-C-O-C-R/ + 2H-NH2 O R-C-OR/
这是个碱催化机理，整个 HNu + B 过程是加成—消除历程，碱 碱 的作用是增强试剂的亲核性。
HB + Nu-
亲核试剂
在消除时，离去基团L- 的亲核性降低 ，越易离去。
化学性质\4.酯缩合反应
酯分子的α-H 在OH- 条件下与另一分子酯失去醇得到β-酮 基酯—— 称酯缩合反应，或叫克莱森（Claisen) 缩合。 反应物：酯 克 莱 森 缩 合
化学性质\2.醇解
羧酸衍生物都可以与醇作用生成相应的酯。
O R-C-Cl
反 应 速 度 递 增
O R-C-OR// + HCl O O R-C-OR// + R/-C-OH O R-C-OR// + R/-OH 酯交换
反 应
O O R-C-O-C-R/ + H-OR// O R-C-OR/
O R-C-NH2
（长时间加热 回流、且加酸、 碱催化剂）
水解活性： 酰氯 ＞ 酸酐 ＞ 酯 ＞ 酰胺
化学性质\1.水解
酯水解是可逆过程，但在OH- 条件下水解生成盐，平衡破坏， 水解可进行到底。 O NaOH / R-C-OR + H2O O R-C-ONa + R/OH （皂化反应） （高级脂肪酸盐 —— 叫肥皂） 同位素示踪实验证明，不管是H+ 催化剂还是OH- 催化剂，大多 数羧酸酯水解是酰氧键断裂： O O 18 18 CH3-C-O CH3 + H2O CH3-C-OH + CH3O H
《羧酸及其衍生物》 知识清单
《羧酸及其衍生物》知识清单一、羧酸（一）羧酸的定义和结构羧酸是一类有机化合物，分子中含有羧基（COOH）。
羧基由一个羰基（C=O）和一个羟基（OH）组成，其结构使得羧酸具有一定的酸性。
（二）羧酸的分类1、根据烃基的不同脂肪酸：烃基为脂肪烃基，如乙酸、丙酸等。
芳香酸：烃基为芳香烃基，如苯甲酸。
2、根据羧基的数目一元羧酸：分子中只含有一个羧基，如甲酸、乙酸。
二元羧酸：分子中含有两个羧基，如草酸、丙二酸。
（三）羧酸的物理性质1、状态低级脂肪酸（C1-C3）是液体，具有刺激性气味；中级脂肪酸（C4-C9）是油状液体，有难闻的气味；高级脂肪酸（C10 以上）是蜡状固体，无味。
2、溶解性羧酸分子中的羧基是亲水基团，烃基是憎水基团。
随着碳链的增长，羧酸在水中的溶解性逐渐减小。
（四）羧酸的化学性质1、酸性羧酸具有酸性，能与碱发生中和反应，与活泼金属反应生成氢气。
其酸性强弱取决于羧基的结构和所连烃基的性质。
2、酯化反应羧酸与醇在一定条件下发生酯化反应，生成酯和水。
3、脱羧反应在特定条件下，羧酸脱去羧基生成烃。
（五）常见的羧酸1、甲酸（HCOOH）甲酸具有醛基和羧基的结构，既有羧酸的性质，又有醛的还原性。
2、乙酸（CH3COOH）乙酸是食醋的主要成分，具有典型的羧酸性质。
二、羧酸衍生物（一）羧酸衍生物的定义和分类羧酸衍生物是羧酸分子中的羟基被其他原子或基团取代后的产物，包括酰卤、酸酐、酯和酰胺。
（二）酰卤1、定义羧酸中的羟基被卤素原子取代后的产物。
2、命名根据酰基和卤素的名称，称为“某酰卤”。
3、化学性质酰卤的化学性质活泼，容易发生水解、醇解和氨解反应。
（三）酸酐1、定义由两个羧酸分子脱去一分子水形成的化合物。
2、命名根据形成酸酐的羧酸名称，称为“某酸酐”。
3、化学性质酸酐也能发生水解、醇解和氨解反应。
（四）酯1、定义羧酸与醇发生酯化反应生成的产物。
2、命名根据形成酯的羧酸和醇的名称，称为“某酸某酯”。
3、化学性质酯在酸或碱的催化下可以发生水解反应。
羧酸及其衍生物的化学性质
羧酸及其衍生物的化学性质羧酸及其衍生物是一类含有羧基（-COOH）的有机化合物。
它们常常具有酸性，因为羧基可以给出质子（H+）。
羧酸和其衍生物在水中可以形成水合物，而这些水合物在中性或酸性条件下可以存在，但在碱性条件下容易发生水解。
下面将对羧酸及其衍生物的化学性质进行一些介绍。
1. 酸性羧酸的羧基可以给出质子，因此羧酸有一定的酸性。
在水中，羧酸可以形成羧酸离子（-COO^-）和质子（H+）。
由于质子是暂时性的，因此羧酸是一个弱酸。
羧酸的酸性可以通过pKa值来衡量，pKa值越小，酸性越强。
羧酸的pKa通常在3-5之间。
2. 水解在碱性条件下，羧酸及其衍生物容易发生水解反应。
以酯为例，当酯和水在碱性条件下反应时，产生的产物是羧酸和醇。
羧酸的水解可以通过以下反应来表示：RCOOR' + NaOH → RCOO^-Na+ + R'OH3. 脱羧反应在一些情况下，羧酸中的羧基可以被脱除，形成烯丙基化合物。
这种反应叫做脱羧反应。
脱羧反应通常在高温下进行，而且需要使用强碱或强酸催化剂。
例如，苯甲酸在高温、强碱条件下可以脱羧成为苯乙烯：C6H5COOH → C6H5CH=CH2 + CO24. 共轭碱羧酸和其衍生物的共轭碱是指它们失去羧基后的化合物。
在水中，共轭碱可以受到水分子的配位，形成水合离子。
共轭碱的性质类似于胺，因为它们都有可供质子接受的孤对电子对。
共轭碱的酸性比羧酸弱，因为它们缺少羧基的酸性贡献。
5. 还原性羧酸和其衍生物在还原条件下可以发生还原反应，还原成相应的醇。
还原反应通常需要使用还原剂，如锌、氢气或铁（II）离子。
以乙酸为例，下面是它们的还原反应：6. 酰化反应羧酸和酰化试剂在酸性条件下可以发生酯化反应，生成酯。
酰化试剂通常是醇或酚，如甲醇或苯酚。
酯化反应通常需要强酸或酸性催化剂，如硫酸或氯化铝。
下面是酯化反应的示意式：总之，羧酸及其衍生物具有多种化学性质。
它们可以形成羧酸离子和质子，发生水解、脱羧、酰化等反应。