第十章羧酸和取代羧酸
羧酸和取代羧酸
第一节：羧酸；
一、 羧酸的命名:
1、 选择含羧基的最长碳链为主链，按主链上碳原子的数目称为某酸，并从羧基碳原子开始编号；
2、 二元酸的命名，选取含有两个羧基的碳原子在内的最长碳链作为主链，称某二酸；
3、 芳香酸【羧基直接与苯环相连】，以苯甲酸为母体，其他基团为取代基；
4、 脂环族羧酸，1）羧基直接连在脂环上，脂环烃名称加“羧酸或二羧酸”；2）羧基在脂环侧链上，脂环烃基作为取代基；
二、 物理性质：
1、 溶解性；
2、 沸点；饱和一元羧酸沸点随着相对分子质量的增加而升高。羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇的沸点高得多。【羧酸分子间通过分子间氢键合成二聚体或多聚体】
3、 熔点；羧酸的熔点随碳原子数的增加呈锯齿状上升。【偶数碳的羧酸分子中，链端甲基和羧基分处链的两边，比奇数碳羧酸分子有较好的对称性，在晶体中排列得更紧密。】 三、化学性质：
一）酸性与成盐；
1.脂肪酸；
①吸电子诱导效应；硝基、卤素、烯基、炔基等集团的吸电子作用，使羧基电子云密度下降，从而使羧基负离子更稳定，酸性增强；
②斥电子诱导效应；斥电子集团使羧酸根负电荷增加，负离子稳定性降低，酸性减弱；
2．芳香酸；
①苯甲酸与甲酸相比，分子中的苯基是吸电子集团，根据-I效应，酸性应比甲酸强。但由于苯环大π键形成共轭体系，电子云向羧基偏移，不利于H+解离，所以苯甲酸的酸性比甲酸弱；
②取代苯甲酸中取代基性质对酸性强弱的影响与脂肪族羧酸相似；
③取代基在苯甲酸的邻位，不论是吸电子基团还是供电子基团【氨基除外】，都使其酸性增强，且比对位和间位强；
3.二元酸；
羧基的相对距离和在空间的位置对羧酸酸性有影响。分步电离。第一步电离要受另一个羧基吸电子诱导效应的影响，相距越近，影响越大。当一个羧基解离成为羧基负离子后，对另一个的羧基产生供电子诱导效应，使第二个羧基不易解离；
4.成盐；
【鉴别反应】：利用其与碳酸氢钠反应放出二氧化碳，可以鉴别、分离苯酚和羧酸。
10 羧酸
1第十章羧酸和取代羧酸
羧酸的结构、分类和命名；
羧酸的物理性质；
羧酸的主要反应和制法；
取代羧酸的性质。
RCO
OHArCO
OHz羧酸是分子中含有羧基(carboxyl)的化合物。z羧酸(Carboxylic acid)是一类具有酸性的有机化合
物，它们都含有官能团——羧基（-COOH）。
z羧酸在结构上可以看成烃分子中氢原子被羧基取代
后的衍生物，通式为：R-COOH或Ar-COOH。
z羧酸的结构通式：一、羧酸的结构、分类和命名第一节羧酸
羧基是由羰基和羟基组合而成的。
CO
O H·
·
· · Rsp2杂化
p-π共轭R C O HO
· ·
由于p-π共轭，使羧基中的羟基氧原子上的电子云向羰基
移动，氧氢键的电子云更靠近氧原子，增强了氧氢键的极
性，有利于氢原子的离解，使羧基具有酸性。(1) 羧酸的结构
羧酸酸性的强弱取决于电离后所形成的羧酸根负离
子的相对稳定性。
R C OHO
R C OO
－R CO
O－
一元酸、二元酸……根据和羧基相连的烃基种类，可分为：
根据羧基的数目不同，可分为：脂肪族羧酸、芳香族羧酸：
饱和酸、不饱和酸：
饱和酸 不饱和酸 芳香酸
一元酸乙酸 丙烯酸 苯甲酸
二元酸乙二酸 顺丁烯二酸 邻二苯甲酸(2) 羧酸的分类
根据和羧基相连的烃基饱和程度不同，可分为：RCOHO
ArCOHO
RCOHO
C
OHO
R
R'R"αβ
2羧酸的俗名—俗名法，根据羧酸的来源命名
HCOOHCH
3COOH
CH
3CH
2CH
2COOH蚁酸
formic acid醋酸
acetic acid
酪酸
butyric acid 月桂酸
lauricacidCH
3(CH
2)
12COOH(3) 羧酸的命名
CH
3(CH
2)
14COOHCH
3(CH
2)
16COOH
肉桂酸
cinnamicacid 软脂酸(棕榈酸)
palmiticacid 硬脂酸
stearicacid
CH CHCOOHCOOH
安息香酸
benzoic acid
大学有机化学羧酸及其衍生物习题答案
第十章 羧酸和取代羧酸
习题
1． 用系统命名法命名下列化合物（标明构型）。
(1) { EMBED ChemDraw.Document.6.0 \* MERGEFORMAT |COOHCOOHClHHCl (2)
(3)
(4) (5) (6)
(7) (8) (9)
2.写出下列化合物的结构式。
(1)反-4-羟基环己烷羧酸（优势构象） (2)（2S，3R）-2-羟基-3-苯基丁酸
(3)7，9，11-十四碳三烯酸 (4)（R）-2-苯氧基丁酸
(5)丙二酸二甲酯 (6)（E）-4-氯-2-戊烯酸
(7)2-甲基-4-硝基苯甲酸
3．用化学方法分离下列各组混合物。
(1)辛酸、己醛、1-溴丁烷
(2)苯甲酸、对甲酚、苯甲醚
4．将下列各组化合物按酸性由大到小顺序排列。
(1)（A）丁酸 （B）顺丁烯二酸 （C）丁二酸 （D）丁炔二酸 （E）反丁烯二酸
(2)（A） （B） （C） （D）
(3)（A）α-氯代苯乙酸 （B）对氯苯甲酸 （C）苯乙酸 （D）β-苯丙酸
5．回答下列问题。
(1)为什么羧酸的沸点及在水中的溶解度较相对分子质量相近的其他有机物高？
(2)苯甲酸和邻氯苯甲酸都是不溶于水的固体，能用甲酸钠的水溶液将其混合物分开，为什么？
(3)如果不用红磷或三卤化磷作催化剂，可以采用什么方法使羧酸的α-卤代反应顺利进行？说明理由。
6．写出下列反应的主要产物。
(1) (2)
(3)
(4)
(5) (6)
(7) (8)
(9) (10)
7.下列化合物在加热条件下发生什么反应？写出主要产物。
(1)3-苯基-2-羟基丙酸 (2)邻羟基苯乙酸 (3)2-环戊酮羧酸
第十章 羧酸和取代羧酸
第十章 羧酸和取代羧酸 1．苯甲醛、苯甲醇和苯甲酸的分子量较接近，而沸点和熔点却相差很大，此现象如何解释？ 苯甲醛 苯甲醇 苯甲酸 分子量 106 108 122 沸点/ 178 205 249℃ 熔点/ ℃-26 -15.3 122 2．顺丁烯二酸在100克水中能溶解79克，而反丁烯二酸只能溶解0.7克，试给予解释。 3．试解释邻氯苯丙炔酸的酸性弱于其对位和间位异构体的酸性。 4．试解释为什么2,6-二羟基苯甲酸（pKa=2.32）的酸性强于邻羟基苯甲酸（pKa=2.98）的酸性。 5．在利用氧化法由伯醇制备醛或由烷基苯制备芳酸中，如何能得到纯净的醛或羧酸？ 6．甲酸为什么具有还原性？ 7．分子式为C9H8O3的一种化合物，能溶于氢氧化钠和碳酸钠溶液，与三氯化铁溶液有显色反应，能使溴的四氯化碳溶液褪色，用KMnO4氧化得到对羟基苯甲酸，试推断它的结构。 8．分子式为C4H8O3的两种同分异构体A和B，A与稀硫酸共热，得到分子式为C3H6O的化合物C和另一化合物D，C不能发生碘仿反应，但D能与托伦试剂反应生成银镜。B加热脱水生成分子式为C4H6O2的化合物E，E能使溴的四氯化碳溶液褪色，并经催化氢化生成分子式为C4H8O2的直链羧酸F。试写出A、B、C、D、E、F的结构式。 9．用化学方法区分下列各组化合物： （1）甲酸、乙酸和丙烯酸 （2）苯甲醇、苯甲酸、水杨酸和苯甲醛 10．阿司匹林水溶液加入FeCl3溶液能否显色？如将其水溶液加热放冷后再加入FeCl3溶液能否显色？ 11．用反应方程式表示丙酮酸在体内的变化过程。 12．将下列各组化合物按酸性由大到小顺序排列，简述其理由。 （1）(A)丁酸 (B)顺丁烯二酸 (C)丁二酸 (D)丁炔二酸 (E)反丁烯二酸 （3）(A)α-氯代苯乙酸 (B)对氯苯乙酸 (C) 苯乙酸 (D) β-苯丙酸 13．回答下列问题： （1）为什么羧酸的沸点及在水中的溶解度相对分子质量相近的其它有机物高? （2）苯甲酸和邻氯苯甲酸都是不溶于水的固体，能用甲酸钠的水溶液将其混合物分开，为什么? 14．排列出下列醇在酸催化下与丁酸发生反应的活性次序： （1）(CH3)3CCH(OH)CH3 （2）CH3CH2CH2CH2OH （3）CH3OH （4）CH3CH(OH)CH2CH3 15．写出草酸、对苯二甲酸在酸催化下，分别与乙二醇反应的产物。 16．由低到高排出下列化合物沸点的顺序。
有机化学课后习题参考答案
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引 言
这本参考答案是普通高等教育“十二五”规划教材《有机化学》（周莹、赖桂春主编，化学工业出版社出版）中的习题配套的。我们认为做练习是训练学生各种能力的有效途径之一，是对自己所学内容是否掌握的一种测验。因此，要求同学们在学习、消化和归纳总结所学相关知识的基础上完成练习，即使有些可能做错也没有关系，只要尽心去做就行，因为本参考答案可为读者完成相关练习后及时核对提供方便，尽管我们的有些参考答案（如合成题、鉴别题）不是唯一的。
北京大学邢其毅教授在他主编的《基础有机化学习题解答与解题示例》一书的前言中写道：“解题有点像解谜，重在思考、推理和分析，一旦揭开了谜底，就难以得到很好的训练。” 这句话很符合有机化学解题的特点，特摘录下来奉献给同学们。我们以为，吃透并消化了本参考答案，将会受益匪浅，对于报考研究生的同学，也基本够用。
第一章 绪论
1-1解：
（1）C1和C2的杂化类型由sp3杂化改变为sp2杂化；C3杂化类型不变。
（2）C1和C2的杂化类型由sp杂化改变为sp3杂化。
（3）C1和C2的杂化类型由sp2杂化改变为sp3杂化；C3杂化类型不变。
1-2解：
(1) Lewis 酸 H+ ， R+ ，R－C+＝O，Br+ ， AlCl3， BF3， Li +
这些物质都有空轨道，可以结合孤对电子，是Lewis酸。
（2）Lewis 碱 x－， RO－， HS－， NH2， RNH2， ROH， RSH
这些物质都有多于的孤对电子，是Lewis碱。
第十章 羧酸及其衍生物
第十章 羧酸及其衍生物
羧酸及其衍生物
❖ 羧酸及其衍生物的结构特征；
❖ 羧酸及其衍生物的物理和化学性质；
❖ 乙酰乙酸乙酯和丙二酸酯的特性及其在有机合成上的应用；
❖ 蜡和油脂，碳酸衍生物
重点要求掌握羧酸及其衍生物的化学性质；乙酰乙酸乙酯在有机合成上的应用。
10.1 羧酸
10.1.1 羧酸的构造、分类和命名
1、羧酸的构造和分类
分子中具有羧基 的化合物，称为羧酸。它的通式为 RCOOH。
2、命名
由它的来源命名：甲酸最初是由蚂蚁蒸馏得到的，称为蚁酸。乙酸最初是由
食用的醋中得到，称为醋酸。还有草酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸。
系统命名：含羧基最长的碳链作为主链，根据主链上碳原子数目称为某酸．
编号从羧基开始．
3，4－ 二甲基戊酸
3－甲基－ 2－丁烯酸
芳香族羧酸可以作为脂肪酸的芳基取代物命名：
羧酸常用希腊字母来标名位次，即与羧基直接相连的碳原子为α，其余位次
为β、γ…，距羧基最远的为ω位。
二元酸命名：
10.1.2 羧酸的物理性质
在室温下10个碳原子以下的饱和一元羧酸是液体。 10个碳原子以上的羧酸为石蜡固体，挥发性很低，无气味。
4～9个碳原子的脂肪酸具有腐败恶臭、动物的汗液和奶油发酸变坏的气味。
饱和一元羧酸的沸点比相对分子质量相似的 醇还要高。
饱和一元羧酸的熔点随分子中碳原子数目的增加呈锯齿状的变化。
低级脂肪酸易溶于水，但随分子量的增高而降低。
甲酸与水通过氢键缔合
在固态和液态，羧酸主要以二聚体形式存在。低级的羧酸，在气相时仍以双分子缔合状态存在。
10.1.3 羧酸的化学性质
OOHHHOHOHHHHOCRCOOHOORHOORHCC2HORHOHCCα
10.1.3.1 酸性
羧酸具有弱酸性，在水溶液中存在着如下平衡：
乙酸的离解常数Ka为1.75×10-5
安徽中医药大学硕士讨论生入学考试616药学综合一考试大纲
安徽中医药大学硕士研究生入学考试61６《药学综合一》考试大纲
《药学综合一》为我校招收全日制药学、中药学类各专业学术学位硕士研究生设置的选拔性综合考试科目,其目的是考查考生中药学基本知识、能力和素养要求，为硕士研究生招生提供择优录取的依据．评价的标准是药学及相关学科较优秀的本科毕业生所能达到的及格或及格以上水平。《药学综合一》考试内容主要涵盖无机化学、有机化学和分析化学(含化学分析和仪器分析)3门课程。
一、考查目标
要求考生理解和掌握基础化学相关课程基础知识和基本理论,能够运用基本原理和方法分析、判断和解决有关实际问题。
1．无机化学
第一章 原子结构与周期系
掌握波函数、原子轨道、概率密度和电子云的含义；
掌握四个量子数的取值与物理意义；
掌握鲍林的原子轨道近似能级图、核外电子排布的原则;
掌握原子的电子层结构与元素周期系的关系;
熟悉电子的壳层概率径向分布图、原子轨道和电子云的角度分布图;
了解核外电子运动的特征;
了解 元素某些性质的含义及周期性变化规律。
第二章 化学键与分子结构
掌握离子键的本质和特征；
掌握价键理论的基本要点、共价键的特征和类型；
掌握杂化轨道理论的基本要点及其应用;
掌握极性键、非极性键、极性分子、非极性分子、偶极矩的含义；
熟悉分子轨道理论的基本内容;
熟悉如何判断分子的极性；
了解价层电子对互斥理论;
了解分子间作用力及氢键的性质和特点． 第三章 配位化合物的化学键理论
掌握配位化合物的基本含义,组成、命名；
掌握配合物价键理论的基本要点；
熟悉内轨型配合物、外轨型配合物和配合物的立体构型；
了解配位化合物的类型。
第四章 溶液
掌握质量摩尔浓度、物质的量浓度、摩尔分数的含义及有关计算；
熟悉其他浓度的表示方法及各浓度之间的换算;
了解非电解质稀溶液的依数性;
了解强电解质在溶液中的行为以及活度、活度系数、离子强度等含义。
第六章 化学平衡
掌握标准平衡常数表达式的书写及多重平衡规则;
药物化学第十章习题及答案
第 十 章 利尿药及合成降血糖药物
一、单项选择题
10-1、-葡萄糖苷酶抑制剂降低血糖的作用机制是：E
A. 增加胰岛素分泌 B. 减少胰岛素清除
C. 增加胰岛素敏感性 D. 抑制-葡萄糖苷酶，加快葡萄糖生成速度
E. 抑制-葡萄糖苷酶，减慢葡萄糖生成速度
10-2、下列有关甲苯磺丁脲的叙述不正确的是 C
A. 结构中含磺酰脲，具酸性，可溶于氢氧化钠溶液，因此可采用酸碱滴定法进行含量测定
B. 结构中脲部分不稳定，在酸性溶液中受热易水解
C. 可抑制-葡萄糖苷酶
D. 可刺激胰岛素分泌
E. 可减少肝脏对胰岛素的清除
10-3、下列口服降糖药中，属于胰岛素分泌模式调节剂的是 B.
A. Tolbutamide（甲苯磺丁脲） B. Nateglinide（那格列奈） C.
Glibenclamide（格列本脲） D. Metformin（二甲双胍）E. Rosiglitazone罗格列酮
10-4、下列有关磺酰脲类口服降糖药的叙述，不正确的是D
A. 可水解生成磺酰胺类
B. 结构中的磺酰脲具有酸性
C. 第二代较第一代降糖作用更好、副作用更少，因而用量较少
D. 第一代与第二代的体内代谢方式相同
E. 第二代苯环上磺酰基对位引入了较大结构的侧链
10-5、下列与metformin hydrochloride不符的叙述是 C A. 具有高于一般脂肪胺的强碱性 B. 水溶液显氯化物的鉴别反应
C. 可促进胰岛素分泌
D. 增加葡萄糖的无氧酵解和利用 E. 肝脏代谢少，主要以原形由尿排出
10-6．坎利酮是下列哪种利尿药的活性代谢物? B. 螺内酯
A. 氨苯蝶啶 B. 螺内酯 C. 速尿 D. 氢氯噻嗪 E. 乙酰唑胺
3、下述哪一种疾病不是利尿药的适应症C
A. 高血压 B. 青光眼
C. 尿路感染 D. 脑水肿
E. 心力衰竭性水肿
10-7．N-[5-(氨磺酰基)-1,3,4-噻二唑-2-基]乙酰胺的英文通用名：A
第十一章羧酸及其衍生物
第十一章 羧酸及其衍生物
11-1
第十章 羧酸及其衍生物
【教学重点】
羧酸及其衍生物的化学性质、丙二酸二乙酯和乙酰乙酸乙酯在合成上的应用。
【教学难点】
诱导效应、酰基上的亲核取代反应机理。
【教学基本内容】
羧酸的结构； 羧酸的制备方法； 羧酸及其衍生物的物理性质； 羧酸的化学性质——羧酸的酸性及影响酸性强度的因素（诱导效应、共轭效应和场效应）； 羧酸衍生物的生成； 羧基的还原反应； 脱羧反应； α-氢原子的卤代反应。
羟基酸的制备方法（卤代酸水解、羟基腈水解、Refomatsky反应）、羟基酸的化学性质——酸性、脱水反应、α-羟基酸的分解。
羧酸衍生物的化学性质——酰基上的亲核取代反应（水解、醇解、氨解）及其反应机理； 还原反应； 与Grignard反应； 酰胺氮原子上的反应（酰胺的酸碱性、脱水反应、Hofmann降解反应）。
乙酰乙酸乙酯的制备方法（Claisen酯缩合）； 乙酰乙酸乙酯的化学性质——酮式-烯醇式互变异构、 酸式分解和酮式分解； 乙酰乙酸乙酯在合成上的应用。
丙二酸二乙酯的制备及在合成上的应用。
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。
2015届高考化学总复习 第十章 第三节醛羧酸酯学案
第 1 页 共 8 页 第三节 醛 羧酸 酯
梳理基础
一、醛
1．定义。
______与______相连而构成的化合物。可表示为RCHO，甲醛是最简单的醛。
2．甲醛、乙醛。
颜色 气味 状态 密度 水溶性
甲醛 ____ ________ ____ ________
乙醛 ____ ________ ____ 比水小 ________
3.化学性质。
(1)氧化反应。
①乙醛能被弱氧化剂Ag(NH3)2OH氧化，反应的化学方程式为：
________________________________________________。
②乙醛也能被新制的Cu(OH)2悬浊液所氧化，反应的化学方程式为：
_________________________________。
③乙醛被空气中的氧气氧化，化学方程式为：______________________________。
(2)加成反应。
乙醛在镍作催化剂的条件下，与H2发生加成反应： ________________。
答案：1．烃基 醛基
2．无色 刺激性气味 气体 易溶于水 无色 刺激性气味 液体 与水互溶
3．(1)①CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH――→△CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
②CH3CHO＋2Cu(OH)2――→△CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O
③2CH3CHO＋O2――→催化剂△2CH3COOH
(2)CH3CHO＋H2――→Ni△CH3CH2OH 1．掌握乙醛的分子结构、物理性质和化学性质。
2．了解醛类的通式、官能团、检验和同分异构体，了解甲醛的性质、用途和安全使用的有关常识。
3．了解乙酸、乙酸乙酯的组成、结构特点和化学性质。
4．了解羧酸的结构特点和化学性质。
5．了解酯的结构特点、形成和水解规律。 第 2 页 共 8 页
二、羧酸
1．概念。
由烃基或氢原子与______相连构成的有机化合物。饱和一元羧酸通式为________。