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1、上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,1,第八章,,羧酸及其衍生物,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,2,如：酰鹵、酸酐、酯、酰胺等。,羧酸 : R-COOH,羧酸衍生物： RCO-L （可看作羧基中的羥基被其他原子或基團(tuán)取代),上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,3,第一節(jié) 羧酸,一、羧酸的分類和命名二、羧酸的物理性質(zhì)三、羧酸的化學(xué)性質(zhì)四、幾中常見的羧酸,上午2時(shí)48分53秒,第八章

2、 羧酸及其衍生物,4,1．羧酸的結(jié)構(gòu),官能團(tuán):羧基（—COOH） 羧基碳原子為sp2雜化,羧基中含處在同一平面的3個(gè)σ鍵;羧基碳p軌道與羰基氧原子的p軌道平行相互重疊形成一個(gè)π鍵;羥基氧原子上的未共用電子對與羰基上的π鍵形成p­π共軛，使羥基氧上的電子云密度降低，羰基碳原子上的電子云密度增高。,一、羧酸的結(jié)構(gòu)、分類和命名,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,5,羧基中p­π共軛體系的存

3、在，使得羧基不是羰基和羥基的簡單加合，而是兩者相互影響的統(tǒng)一體。,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,6,(1)根據(jù)烴基結(jié)構(gòu)分類:,,2．羧酸的分類,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,7,(2)根據(jù)羧基數(shù)目分類:,羧酸,,一元酸,二元酸,多元酸,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,8,,,3．羧酸的命名,,,,,,⑴ 俗名,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,9,⑵ 系統(tǒng)命名法,①選主鏈

4、：選擇含有羧基的最長碳鏈作主鏈。②編號：從羧基中的碳原子開始給主鏈上的碳原子編號。,注意事項(xiàng)：若分子中含有重鍵，則選含有羧基和重鍵的最長碳鏈為主鏈，根據(jù)主鏈上碳原子的數(shù)目稱“某酸”或“某烯（炔）酸”。,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,10,芳酸和脂環(huán)酸，可把芳環(huán)和脂環(huán)作為取代基來命名。,2,3­二甲基丁酸,2­丁烯酸,3­苯基丙烯酸（肉桂酸）,鄰羥基苯甲酸（水楊酸）,上午2時(shí)48分53秒,

5、第八章 羧酸及其衍生物,11,二元羧酸命名時(shí)，選擇包含兩個(gè)羧基的最長碳鏈為主鏈，根據(jù)主鏈碳原子的數(shù)目稱為“某二酸”。,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,12,二、羧酸的物理性質(zhì) 常溫時(shí)，C1 ~ C3是有刺激性氣味的無色透明液體，C4 ~ C9是具有腐敗氣味的油狀液體，C10以上的直鏈一元酸是無臭無味的白色蠟狀固體。脂肪族二元酸和芳香族羧酸都是白色晶體。,羧酸的沸點(diǎn)比相對分子質(zhì)量相近的醇高。例如：

6、 甲酸 乙醇 沸點(diǎn) 100.5℃ 78.5℃。 原因：羧酸分子間可以形成兩個(gè)氫鍵而締合成較穩(wěn)定的二聚體。,二聚體：,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,13,三、羧酸的化學(xué)性質(zhì),羧酸分子中易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的主要部位如下圖：,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,14,（一）酸性,生成的鹽為強(qiáng)堿弱酸鹽，遇強(qiáng)酸則得到原羧酸,應(yīng)用： 醇、酚、酸的鑒別與分離,提示： 酸

7、,溶,酚,醇,溶,溶,不溶,不溶,不溶,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,15,烴基結(jié)構(gòu)對羧酸酸性的影響,pKa,3.77 4.76 4.88,誘導(dǎo)效應(yīng)的影響：烷基有供電子效應(yīng)，增加 —COOH中O原子的電子云密度，H原子不易離解而使酸性減弱。,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,16,（二）羧酸衍生物的生成,1、酰鹵的生成,三

8、種方法中第三種方法的產(chǎn)物純、易分離，因而產(chǎn)率高。是一種合成酰鹵的好方法。,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,17,2、 酸酐的生成,常見脫水劑：五氧化二磷、乙酐等,① 一元酸酐,② 二元酸酐,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,18,3、 酯的生成 （酯化反應(yīng)）,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,19,4、酰胺的生成,此方法制備了四種羧酸衍生物：酰鹵、酸酐、酯、酰胺。,上午2時(shí)48分53秒,第八章

9、 羧酸及其衍生物,20,（三）脫羧反應(yīng),1、羧酸鹽脫羧,2、α-碳原子上連有吸電子基的羧酸，受熱易脫羧,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,21,原因：羧基的吸電子作用，使α-氫原子比較活潑。,反應(yīng)條件：紅磷、碘或硫等,（四）α-氫原子的鹵代反應(yīng),上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,22,五、重要的羧酸,1．乙酸 乙酸俗稱醋酸，是食醋的主要成分，一般食醋中含乙酸6%～8%。乙酸為無色具有刺激性氣味

10、的液體，沸點(diǎn)118℃，熔點(diǎn)16.6℃。當(dāng)室溫低于16.6℃時(shí)，無水乙酸很容易凝結(jié)成冰狀固體，故常把無水乙酸稱為冰醋酸。乙酸可與水、乙醇、乙醚混溶。,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,23,2．苯甲酸 苯甲酸存在于安息香膠及其他一些樹脂中，故俗稱安息香酸。是白色晶體，熔點(diǎn)121.7℃，受熱易升華，微溶于熱水、乙醇和乙醚中。,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,24,第二節(jié) 羧酸衍生物,一、羧酸衍生

11、物分類和命名二、羧酸衍生物的物理性質(zhì)三、羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)四、一種重要的羧酸衍生物——尿素,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,25,學(xué)習(xí)目標(biāo),1、了解羧酸衍生物的結(jié)構(gòu)特征，掌握羧酸衍生物的命名；2、了解羧酸衍生物的物理性質(zhì)及氫鍵對酰胺沸點(diǎn)的影響規(guī)律；3、了解羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)并掌握對印染工業(yè)有著顯著貢獻(xiàn)的羧酸衍生物——尿素的性質(zhì)。,,,返回,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,26,一、羧酸衍生物

12、的分類和命名,重要的羧酸衍生物有：酰鹵、酸酐、酯和酰胺。,羧酸衍生物在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn),?；??；c其所連的基團(tuán)都能形成P-π共軛體系,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,27,1．酰鹵,丙酰氯,苯甲酰溴,通式： （X=F、Cl、Br、I ）,丙烯酰氯,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,28,命名:由相應(yīng)的羧酸加“酐”字,,乙酸酐（單純酐）,順丁烯二酸酐（內(nèi)酐）

13、,2．酸酐,通式:,,乙丙酐（混酐）,鄰苯二甲酸酐（內(nèi)酐）,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,29,3．酯,通式:,命名:根據(jù)形成它的酸和醇稱為“某酸某酯”,甲酸乙酯,苯甲酸異丙酯,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,30,4．酰胺,通式：,命名: 某酰胺 (與酰鹵的命名相似),（1）非取代酰胺,乙酰胺,苯甲酰胺,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,31,（2）取代酰胺,把氮原子上所連的烴基

14、作為取代基，寫名稱時(shí)用“N”表示其位次,通式：,N­乙基乙酰胺,N, N­二甲基甲酰胺（簡稱DMF）,返回,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,32,二、羧酸衍生物的物理性質(zhì),低級酰氯是具有刺激性氣味的無色液體，高級酰氯為白色固體。 酰氯的沸點(diǎn)比相應(yīng)的羧酸低。酰氯不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，低級酰氯遇水易分解。酰氯對黏膜有刺激性。,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,33,⒈沸點(diǎn),分子量相近的衍

15、生物比較，酰鹵、酸酐和酯，由于它們分子間不能形成氫鍵，所以沸點(diǎn)一般比分子量相近的羧酸低。酰氨分子中含有氨基，它們分子間能形成氫鍵。,酰氨沸點(diǎn)甚至比相應(yīng)的羧酸還要高,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,34,⒉ 密度,酸酐的密度 >1；脂肪族一元羧酸酯的密度均1,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,35,⒊ 水溶性,酰氯強(qiáng)烈水解，放出大量的HCl及熱量。低級酰胺可溶于水。,返回,上午2時(shí)48分53秒,第八

16、章 羧酸及其衍生物,36,三、羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì),反應(yīng)活性強(qiáng)弱順序是：,通式：,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,37,酰氯最易水解，乙酰氯暴露在空氣中，即吸濕分解。放出的氯化氫氣體立即形成白霧。故酰氯須密封儲(chǔ)存。,（一）水解,,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,38,（可逆）,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,39,（二）醇解,通式：,,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,40

17、,酯與醇反應(yīng)，生成另外的酯和醇,酯交換反應(yīng)（可逆反應(yīng)）,對苯二甲酸乙二（醇）酯,PET原料,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,41,工業(yè)上常用此方法制取一些難以用羧酸酯化法得到的酯,醇解的應(yīng)用,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,42,（三）氨解反應(yīng),通式：,,,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,43,酰胺與過量的胺作用可得到N‐取代酰胺,以上1~3的反應(yīng)，也可稱為?；磻?yīng)。即：向其他分子中引入

18、?；姆磻?yīng),酰基化劑：提供?；脑噭Ｂ?、酸酐）,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,44,酰胺與次鹵酸鈉的堿溶液作用，脫去羧基生成比原料少一個(gè)碳的胺的反應(yīng)，稱為霍夫曼降級反應(yīng)。,（四）酰胺的特殊反應(yīng),1、 霍夫曼（Hofmann）降級反應(yīng),,,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,45,2­甲基­3­苯基丙酰胺,苯異丙胺（安非他明）,注意：此反應(yīng)不適合取代酰胺。,上午2時(shí)48分53

19、秒,第八章 羧酸及其衍生物,46,2、 脫水反應(yīng),脫水劑：如 P2O5、PCl5、SOCl2、(CH3CO)2O 等。,生成物 ：腈,水解得到酸,還原得到胺,,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,47,酰胺的堿性很弱，接近于中性。,酰亞胺顯弱酸性，能與強(qiáng)堿的水溶液生成鹽。,鄰苯二甲酰亞胺 鄰苯二甲酰亞胺鉀,(五)酰胺的酸堿性,氮原子上的未共用電子對與 碳氧雙鍵形成P-π共軛,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及

20、其衍生物,48,蓋布瑞爾（Gabriel）合成伯胺法,RCl,RNH2,+,H2O,返回,NaOH,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,49,四、一種重要的酰胺——尿素,尿素 簡稱脲；它不僅是高效的化肥，而且在染整生產(chǎn)中是重要的助劑。尿素可以看作是碳酸分子中兩個(gè)羥基被氨基取代而生成的二酰胺。尿素存在于人及牲畜的尿中，在工業(yè)常用作脲醛樹脂的原料。由于尿素具有吸濕性和溶解性，在印染工業(yè)中常作為染料助劑。,

21、,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,50,尿素結(jié)構(gòu)模型,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,51,碳酸,胍,,,碳酰氯,碳酰胺（尿素）,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,52,尿素的性質(zhì)及制備,1、物性：白色結(jié)晶固體；熔點(diǎn)135℃；易溶于水和乙醇，不溶于氯仿和乙醚。 2、制備,,加壓,180℃,H2NCONH2,返回,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,53,Example of a

22、 chart,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,54,Picture slide,Bullet 1Bullet 1,上午2時(shí)48分53秒,第八章 羧酸及其衍生物,55,Examples of default styles,Text and lines are like thisHyperlinks like thisVisited hyperlinks like this,Text box,Text boxWit