第七章 羧酸及取代羧酸
第二节 取代羧酸
从结构上看,羧酸可以看成是羧基(- COOH)取代
烃分子中的氢原子后而生成的化合物。取代羧酸可以看成
羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或原子团取代后生
成的化合物
第一节 羧酸
本章同步测试参考答案
第一节 羧酸
学习要求
能力目标,
1.能说出羧酸的官能团
2.能用化学方法鉴别甲酸和其他的羧酸
知识目标:
第七章 羧酸及取代羧酸
1.掌握羧酸的定义和命名方法
2.了解羧酸的分类
3.理解羧酸的物理性质
4.掌握羧酸的化学性质
5.掌握甲酸、乙二酸的还原性
第一节 羧酸
一,羧酸的结构、分类和命名
(一) 结构
第七章 羧酸及取代羧酸
羧酸的官能团是羧基,它是由羰基C OHO CO
OH和羟基 相连接而成的。
其结构式可分为:
第七章 羧酸及取代羧酸
第一节 羧酸
一,羧酸的结构、分类和命名
(一) 结构
R C
O
O
H
CR
O
O H
CR
O
O
-
Lewis结构式 游离羧酸 羧酸根负离子
第一节 羧酸
一,羧酸的结构、分类和命名
(二) 分类
第七章 羧酸及取代羧酸
按烃基的不同可分为
脂肪酸
脂环酸
芳香酸
饱和酸
不饱和酸
【 例如 】 C H 3 C O O H C O O H C H 2 C O O H
乙酸 环戊基甲酸 苯乙酸
(脂肪酸) (脂环酸) (芳香酸)
第一节 羧酸
一,羧酸的结构、分类和命名
(二) 分类
第七章 羧酸及取代羧酸
按羧基的数目不同可分为
一元酸
二元酸和多元酸
【 例如 】 C H
3 C H 2 C O O H
C O O H
C O O H
丙酸 邻苯二甲酸
(一元酸) (二元酸)
第一节 羧酸
一,羧酸的结构、分类和命名
(三) 命名
第七章 羧酸及取代羧酸
【 例如 】
1.俗名
H C O O H     C H 3 C O O H       C O O H C O O H
C O O H
蚁酸 醋酸 安息香酸 草酸
俗名通常根据来源而得
第一节 羧酸
一,羧酸的结构、分类和命名
(三) 命名
第七章 羧酸及取代羧酸
命名饱和脂肪酸时,选择分子中含羧基的最长碳链做主链,然
后从羧基碳原子开始用阿拉伯数字标明主链碳原子的位次,根据
主链上碳原子数目称为, 某酸, ;简单的羧酸习惯上也常用希腊
字母标位,即从羧基相邻碳原子开始编号为 α, β, γ, δ 等。
C H 3 C H 2 C H C H 2 C H C O O H
C H 3 C H 3
C H 3 C H C H O O H
C H 3 C H 2 C H 3
δ γ β α
2,4-二甲基己酸 3-甲基 -2-乙基丁酸
( α,γ-二甲基己酸) ( β-甲基 -α-乙基丁酸)
【 例如 】
2.系统命名法
第一节 羧酸
命名不饱和脂肪羧酸时,应选择包含羧基和不饱和键在内的
最长碳链为主链,称为, 某烯酸, 或, 某炔酸, 。主链碳原子的
编号仍从羧基开始,将双、三键的位次写在某烯酸或某炔酸名称
前面。 【 例如 】
(三)命名
一,羧酸的结构、分类和命名
第七章 羧酸及取代羧酸
C H 3 C
C H 3
C H C O O HC H 3 C H C H C H
C H 2 C H 3
C O O H
3-甲基 -2-丁烯酸 2-乙基 -3-戊烯酸
2.系统命名法
第一节 羧酸
命名二元脂肪羧酸时,可选取包含两个羧基碳原子在内的最长
碳链为主链,根据主链上碳原子的数目称为, 某二酸, 。
【 例如 】
(三)命名
一,羧酸的结构、分类和命名
第七章 羧酸及取代羧酸
H O O C C O O H         H O O C C H 2 C H 2 C O O H
乙二酸 丁二酸
H O O C C H C H C O O H       H O O C
C H 3C H 3
C H C O O H
C H 3
2,3-二甲基丁二酸 甲基丙二酸
2.系统命名法
第一节 羧酸
命名脂环羧酸和芳香羧酸时:将脂环和芳环看作取代基,以脂
肪羧酸作为母体加以命名。
【 例如 】
(三)命名
一,羧酸的结构、分类和命名
第七章 羧酸及取代羧酸
C O O H C O O H
C H 3
C O O H
苯甲酸 邻甲基苯甲酸 环己基甲酸
2.系统命名法
第一节 羧酸
用系统命名法命名下列羧酸,
3,4-二 甲基 -2-乙基 -戊酸 3,4-二甲基 -2-戊烯酸
甲基丁二酸 间甲基苯甲酸 环戊基甲酸
第七章 羧酸及取代羧酸
C H 3 C H C H C H C O O H         C H 3
C H 3 C H 3 C H 2 C H 3
C H C
C H 3
C H C O O H
C H 3
H O O C C H C H 2
C H 3
C O O H
C O O H
C H 3
C O O H
课堂练习
第一节 羧酸
低级羧酸的沸点比相对分子质量相近的醇的沸点高的多。这是
由于两个羧酸分子不是通过一个 氢键,而是通过两个氢键彼此发生
缔合,羧酸分子间的这种氢键缔合比醇分子间的氢键更为牢固。
【 例如 】
低级羧酸的物理特性
二,羧酸的性质
第七章 羧酸及取代羧酸
R C
O
O H O
H O
C R
低级羧酸能与水混溶,也是因为羧酸与水形成很强的氢键 。
第一节 羧酸
二,羧酸的性质
第七章 羧酸及取代羧酸
化学性质
结构特征
化性特征
化学反应
羧基( -COOH)是羧酸的官能团。
第一节 羧酸
二,羧酸的性质
第七章 羧酸及取代羧酸
化学性质
化性特征
结构特征
化学反应
羧酸的化学反应主要发生在它的官能团羧基上以及
和羧基相邻的 α -碳原子上,具体表现为酸性、羟
基被取代、羧基的还原、脱羧以及 α -氢的取代反
应等。
第一节 羧酸
二,羧酸的性质
第七章 羧酸及取代羧酸
化学性质
化性特征
结构特征
化学反应
1.羧酸能 与 Na2CO3,NaHCO3和 NaOH反应 ;
2.羧酸能 生成酰卤;
能发生 生成酸酐;
能 ;
能 生成酰胺。
3.羧酸 生成伯醇。
4.含有 α-氢的羧酸能 生成卤代酸。
5.羧酸 。
能发生还原反应
与卤素反应
能失去羧基放出 CO2
羧基间失水反应
与醇发生酯化反应
与氨或胺反应
与氯化剂反应
第一节 羧酸
完成下列反应式
第七章 羧酸及取代羧酸
2 C H 3 C O O N a + C O 2 ↑ + H 2 O
C H 3 C H C O O H + H C l
C l
C H 3 C O C H 2 C H 3 + H 2 O
O
H C O O H + C O 2 ↑
1 6 0 ~ 1 8 0 ℃  C O O H
C O O H
   

    C H 3 C O O H + C H 3 C H 2 O H
P C l 3
    C H 3 C H 2 C O O H + C l 2
2 C H 3 C O O H + N a 2 C O 3
浓 H2SO4
课堂练习
第一节 羧酸
三、重要的羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
1、甲酸(俗称蚁酸)
它的羧基直接与氢原子相连。从结构上看,甲酸分子中既有
羧基又有醛基,因而表现出一些与它的同系物不同的化学性质。
醛 基 H C O H
O
羧 基
(1)甲酸的酸性比其他饱和一元酸强 。
(2)甲酸能发生银镜反应、斐林反应,能使高锰酸钾褪 色。
这些反应常用于鉴别甲酸。
第一节 羧酸
三,重要的羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
2、乙二酸
乙二酸俗称 草酸,具有还原性,易被氧化,分析化学中常
用草酸钠标定高锰酸钾溶液的浓度。高价铁盐可被草酸还原成
易溶于水的低价铁盐,所以可用草酸溶液去除铁锈或蓝黑墨水
的污渍。草酸与钙离子反应生成溶解度很小的草酸钙,可用于
钙离子的定性和定量测定。
第一节 羧酸
用化学方法鉴别下列各组化合物 (说出所加试剂及变化)
第七章 羧酸及取代羧酸
希夫试剂 呈紫红色
无变化
甲酸
醋酸
醋酸
草酸
甲酸
草酸
KMnO4 无变化
紫红色变无色H2SO4
托伦试剂 有光亮银镜
无变化水浴加热
课堂练习
第二节 取代羧酸
1.掌握取代羧酸的定义和命名方法
学习要求
2.掌握取代羧酸的酸性强弱比较
能力目标,
1.能说出取代羧酸的官能团
2.能用化学方法鉴别羧酸和取代羧酸
知识目标:
第七章 羧酸及取代羧酸
羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或原子团
取代后的化合物称为取代羧酸。
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
按取代原子或原子
团的不同可分为,
卤代羧酸
羟基酸
羰基酸
醇酸
酚酸
醛酸
酮酸
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
一,羟基酸
羧酸分子中烃基上的氢原子被羟基取代后生成的化合物称
为羟基酸。
(一) 羟基酸的命名
醇酸的系统命名是以羧酸为母体,羟基为取代基,并用阿
拉伯数字或希腊字母 α, β, γ 等标明羟基的位置。一些醇酸
常用俗名。
C H 3 C H
O H
C O O H               H O C H C O O H
C H 2 C O O H
    2 - 羟 基 丙 酸           羟 基 丁 二 酸 ( 苹 果 酸 )
或 α - 羟 基 丙 酸 ( 乳 酸 )          
【 例如 】
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
一,羟基酸
(一) 羟基酸的命名
酚酸的命名是以芳酸为母体,并根据羟基在芳环上的位置
给出相应的名称。
C O O H
O H
H O
H O
C O O H H O
H O
C O O H
O H
邻羟基苯甲酸 3,4-二羟基苯甲酸 3,4,5-三羟基苯甲酸
(水杨酸) (没食子酸)
【 例如 】
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
命名下列酸,
C H 3 C H C H 2 C O O H
O H
C O O H
O H
3-羟基丁酸 邻羟基苯甲酸
课堂练习
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
一,羟基酸
(二) 羟基酸的性质
结构特征
化性特征
化学反应
羟基(- OH)和羧基(- COOH)是羟基酸的
官能团。
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
一,羟基酸
(二) 羟基酸的性质
化性特征
化学反应
羟基酸具有醇、酚和羧酸的通性
由于两种官能团相互影响羟基酸又具有特殊性,
这些特殊性又因两官能团的相对位置不同而表
现出明显的差异。
结构特征
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
一,羟基酸
(二) 羟基酸的性质
结构特征
化学反应
化 性特征
1.羟基酸具有酸性。羟基酸的酸性比相应的羧酸 强。
羟基离羧酸越近,酸性增加越大,反之亦小,甚至
无影响。
2.羟基酸能
3.羟基酸能发生脱水反应。
与稀 HNO3或托伦试剂反应 。
2) β-羟基酸的脱水反应。
1) α-羟基酸的脱水反应。
3) γ -羟基酸 δ -羟基酸的脱水反应。
第二节 取代羧酸
用化学方法鉴别下列各组化合物
第七章 羧酸及取代羧酸
FeCl3 无变化
呈紫色
苯甲酸
邻羟基苯甲酸
甲酸
乳酸
托伦试剂 有光亮银镜
无变化水浴加热
课堂练习
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
二,羰基酸
分子中既含有羧基又含有羰基的化合物称为羰基酸。
酮酸的命名也是以羧酸为母体,酮基做取代基,酮基的
位置习惯用希腊字母标明。
【 例如 】
C H 3 C C O O H     C H 3 C C H 2 C O O H     H O O C C C H 2 C O O H
O O O
α -丙酮酸 β -丁酮酸 丁酮二酸(草酰乙酸)
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
二,羰基酸
结构特征
化性特征
化学反应
酮基( )和羧基(- COOH)是酮酸的官
能团
C
O
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
二,羰基酸
结构特征
化性特征
化学反应
酮酸具有酮和羧酸的性质,由于两个官能团的相
对位置不同,不同的酮酸具有一些特殊反应。
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
二,羰基酸
结构特征
化学反应
化 性特征
1.酮酸具有酸性,其酸性比相应的羧酸强。
2.酮酸能发生 脱羧反应 。
本章同步测试参考答案
第七章 羧酸及取代羧酸
一,单项选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B A A B C C A C A B D A
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
C C D B C A C C B A A D
第七章 羧酸及取代羧酸
二,分析题
( 2) 丙酮
丙醛
丙酸
Na2CO3 无变化
无变化
有气体产生
斐林试剂 无变化
有砖红色沉淀产生△
甲酸
乙酸
苯酚
N a 2 C O 3
有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
无变化
有银镜产生托伦试剂
无变化
( 1 )
本章同步测试参考答案
第七章 羧酸及取代羧酸
二,分析题
本章同步测试参考答案
苯甲酸
苄醇
显紫色苯酚
N a 2 C O 3 有使澄清石灰水变浑浊的气体产生无变化
无变化F e C l 3 无变化
( 3 )
( 4 )
显紫色
苯酚
无变化丙酮
邻羟基苯甲酸
F e C l 3
显紫色
N a 2 C O 3 有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
无变化
第七章 羧酸及取代羧酸
二,分析题
本章同步测试参考答案
N a 2 C O 3
甲酸 有银镜产生托伦试剂( 5 )
丙酮酸
丙醛
丙醇
无变化
有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
无变化有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
无变化
无变化
希夫试剂 显紫红色
( 6 )
N a 2 C O 3
无变化
有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
无变化
乙醛
乙醇
水杨酸
乙酸
无变化
希夫试剂 显紫红色
显紫色
F e C l 3 无变化
第一节 羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
羧酸显酸性,能解离出质子。羧酸一般都是弱酸,但比
酚类、碳酸要强,因此羧酸能与氢氧化钠、碳酸钠等反应生
成羧酸盐,也能与碳酸氢钠反应,同时生成二氧化碳,而酚
则不能发生此反应。
R- COOH+NaOH R- COONa+NaCl
2R- COOH+Na2CO3 2R- COONa+CO2↑ +H2O
R- COOH+NaHCO3 R- COONa+CO2↑ +H2O
酸性
第一节 羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
羧酸中羧基上的羟基能被其他原子或原子团取代生成羧
酸衍生物。主要有酰卤、酸酐、酯、酰胺。
羧酸与亚硫酰氯、三氯化磷或五氯化磷等氯化剂反应得到 酰氯 。
3 R C O H + P C l 3
O
3 R C C l + H 3 P O 3
O
三 氯 化 磷           酰 氯       亚 磷 酸
五 氯 化 磷                   三 氯 氧 磷
R C C l + P O C l 3 + H C l
O
R C O H + P C l 5
O
R C O H + S O C l 2
O
R C C l + S O 2 ↑ + H C l ↑
O
亚 硫 酰 氯 ( 氯 化 亚 砜 )
生成羧酸衍生物的反应
第一节 羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
羧酸在脱水剂(如 P2O5)作用下或加热,羧基间失水生成酸酐 。
C H 3 C O H + H O
O
C C H 3
O
C H 3 C O C C H 3 + H 2 O
O OP
2 O 5
或 加 热  乙 酸                                   乙 酸 酐
+ H 2 O
1 8 0 ℃
C O O H
C O O H
C
C
O    
O
O
邻 苯 二 甲 酸             邻 苯 二 甲 酸 酐
具有五元环和六元环的酸酐,可由二元酸加热分子内失水而得 。
生成羧酸衍生物的反应
第一节 羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
羧酸与醇在浓 H2SO4催化下反应生成酯和水,这个反应称为
酯化反应。在同样条件下,酯和水也可作用生成羧酸和醇,称
酯的水解反应。所以酯化反应是可逆反应。
R C O O H + R 'O H R C O O R ' + H 2 OH
+
生成羧酸衍生物的反应
第一节 羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
羧酸与氨或胺反应生成羧酸的铵盐,将铵盐加强热失水得
酰胺 。
C O O H + H 2 N C O N H△ + H 2 O
生成羧酸衍生物的反应
第一节 羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
羧酸能被强还原剂四氢铝锂还原为伯醇。
氢化铝锂是一个具有高度选择性的还原剂,它可以还原许
多具有羰基结构的化合物,但对不饱和羧酸分子中的双键、三
键不产生影响。
C H 3 C O O H C H 3 C H 2 O HL i A l H 4 / C 2 H 5 O C 2 H 5H 3 O +
C H 2 C H C H 2 C H 2 C O O H C H 2 C H C H 2 C H 2 C H 2 O H①   L i A l H 4②   H +,H
2 O
反应常在无水乙醚或四氢呋喃中进行。
还原反应
第一节 羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
含有 α -氢原子羧酸能与卤素( Cl2或 Br2)发生反应,
得到 α -卤代酸。
羧酸卤代时,控制卤素用量,可生成一元或多元卤代酸。
C H 3 C H 2 C H 2 C O O H + B r 2 C H 3 C H 2 C H C O O H
B r
红 P
或 P B r 3
卤代反应
第一节 羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
羧酸能失去羧基放出 CO2。
这个反应称为脱羧反应。
C O O H
C O O H
1 6 0 ~ 1 8 0 ℃ H C O O H + C O
2 ↑            
乙 二 酸                     甲 酸
丙 二 酸                     乙 酸
H C O O H + C O 2 ↑            1 4 0 ~ 1 6 0 ℃H O O C C H 2 C O O H
脱羧反应
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
稀硝酸一般不能氧化醇,但却能氧化醇酸生成醛酸、酮
酸或二元酸。
H O C H 2 C O O H
稀 H N O 3
O H C C O O H
稀 H N O 3
H O O C C O O H
C H 3 C H C H 2 C O O H
O H
稀 H N O 3
C H 3 C C H 2 C O O H
O
托伦试剂不与醇反应,却能将 α -羟基酸氧化成 α -酮酸。
C H 3 C C O O H + A g ↓
O
C H 3 C H C O O H
O H
托 伦 试 剂
氧化反应
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
羟基酸因羟基与羧基相对位置不同,受热脱水的产物也
不同 。
α -羟基酸在两分子间脱水生成交酯。
+ H 2 O
C H CH 3 C
C
O
O
O
O
C H C H 3
△H O C
C H
O
C H 3H O
+
H 3 C C H O H
C O HO
丙交酯
脱水反应
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
β -羟基酸分子内脱水生成不饱和酸。
β -羟基酸 2-丁烯酸
△C H
3 C H C H
O H
C O O H
H
C H 3 C H C H C O O H + H 2 O
脱水反应
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
γ -羟基酸和 δ -羟基酸室温下分子内脱水生成五元环和六元
环的内酯。
γ -羟基丁酸 γ -丁内酯
C H 2 C
C H 2 C H 2
O
O + H 2 O
C H 2 C
C H 2 C H 2
O H
O
O H
C H 2
C H 2
C H 2
C
C H 2
O
O + H 2 OC H 2
C H 2
C H 2
C O H
C H 2
O
O H
δ -羟基戊酸 δ -戊内酯
脱水反应
第二节 取代羧酸
第七章 羧酸及取代羧酸
α -酮酸和 β -酮酸比对应的羧酸更易发生脱羧反应。
R C C O O H
O
R C H + C O 2 ↑
O
稀 H 2 S O 4
△α -酮酸 醛
R C C H 2
O
C O O H R C C H 3 + C O 2 ↑
O

β -酮酸 酮
脱羧反应