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羧酸的性质
羧酸的物理性质
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羧酸的化学性质
羧酸的物理性质
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羧酸的化学性质
1、物态
常温时，C1 ~ C3是有刺激性气味的无色透明液体；
常温时，C4 ~ C9是具有腐败气味的油状液体；
常温时，C10以上的直链一元酸是无臭无味的白色蜡状固体。
常温时，脂肪族二元酸和芳香族羧酸都是白色晶体。
一、羧酸的物理性质
2、沸点
饱和一元羧酸的沸点随着相对分子质量的增加而升高。羧酸的沸点信息相对分子质量相同的醇的沸点要高，如：
　　　　化合物　甲酸 　 乙醇　　　　乙酸　　　　丙醇
相对分子质量 46 46 60 60
　　　 沸点 100.7℃ 78℃ 118℃ 98℃
原因是：羧酸分子间可以形成两个氢键而缔合成较稳定的二聚体 。
3、熔点
直链饱和一元羧酸的熔点随碳原子数增加而呈锯齿状升高。含偶数碳原子的羧酸比相邻两个含奇数碳原子的羧酸熔点要高。这是因为偶数碳原子的羧酸分子对称性较高，排列比较紧密，分子间作用力较大的缘故。
4、相对密度
直链饱和一元羧酸的相对密度随碳原子数增加而降低。其中，甲酸、乙酸的相对密度都大于１，比水重；其它饱和一元羧酸的相对密度都小于１，比水轻；二元羧酸和芳香酸的相对密度都大于１。
5、溶解性
C1～C4的羧酸都易溶于水，可以任意与水混溶；
C5以上的羧酸溶解度逐渐降低；
C10以上的羧酸已不溶于水，但都溶于有机溶剂；
二元羧酸在水中的溶解度比同碳原子数的一元羧酸大，芳香族羧酸一般难溶于水。
羧酸的物理性质
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羧酸的化学性质
羧基是羧酸的官能团。羧酸的化学反应主要发生在羧基和受羧基影响变得比较活泼的α－氢原子上。
一、酸性与成盐
羧酸具有明显的弱酸性，在水溶液中能离解出H+，并使蓝色石蕊试纸变红。羧酸的酸性比碳酸强，不仅能与氢氧化钠和碳酸钠反应成盐，而且能与碳酸氢钠反应成盐：
羧酸与碳酸钠反应
羧酸钠盐具有盐的一般性质，易溶于水，不挥发，加入无机强酸又可以使羧酸重新游离析出。
实验室，根据与Na2CO3、NaHCO3反应放出CO2的性质来鉴别羧酸；工业上还可利用羧酸盐与无机强酸作用重新转变为羧酸的性质，来分离、精制羧酸。
一、酸性与成盐
苯甲酸的酸性
羧酸的酸性强弱与羧基上所连基团的性质密切相关。当羧基与吸电子基相连时，酸性增强，与供电子基相连时，酸性减弱。如下列羧酸的酸性强弱顺序为：
原因：卤素原子的电负性比碳原子强，具有较强的吸电作用；烷基是供电子基。 吸电子基的数目越多，电负性越大，离羧基越近，羧酸的酸性超强。
一、酸性与成盐
羧酸的酸性比较
二、羟基被取代
在一定的条件下，羧基中的羟基可以被其它原子或基团取代生成羧酸衍生物。　
1、被卤原子取代
羧酸与三氯化磷（PCl3）、 五氯化磷（PCl5） 、亚硫酰氯（SOCl2）等试剂反应时，分子中的羟基被氯原子取代生成酰氯。　
三氯化磷 酰氯 亚磷酸
二、羟基被取代
在一定的条件下，羧基中的羟基可以被其它原子或基团取代生成羧酸衍生物。　
1、被卤原子取代
羧酸与三氯化磷（PCl3）、 五氯化磷（PCl5） 、亚硫酰氯（SOCl2）等试剂反应时，分子中的羟基被氯原子取代生成酰氯。　
五氯化磷 酰氯 三氯氧磷
二、羟基被取代
在一定的条件下，羧基中的羟基可以被其它原子或基团取代生成羧酸衍生物。　
1、被卤原子取代
羧酸与三氯化磷（PCl3）、 五氯化磷（PCl5） 、亚硫酰氯（SOCl2）等试剂反应时，分子中的羟基被氯原子取代生成酰氯。　
亚硫酰氯 酰氯 氯化氢 二氧化硫
若用PBr3与羧酸作用可以制得酰溴。
在制备酰卤时采用哪种试剂，取决于原料、产物和副产物间是否易分。
PCl3制备低沸点酰氯，因为副产物H3PO3不易挥发，且高温才分解。
PCl5制备高沸点酰氯，因为副产物POCl3沸点低，可先蒸馏除去。
SOCl2制备酰氯，生成的副产物都是气体，容易提纯，常用试剂。　
二、羟基被取代
1、被卤原子取代
羧酸在脱水剂（如五氧化二磷、乙酸酐等）的作用下，发生分子间脱水生成酸酐。例如：
二、羟基被取代
2、被酰氧基取代
苯甲酸酐
某些二元羧酸受热后可分子内脱水生成环状的酸酐。例如：
二、羟基被取代
2、被酰氧基取代
邻苯二甲酸 邻苯二甲酸酐
羧酸和醇反应发生分子间脱水生成酯，这一反应称为酯化反应。酯化反应是可逆的，速率很慢，因此必须在酸催化下进行，如果使反应物之一过量，或在反应过程中不断除去生成的水，则可破坏平衡，提高酯的产率。例如，乙酸异戊酯的制备。
二、羟基被取代
3、被烷氧基取代
乙酸（过量） 异戊醇 乙酸异戊酯 （把水移走）
乙酸异戊酯为无色透明液体，因具有令人愉快的香蕉气味又称香蕉水。常用做溶剂、萃取剂、香料和化妆品的添加剂，也是一种昆虫信息素。
二、羟基被取代
3、被烷氧基取代
羧酸与氨反应时首先生成铵盐，干燥的羧酸铵受热脱水后生成酰胺。
二、羟基被取代
4、被氨基取代
羧酸 羧酸铵 酰胺
三、脱羧反应
羧酸在加热条件下脱去羧基，放出CO2的反应称为脱羧反应。除甲酸外，饱和一元羧酸一般不发生脱羧反应，但是其盐或者羧酸中的α－碳上连有吸电子基时，受热后可以脱羧。
三、脱羧反应
1、羧酸盐脱羧
羧酸盐和碱石灰混合，在强热下可以脱去羧基生成烃。如实验室加热无水醋酸钠和碱石灰的混合物可制备甲烷。　
醋酸钠 碱石灰 甲烷
羧酸的α－碳原子上连有吸电子基时，羧基不稳定，受热容易脱羧。例如：　
三、脱羧反应
2、羧酸脱羧
芳香羧酸信息脂肪羧酸更容易脱羧，尤其是芳环上连有吸电子基时，更容易发生脱羧反应。例如：　
三、脱羧反应
2、羧酸脱羧
2，4，6—三硝基苯甲酸 1，3，5—三硝基本
1，3，5—三硝基苯为淡黄色菱形晶体。受热分解爆炸，可用作炸药。在分析化学中还可用作pH指示剂。　
三、脱羧反应
2、羧酸脱羧
四、 α－H的卤代反应
受羧基的影响，α－H原子有一定的活性，在少量红磷、硫或碘催化剂的存在下，可被卤原子（－Cl，－Br）取代生成α－卤代酸。
四、 α－H的卤代反应
通过控制条件，可使反应停留在一元取代阶段，也可以继续发生多元取代。例如，工业上利用此反应制取一氯乙酸、二氯乙酸和三氯乙酸。
一氯乙酸 二氯乙酸 三氯乙酸
四、 α－H的卤代反应
一氯乙酸、三氯乙酸是无色晶体，二氯乙酸是无色液体。三者都是重要的有机化工原料，广泛用于有机合成和制药工业。例如：一氯乙酸是制备农药乐果、植物生长激素2，4－D（2，4—二氯苯氧乙酸）和增产灵（ 4-碘苯氧乙酸）的原料。
四、 α－H的卤代反应
一氯乙酸、三氯乙酸是无色晶体，二氯乙酸是无色液体。三者都是重要的有机化工原料，广泛用于有机合成和制药工业。例如：一氯乙酸是制备农药乐果、植物生长激素2，4－D（2，4—二氯苯氧乙酸）和增产灵（ 4-碘苯氧乙酸）的原料。
α－卤代酸中的卤原子可以被－CN、－NH2、－OH等基团取代生成各种α－取代酸，因此，羧酸的α－卤代反应在有机合成中非常重要。
四、 α－H的卤代反应
一氯乙酸 二氯乙酸 三氯乙酸
习题一： 完成下列化学反应
习题一： 完成下列化学反应
习题二： 完成下列转变

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