当前课程知识点:有机化学 > 第十章 羧酸及其衍生物 > 10.6 羧酸衍生物的物理性质和波谱特征 > 10.6 羧酸衍生物的物理性质和波谱特征
我们介绍羧酸衍生物的物理性质
和波谱性质
羧酸衍生物中酰卤和酸酐
都是具有一些刺激性的物质
而大多数的酯都有令人愉快的香味
自然界中存在着许多的果和花的香味
都是由酯来引起的
比如说乙酸异戊酯
就有香蕉的香味
大部分的酰胺都是固体
没有很多气味
酰氯 酸酐酯的沸点
都比相对分子质量(接近)的羧酸要低得多
这个原因主要是有氢键的缔合作用
我们可以看一下
几类羧酸衍生物的分子量
跟沸点的一个曲线关系
从这个图里边我们可以看到
在一定分子量的条件下
酰胺具有最高的沸点
而酰胺的氢被烷基取代以后
你比方说N-甲基的酰胺
它的沸点就比较低
羧酸也有比较高的沸点
这都是由于氢键的关系
酰胺上有两个甲基取代以后
它的沸点会大大的降低
我们还可以注意到
酰胺的熔点都很高
下面是三个碳原子的酰胺
当酰胺上的氢被烷基取代了以后
它的熔点有大大的下降趋势
这个主要是因为氢键的结果
因为这样一个胺
它可以更好地生成分子当中的氢键
使得熔点大大的增加
第二小节
我们介绍一下羧酸衍生物的波谱特征
从羧酸衍生物的红外光谱来讲
主要是一个碳氧双键的
伸缩振动峰的差别
酰氯 酯 酸酐和酰胺
由于它的离去集团的不同
它的红外光谱的碳氧双键的伸缩振动峰
也有很大的不同
可以利用这样一些
碳氧双键伸缩振动峰的不同
来确定酰胺的和酸酐的和酰氯的和酯的
一些化合物
这是氢的核磁共振谱图
那么跟羧基相连的(α碳上的)这个氢
一般在2左右
跟羧基 氧相连的碳上的氢在4左右
这两个
这两种氢的化学位移
是我们能够非常好的鉴别羧酸衍生物
或者是酯的结构的一个很好的方法
如果酰胺的话
这个氢是在3左右
它氮上的氢比较靠近于低产
在5.8
醛上的氢在9左右
甲酸酯的氢跟醛氢有点类似
所以在8到9的左右
甲酰胺上的氢也在8左右
都没有太大的变化
核磁共振的氢谱
是建立有机化合物的一个有利的工具
这个分子式为碳4 氢8 氧2的酯
有如下的四种
一个是甲酸的正丙酯
一个是甲酸的异丙酯
一个是乙酸乙酯
另一个是丙酸甲酯
那么这四种有机化合物
在核磁共振氢谱中可以体现出
四个不同的谱图
首先我们看一下甲酸正丙酯
这个甲酸正丙酯
它有四种不同化学环境的氢
那么在核磁共振氢谱中
就可以体现出四种不同的吸收峰
A氢在比较低的低场84
所以在八点几跟碳氧
跟羧基氧相连的
这个B氢也在比较低的低场
一般在四点几
C氢在二点几
甲基氢一般都在一点几左右
这是它的化学位移
第二个从耦合裂分来讲
A氢旁边没有任何的氢的耦合
所以它是个单峰
B氢它受临近的C氢耦合
按照N+1的规则
它体现出了三重峰
C氢由于有B氢和D氢的耦合
因为产生一个多重峰
D氢甲基跟C氢耦合
按照N+1的规则
它也是得到一个三重峰
那么我们一般把单峰标记为S
用t来表示三重峰
用m来表示多重峰
用t来表示三重峰
下面我们看一下
甲酸异丙酯的磁共振氢谱
在甲酸异丙酯里边
它有三种不同化学环境的氢
因此在磁共振氢谱里边体现出
不同的三组峰
同样A氢在低场
B氢在将近4左右的位置
B氢在4到5左右的位置
C氢在1左右
耦合裂分也跟前面讲的结果是一样的
甲基氢受一个B氢的耦合
按照N+1的规则
它体现出来是二重峰
这个B氢受6个C氢的耦合
它体现出来是7重峰
一二一四五六七
所以这就是一个
甲酸异丙酯的磁共振的氢谱
下面看一下乙酸乙酯的磁共振的氢谱
乙酸乙酯的磁共振氢谱
体现出来三种不同化学环境的氢
因此在磁共振的氢谱里面
我们可以看到三组峰
这个A氢由于跟羧基的碳相连
它的磁共振的化学位移
B氢跟羧基的氧相连
它的磁共振的氢谱在四点几
C氢是一个甲基氢一般在一点几
它的耦合裂分可以看出
A氢是一个单独的甲基
所以它体现一个单峰
B氢受C氢的耦合
按照N+1的规则
它体现出来的是一个四重峰
C氢按照N+1的规则体现三重峰
最后我们看一下丙酸甲酯的磁共振氢谱
丙酸甲酯同样有三组不同化学环境的氢
那么在磁共振的氢谱里面
也体现出来了三组不同的峰
那么它的峰的化学位置和耦合分裂
和它的碳的原子的数目
同学们下面可以自己去学习
这里列出了它的四张图谱
有利于同学们下面自己去自习
羧酸衍生物的磁共振的碳谱体现出
两组主要的吸收峰
一个是酰基碳的吸收峰
它在180左右
这个酸酐 酯和酰胺
他们的酰基的化学位移有不同的变化
大多数在160到170个PPM
跟羧基 氧相连的这个碳
它的化学位移一般在60
如果R等于一个甲基
那么它的化学位移就在20个ppm左右
这是前面讲到的
四种羧酸酯的磁共振碳谱
磁共振的碳谱对于复杂的有机化合物
是一个强有力的鉴定的工具
请同学们下去自己复习
这四种羧酸酯的磁共振碳谱
-1.1 概论
--1.1.1 引言
-1.2 有机化学基本知识
-第一章 绪论--1.2 有机化学基本知识
-1.3 有机化合物命名的基本原则
-第一章 绪论--1.3 有机化合物命名的基本原则
-1.4 酸碱理论
-第一章 绪论--第一章章节测试题
-2.1 引言
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.1 引言
-2.2 烷烃——2.2.1 烷烃的构象
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.2 烷烃——2.2.1 烷烃的构象
-2.2 烷烃——2.2.2 烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.2 烷烃——2.2.2 烷烃的反应
-2.3 环烷烃——2.3.1 引言
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.1 引言
-2.3 环烷烃——2.3.2 环烷烃的命名
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.2 环烷烃的命名
-2.3 环烷烃——2.3.3 环烷烃的构象
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.3 环烷烃的构象
-2.3 环烷烃——2.3.4 环烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.4 环烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--HW-第二章章节测试题
-3.1 不饱和烃的概述
-3.2. 烯烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.2. 烯烃的化学反应
-3.3 炔烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.3 炔烃的化学反应
-3.4 二烯烃——3.4.1 二烯烃的结构
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.4 二烯烃——3.4.1 二烯烃的结构
-3.4 二烯烃——3.4.2 二烯烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.4 二烯烃——3.4.2 二烯烃的化学
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--HW-第三章章节测试题
-4.1 芳烃概论
--4.1 芳烃概论
-4.2 芳烃的分类和命名
-4.3 苯的物理性质
-4.4 苯的结构
-4.5 单环芳烃的化学性质
--4.5.5.6 Friedel-Crafts 烷基化反应
--4.5.5.7 Friedel-Crafts 酰基化反应
-4.6 芳环上亲电取代反应的定位效应
-4.7 稠环芳烃
-4.8 非苯芳烃及芳香性
-第四章 芳香烃--4.8 非苯芳烃及芳香性
-第四章 芳香烃--HW-第四章章节测试题
-5.1 手性和对称性
-第五章 对映异构--5.1 手性和对称性
-5.2 含一个不对称碳的化合物
-第五章 对映异构--5.2 含一个不对称碳的化合物
-5.3 含两个及多个不对称碳的化合物
-第五章 对映异构--5.3 含两个及多个不对称碳的化合物
-5.4 环状手性化合物
-第五章 对映异构--5.4 环状手性化合物
-5.5 其他不含不对称碳原子的手性化合物
-第五章 对映异构--5.5 其他不含不对称碳原子的手性化合物
-第五章 对映异构--HW-第五章章节测试题
-6.1 卤代烃的概述
--题目要求
-6.2 亲核取代反应
-第六章 卤代烃--6.2 亲核取代反应
-6.3 消除反应
-第六章 卤代烃--6.3 消除反应
-6.4 与金属的反应
-6.5 不饱和卤代烃
-第六章 卤代烃--HW-第六章章节测试题
-7.1 本章引言
-7.2 核磁共振谱
--7.2.2 核磁共振氢谱——7.2.2.4 氢谱的基本解析
-7.3 质谱
-7.4 红外光谱
--7.4.2 红外光谱与分子结构——7.4.2.1 特征官能团的红外吸收
-7.5 有机波谱综合解析
-第七章 波谱分析在有机化学中的应用--HW-第七章章节测试题
-8.1 引言
--8.1引言
-8.2 醇
-第八章 醇酚醚--8.2 醇
-8.3 酚
-第八章 醇酚醚--8.3 酚
-8.4 醚
-第八章 醇酚醚--8.4 醚
-第八章 醇酚醚--HW-第八章章节测试题
-9.1 引言
--9.1 引言
-第九章 醛和酮--9.1 引言
-9.2 醛、酮的物理性质
-第九章 醛和酮--9.2 醛、酮的物理性质
-9.3.1 醛、酮的反应概述
-9.3.2 醛、酮的亲核加成
-第九章 醛和酮--9.3.2 醛、酮的亲核加成
-9.3.3 醛、酮α-氢的反应
-第九章 醛和酮--9.3.3 醛、酮α-氢的反应
-9.3.4 醛、酮的氧化还原反应
-第九章 醛和酮--9.3.4 醛、酮的氧化还原反应
-9.4 α、β-不饱和醛、酮的化学反应
-第九章 醛和酮--9.4 α、β-不饱和醛、酮的化学反应
-9.5 醛、酮的制备
-第九章 醛和酮--HW-第九章章节测试
-10.1 概论
--10.1 概论
-10.2 羧酸的结构、分类和命名
-10.3 羧酸的物理性质和波谱特征
-10.4 羧酸的化学性质
-10.5 羧酸衍生物的结构与命名
-10.6 羧酸衍生物的物理性质和波谱特征
-10.7 羧酸衍生物的化学性质
-10.8 羟基酸的分类和命名
-10.9 羟基酸的化学性质
-10.10 β-二羰基化合物
-10.11 α-卤代酸及其衍生物
-10.12 羧酸的制备
-10.13 专题:油脂 蜡 磷脂
-11.1 绪论
--本章引言
-11.2 胺
--11.2.1
--11.2.2
--11.2.3.1
--11.2.3.2
--11.2.3.3
--11.2.3.4
-11.3 硝基化合物
-11.4 腈
-11.5 异腈
-11.6 重氮化合物
-11.7 偶氮化合物
-11.8 本章小结
-12.1 杂环化合物概述
--12.1概述
-12.2 吡咯、呋喃、噻吩
-12.3 吲哚 (苯并吡咯)
-12.4 吡啶
-12.5 喹啉、异喹啉 (苯并吡啶)
-12.6 含氧六元杂环
-12.7 多杂原子五元环、六元环介绍
-第十二章 杂环化合物--HW-第十二章章节测试题
-13.1 有机合成基础-part 1
-第十三章 有机化学专题--13.1 有机合成基础-part 1
-13.1 有机合成基础-part 2
-第十三章 有机化学专题--13.1 有机合成基础-part 2
-13.2 重排反应在实际有机合成中的应用
-13.3 碳水化合物-part 1
-13.3. 碳水化合物-part 2
--13.3.3.4 单糖的反应——醛糖的递升与递降反应及酮糖的特殊反应
-13.3. 碳水化合物-part 3
-13.3 碳水化合物-part 4
-13.4 氨基酸与多肽
-期中考试--二、 选择题
-期中考试--一、判断题
-期末考试--期末考试试题