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下一节:羟基羧酸的制备及性质

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羧酸的性质(二)课程教案、知识点、字幕

各位同学好

今天我们继续学习羧酸及其羧酸衍生物

羧酸的化学性质

上节课我们一起学习了

羧基的酸性和羧酸的α-H的取代

今天我们接着来学习羧酸其它性质

羧羰基亲核取代反应

当羧酸α-位

有强吸电子基团时 发生的脱羧反应

以及羧酸羰基的还原反应

羧酸可以通过与不同试剂反应

生成酰卤素 酸酐 酯和酰胺

以苯甲酸为例

我们来学习羧酸羰基的亲核取代反应

苯甲酸可以发生氨解生成苯甲酰胺

这个反应很容易进行

因为氨基的碱性要比羟基的碱性强

所以-OH-可以顺利的离去

苯甲酸需要在酸性条件下

与乙醇反应生成苯甲酸乙酯

体系中酸的作用

主要是与离去基团OH-氧结合

这样羟基是以水分子的形式离去

有利于反应的进行

苯甲酸还可以与SOCl2作用生成苯甲酰氯

两分子的苯甲酸可以发生自身的脱水反应

生成苯甲酸酐

当同一个分子中同时含有一个羟基和羧基时

将会发生分子内的成酯反应 生成环内脂

当同一个分子中

同时含有一个氨基和羧基的时候

将会生成环内酰胺

当分子中含有两个羧基时

可以经加热脱水生成酸酐

例如 邻苯二甲酸加热脱水生成邻苯二甲酸酐

邻苯二甲酸还可以与NH3共热

生成邻苯二甲酰亚胺

接下来我们一起学习羧酸的还原

前面我们学习醛酮时

醛酮的羰基非常容易被还原

尤其是醛羰基

羧酸在一般条件下不易被化学还原剂还原

只能被强烈的还原剂

例如氢化铝锂

或者是在高温高压下用铜

锌等催化剂催化加氢还原

氢化加氢还原

例如

3,5-二甲氧基苯甲酸

经过氢化铝锂还原之后

可以得到3,5-二甲氧基苯甲醇

氢化铝锂直接还原羧酸

不但产率高 而且还原不饱和酸时

对双键没有影响

例如丙烯酸与氢化铝锂反应可以生成丙烯醇

由于氢化铝锂价格昂贵

在工业上会使用乙硼烷作为还原剂

还原羧酸为醇

例如 苯甲酸与乙硼烷反应

则被还原为苯甲醇

接下来我们一起来学习脱羧反应

从羧酸中脱去二氧化碳的反应 称为脱羧反应

羧酸可以与无水碱金属与碱石灰共热

从羧酸中脱去二氧化碳 生成烃

例如 3-甲基苯甲酸与氢氧化钠

氧化钙共热 可以生成甲苯

另外 当羧酸的β-位是强吸电子基时

也容易发生脱羧反应

例如 1-乙基-2-氧环己烷羧酸

加热之后脱羧 生成2-乙基环己酮

硝基乙酸加热之后 生成硝基甲烷

乙酰乙酸加热之后脱羧生成丙酮

丙二酸加热之后 脱羧生成乙酸

乙酰乙酸和丙二酸

其实是从

乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯水解得来

脱羧反应在有机合成中有很多应用

这部分内容我们将会在之后的

β-二羰基化合物中详细的介绍

现在大家思考一下

下列化合物哪些经过加热可以发生脱羧反应呢

乙酰基乙酸

羧基的β位是乙酰基

而乙酰基是吸电子基团

因此 加热之后它可以进行脱羧

2,4-戊二酮 结构式中没有羧基

因此 加热之后不能进行脱羧反应

丁二酸 结构式中有两个羧基互在γ位

因此 加热不能够进行脱羧

β-羰基戊酸 加热之后可以发生脱羧

因此 当羧酸的β-位是否有强吸电子基团

是判断是否能发生脱羧反应的重要指标

接下来 我们补充一下二元酸的脱羧规律

三个碳原子以下二元羧酸

加热之后失去一分子的二氧化碳

例如 乙二酸加热生成甲酸

丙二酸加热脱羧生成乙酸

4个 5个碳原子的二元羧酸加热之后

会发生分子内的脱水反应 形成环状的酸酐

例如 丁二酸加热 会脱水生成丁二酸酐

戊二酸加热会发生脱水反应

生成具有六元环结构的戊二酸酐

当分子内有6个 7个碳原子的时候

二元羧酸加热之后会同时发生脱水和脱羧反应

例如 己二酸加热之后 会生成环戊酮

而庚二酸加热之后 就会生成环己酮

这个就是布朗克规则

即在可能形成环状化合物的条件下

总是比较容易形成五元或六元环 环状化合物

接下来我们一起来完成以下反应方程式

第一个化合物中

在同一个碳原子上含有两个羧基

因此 加热之后应该是典型的脱羧反应

生成环己烷甲酸

第二个化合物顺式丁烯二酸

加热脱水之后生成丁烯二酸酐

第三个化合物

两个羧基中间隔了4个碳原子

根据布朗克规则

加热之后会发生脱羧脱水反应

生成螺环[4,5]葵-2-酮

这节课我们学习了羧酸的羟基取代

羰基的还原以及脱羧反应

下节课我们将学习羟基酸的制备及性质

同学们 我们下节课再见

有机化学(下)课程列表:

第八章 有机波谱学基础

-8.1.1 紫外光谱的基本原理

--紫外光谱的基本原理

--紫外光谱的基本原理

-8.1.2 紫外光谱与分子结构

--紫外光谱与分子结构

--紫外光谱与分子结构

-8.1.3 紫外吸收波长影响因素

--紫外吸收波长影响因素

--紫外吸收波长影响因素

-8.1.4 最大吸收波长计算(一)

--最大吸收波长计算(一)

--最大吸收波长的计算(一)

-8.1.5最大吸收波长计算(二)

--最大吸收波长计算(二)

--最大吸收波长计算(二)

-8.1.6 紫外光谱的应用

--紫外光谱的应用

--紫外光谱的应用

-8.2.1 红外光谱的简介

--红外光谱简介

--红外光谱简介简介

-8.2.2 分子结构与红外光谱特征的吸收频率

--分子结构和红外光谱的特征频率

--分子结构和红外光谱的特征频率

-8.2.3常见有机化合物的红外光谱图(一)

--常见有机化合物红外光谱(烃及卤代烃)

--烃及卤代烃红外光谱

-8.2.4 常见有机化合物的红外光谱图(二)

--含氧氮有机物红外光谱

--含氧氮有机物红外光谱

-8.2.5 红外光谱应用

--红外光谱的应用

--红外光谱的应用

-8.3.1.1 核磁共振谱的基本原理

--核磁共振谱基本原理

--核磁共振谱基本原理

-8.3.1.2 化学位移

--化学位移

--化学位移

-8.3.1.3 自旋耦合和自旋裂分

--自旋耦合和自旋裂分

--自旋耦合和自旋裂分

-8.3.1.4 核磁共振氢谱的解析

--氢核磁谱图的解析

--氢核磁共振谱解析

-8.3.2.1 碳核磁共振谱(上)

--碳核磁共振谱上

--碳核磁共振谱(上)

-8.3.2.2 碳核磁共振谱(下)

--碳核磁共振谱下

--碳核磁谱(下)

-8.3.3.1 二维核磁谱图(一)

--二维核磁谱图(一)

--二维核磁谱图(一)

-8.3.3.2 二维核磁谱图(二)

--二维核磁谱图(二)

--二维核磁谱图(二)

-8.4.1 质谱简介

--质谱简介

--质谱简介练习题

-8.4.2 有机质谱中的主要离子类型

--有机质谱中的主要离子类型

--有机质谱中的主要离子类型练习题

-8.4.3 有机质谱中的裂解和重排

--有机质谱中的裂解和重排

--有机质谱中的裂解和重排习题

-8.4.4 常见有机化合物的质谱特征(一)

--常见有机化合物的质谱特征(一)

--烃类的质谱特征练习题

-8.4.5 常见有机化合物的质谱特征(二)

--常见有机化合物的质谱特征(二)

--含氧化合物,醚和酮的质谱特征练习题

-8.4.6 常见有机化合物的质谱特征(三)

--常见有机化合物的质谱特征(三)

--醛,羧酸及杂原子有机物的质谱特征练习题

-8.4.7 质谱的解析

--质谱的解析

--质谱解析练习题

-8.5.1 单一谱图解析

--单一谱图解析

--单一谱图解析主观题

--单一谱图解析

-8.5.2 综合谱图解析

--综合谱图解析

--综合谱图解析主观题

--综合谱图解析客观题

-有机波谱学基础

第九章 含氧化合物

-9.1.1 醇的命名和结构

--醇的命名和结构

--醇的结构和命名

-9.1.2 醇的制备

--醇的制备

--醇的制备

-9.1.3 醇的性质(一)

--醇的性质(一)

--醇的性质(一)

-9.1.4 醇的性质(二)

--醇的性质(二)

--醇的性质(二)

-9.1.5 醚的命名和制备

--醚的命名和制备

--醚的命名和制备

-9.1.6 醚的性质

--醚的性质

--醚的性质

-9.2.1 酚的命名、结构

--酚的命名、结构

--酚的命名和结构

-9.2.2酚的制备和物理性质

--酚的制备和物理性质

--酚的制备和物理性质

-9.2.3 酚的化学性质(一)

--酚的化学性质(一)

--酚的化学性质(一)

-9.2.4 酚的化学性质(二)

--酚的化学性质(二)

--酚的化学性质(二)

-9.3.1 醛酮的命名和结构

--醛酮的结构和命名

--醛酮的命名和结构

-9.3.2 醛酮的制备

--醛酮的制备

--醛酮的制备

-9.3.3 醛酮的性质(一)

--醛酮的性质(一)

--醛酮的性质(一)

-9.3.4 醛酮的性质(二)

--醛酮的性质(二)

--醛酮的性质(二)

-9.3.5 醛酮的性质(三)

--醛酮的性质(三)

--醛酮的化学性质(三)

-9.4.1 羧酸及其衍生物的结构、命名

--羧酸及其衍生物的结构、命名

--羧酸及其衍生物的结构、命名

-9.4.2 羧酸的制备

--羧酸的制备

--羧酸的制备

-9.4.3 羧酸衍生物制备及物理性质

--羧酸衍生物制备及物理性质

--羧酸衍生物制备及物理性质

-9.4.4 羧酸的性质(一)

--羧酸的性质(一)

--羧酸的性质(一)

-9.4.5 羧酸的性质(二)

--羧酸的性质(二)

--羧酸的性质(二)

-9.4.6 羟基羧酸的制备及性质

--羟基羧酸的制备及性质

--羟基羧酸的制备及性质

-9.4.7 羧酸衍生物的性质(一)

--羧酸衍生物的性质(一)

--羧酸衍生物的性质(一)

-9.4.8 羧酸衍生物的性质(二)

--羧酸衍生物的性质(二)

--羧酸衍生物的性质(二)

-9.5.1 β-二羰基化合物

--β-二羰基化合物

--β-二羰基化合物

-9.5.2 克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用

-9.5.3 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用

-9.5.4 麦克尔加成

--麦克尔加成

--麦克尔加成

-有机化合物的鉴别

第十章 含氮化合物

-10.1 硝基化合物的结构和命名

--硝基化合物的结构和命名

--硝基化合物的结构和命名

-10.2 硝基化合物的化学性质

--硝基化合物的化学性质

--硝基化合物的化学性质

-10.3 胺的结构和命名

--胺的结构和命名

--胺的结构和命名

-10.4 胺的制备

--胺的制备方法

--胺的制备

-10.5 胺的化学性质(一)

--胺的化学性质(一)

--胺的化学性质(一)

-10.6 胺的化学性质(二)

--胺的化学性质(二)

--胺的化学性质(二)

-10.7 季铵盐和季铵碱

--季铵盐和季铵碱

--季铵盐和季铵碱

-10.8 腈和异腈

--腈和异腈

--腈和异腈

-10.9 重氮盐的性质(一)

--重氮盐的性质(一)

--重氮盐的性质(一)

-10.10 重氮盐的性质(二)

--重氮盐的性质(二)

--重氮盐的性质(二)

-含氮化合物

第十一章 杂环化合物

-11.1 杂环化合物的分类和命名

--杂环化合物的分类和命名

--杂环化合物的分类和命名

-11.2 杂环化合物的结构

--杂环化合物的结构

--杂环化合物的结构

-11.3 五元杂环化合物的性质

--五元杂环化合物的性质

--五元杂环化合物的性质

-11.4 六元杂环化合物的性质

--六元杂环化合物的性质

--六元杂环化合物的性质

-11.5 稠杂环化合物

--稠杂环化合物

--稠杂环化合物

-杂环化合物

第十二章 有机合成

-12.1 有机合成的任务

--有机合成的任务

--有机合成的任务

-12.2 有机合成路线的设计

--有机合成路线的设计

--有机合成路线的设计

-12.3 药物合成案例

--药物合成案例

--药物合成案例

-有机合成讨论

第十三章 考试

-有机化学下

羧酸的性质(二)笔记与讨论

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