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第十六章 羧酸及其衍生物- -第一节 羧酸(2)

时间:2006-07-01 21:42来源:大众医药网 作者:admin 点击: 750次

2.84

12.β-氯丁酸

4.06

13.γ-氯丁酸

CLCH2CH2CH2COOH

4.52

和脂肪酸中,与羧基相连的烷基具有供电诱导效应(+I),使羧基上的氢较难离解,酸性较甲酸弱(表16-3中的1,2)。当卤素取代羧酸分子中烃基上的氢后,由于卤原子的吸电子诱导效应(-I),酸性增强(表16-3中的3,6,7,8)。烃基某个碳上引入的卤原子的数目越多,酸性越强(表16-3中的3,4,5及8,9)当卤原子相同时,卤原子距羧基越近,酸性越强(表16-3中的11,12,13)。当卤原子的种类不同时,它们对酸性的影响是F>CL>Br>I。所以氟乙酸的酸性>氯乙酸>溴乙酸>碘乙酸(表16-3中的3,6,7,8)。

  (二)羟基被取代的反应

  羧酸中的羟基可以被其它原子或原子团取代,生成羧酸衍生物。例如:

  羧酸分子中去掉羧基上的羟 基后,余下的原子团叫做酰基。

  1.酯化反应

  酸与醇脱水生成酯的反应叫做酯 化。

羧酸与醇的酯化反应是可逆的,而且反应速率很慢,需用酸作催化剂。例如:

  2.酰卤的生成

  羧酸(除甲酸外)能与三卤化磷、五卤化磷或亚硫酰氯(SOCL2)反应,羧基中的羟基被卤素取代生成相应的酰卤。

例如:

应用SOCL2制备酰卤时,副产物都是气体,便于处理及提纯。

  3.酸酐的生成

  除甲酸外,一元羧酸与脱水剂共热时,两分子羧酸可脱去一分子水,生成酸酐。

4.酰胺的生成

  在羧酸中通入氨气或加入碳酸铵,可以得到羧酸的铵盐。将固体的羧酸铵加热,分子内失去一分子水生成酰胺。

  (三)脱羧反应和二元羧酸的受热反应

  羧酸脱去羧基的反应叫做脱羧。这个反应的结果是从羧基脱去CO2。

除甲酸外,一元羧酸较稳定,直接加热时难以脱羧,只有在特殊条件下才可发生,生成少一个碳的烃。例如:

生物体内发生的许多重要的脱羧反应是在脱羧酶的作用下进行的。

  有些二元酸对热不稳定,在加热或与脱水剂共热的条件下,随两个羧基间距不同而发生脱羧反应或脱水反应,这是二元羧酸的特性。

  1.乙二酸和丙二酸

  乙二酸或丙二酸加热脱羧生成一元羧酸。

2.丁二酸、戊二酸及邻苯二甲酸

  这三种酸与脱水剂共热时失水,生成环状酸酐。

3.己二酸,庚二酸

  己二酸、庚二酸与氢氧化钡共热时,既失水又脱羧 ,生成环酮。

  (四)α-H的卤代作用

  与羰基相似,羧基也能活化α-H,但其致活作用比羰基小得多。因此,羧酸中的α-H被卤素取代的反应较慢,需加入红磷、硫或碘等作催化剂或在光照下才易进行。

  四、重要的羧酸

  (一)甲酸

  甲酸最初是从红蚂蚁体内发现的,所以俗称蚁酸。它是无色有刺激性的液体,沸点100.5℃,易溶于水。甲酸的腐蚀性很强,能使皮肤起泡。

  甲酸的构造比较特殊,分子中的羧基与氢原子相连,既具有羧基的结构又有醛基的结构,因而既有酸性又有还原性,能发生银镜反应或使高锰酸钾溶液褪色。

  (二)乙酸

  乙酸俗名醋酸,是食醋的主要万分。乙酸为无色有刺激气味的液体,熔点16.6℃,沸点118℃。由于乙酸在16.6℃以下能凝结成冰状固体,所以常把无水乙酸称为冰醋酸。乙酸易溶于水,也能溶于许多有机物。乙酸还是重要的工业原料。

  (三)乙二酸

  乙二酸俗名草酸,在大部分植物尤其是草本植物中常以盐的形式存在。草酸是无色晶体。常见的草酸含有两分子结晶水。无水草酸的熔点189℃,加热到150℃以上时就开始分解生成甲酸及二氧化碳,甲酸再分解为一氧化碳和水。

草酸具有还原性,在分析化学中常用来标定KMnO4溶液的浓度。

  (四)苯甲酸

  苯甲酸俗名安息香酸。它与芐醇形成的酯存在于天然树脂与

  安息香胶内。苯甲酸是白色固体,熔点121℃,微溶于水,受热易升华。苯甲酸有抑菌,防腐作用。可作防腐剂,也可外用。

(责任编辑:泉水)
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