第十五章 羧酸、羧酸衍生物(一)一、羧酸[教学目的]:1、熟悉羧酸的命名和分类2、掌握羧酸的物理性质和化学性质[教学重点和难点]:酸的化学性质羧酸衍生物的生成脱羧反应羧酸的酸性[ 课 堂 组 织 ] : 羧 酸 ( carboxylic acids ) 的 官 能 团 是 羧 基 ( carboxyl group),,简写为-COOH 或-CO2H
羧酸结构中最简单的是一元羧酸,其它羧酸的结构与其相似
一元羧酸的通式为 RCO2H,其中 R 为氢或烃基
两分子羧酸容易通过氢键缔合成二缔合体: 在固态、液态和中等压力的气态下一元羧酸主要以二缔合体的形式存在,在稀溶液中或高温蒸汽中二缔合体离解
一元羧酸二缔合体用物理方法测定的键长、键角平均值为:C=O 123pm,∠OCO 122-123°, C-O 136pm, O-H…O 260-270pm 在甲酸()分子中,所有的原子在同一平面内
可以认为羧基碳原子为杂化
一元羧酸的分子轨道模型见图(a) 羧酸在水溶液中电离成羧酸根负离子: 羧酸根中两个 C-O 键是等同的,其键长在 126pm 左右(用羧酸盐测定)
因此,在羧酸根中羧基碳原子 P 电子和两个氧原子上的 p 电子是共轭的,可用共振式表示: 羧酸根中的负电荷平均分配在两个氧原子上
羧酸根的分子轨道模型见图(b)
羧酸分子中羟基氧原子上的孤电子对也与羰基上的电子共轭,其结构可用共振式表示:几个经典结构式中正负电荷分离的能量较高,在共振杂化体中的贡献较小
羧酸分子中碳-氧双键的键长与醛酮分子中的碳-氧双键相近
15.1 羧酸15.1.1 命名根 据 羧 酸 分 子 中 所 含 羧 基 的 数 目 可 分 为 一 元 羧 酸 ( monocarboxylic acids)、二元羧酸(dicarboxylic acids)等;根据烃基的结构不同,又可分为饱和羧酸、不饱和