羧酸和羧酸衍生物思维导图

这是一篇关于有机化化 羧酸和羧酸衍生物的思维导图。本图知识梳理清楚，非常实用，有需要的同学，可以收藏下哟。

有机化学③

• 第十二章 羧酸
  • 12.1羧酸的命名和分类
    • 12.1.1羧酸的分类
      • 1、按烃基分类：(饱和/不饱和)脂肪酸、 (饱和/不饱和)脂环酸、芳环酸
      • 2、按羧基个数：一元羧酸、多元羧酸
    • 12.1.2羧酸的命名
      • 1、开链脂肪酸：含羧基的最长碳链作母体，且羧基碳处于链端，位次省略
      • 2、脂环羧酸、含芳香基的羧酸：脂环基、芳香基作为取代基
  • 12.2羧酸的结构
    • 1、羧基C为SP2杂化，羟基的O与羰基发生p-π共轭，O—H的极性增加
    • 2、羰基正电性降低，羧基被亲核试剂进攻的能力降低
  • 12.3羧酸的制法
    • 1、用醇，醛，酮，烯烃，炔烃，芳烃的氧化来制备
    • 2、羧酸衍生物和腈水解：腈一般用卤代烃和氰化钠经过SN2亲核取代反应制备。因为是SN2亲核取代反应机理最好选用一级卤代烃，二级卤代烃产率不高，三级卤代烃容易发生消除
    • 3、用羧酸的锂盐制备：可以用强碱LDA（二异丙基胺锂）夺取羧酸的α氢，形成锂盐后再与卤代烃发生亲核取代反应，相当于用低级羧酸合成高级羧酸
    • 4、用有机金属化合物制备：格氏试剂与二氧化碳反应后水解可以生成羧酸，可以制备比原卤代烃多一个碳的羧酸。一级，二级，三级卤代烃都可以制备成格氏试剂后与二氧化碳反应制备羧酸。因此适用于任何级别的卤代烃，也适用于由芳香卤代烃来合成羧酸
  • 12.4羧酸的物理性质
    • 1、因存在碳氧双键和羟基，羧酸分子之间能通过氢键形成二聚体，同时因羧酸极性比醇、醛酮更强，羧酸的溶、沸点高于分子量接近的醛酮
    • 2、羧酸中羰基和羟基都可与水分子形成氢键，低分子量的羧酸可溶于水，随着分子量的增加，疏水性增强，在水中溶解度降低
  • 12.5羧酸的化学性质
    • 12.5.1羧酸的酸性
      • 1、羧基上连接推电子基团，推电子能力越强，酸性越小
      • 2、当与苯环等构成共轭体系时，苯环相对来说为拉电子基团，酸性增强
      • 3、羧基上连接拉电子基团，随拉电子能力(电负性)的增强，酸性增强
    • 12.5.2羧酸衍生物的生成
      • 1、酰卤的生成
      • 2、酸酐的生成
      • 3、酯的生成(反应机理)：提高酯收率的方法
      • 4、酰胺的生成(反应机理)：酰胺加热脱水成腈(逆反应也可进行)
    • 12.5.3羧酸热分解反应
      • 1、一元羧酸热分解(碳链不规则断裂，无意义)
      • 2、二元羧酸热分解
        • ①乙二酸、丙二酸脱羧得到一元酸(脱羧)
        • ②丁二酸、戊二酸加热脱水生成五(六)元环环状酸酐(脱水)
        • ③己二酸、庚二酸脱羧生成少一个碳的五(六)元环环酮(既脱羧又脱水)
    • 12.5.4 α-H的卤化
    • 12.5.5 羧酸的还原(LiAlH4)
      • 1、所有带羰基化合物（醛酮、羧酸、羧酸衍生物)都能还原，也能还原硝基。不还原任何碳碳双键
      • 2、先还原为醛，再还原为醇
• 第十三章 羧酸衍生物
  • 13.1羧酸衍生物的命名
    • 1、酰卤命名：“酰基+卤”
    • 2、酰胺命名：“酰基+胺”(N原子上基团的标号为N－)
    • 3、酸酐命名：酸酐依来源命名
    • 4、酯命名：某酸某酯(指明酸是哪部分，醇是哪部分)
  • 13.2羧酸衍生物的物理性质
    • 1、酰卤、酯的沸点比相应的羧酸低(难以形成氢键)
    • 2、N－未取代酰胺的沸点比相应羧酸高(N上有2个H，形成氢键能力强)
  • 13.3羧酸衍生物的化学性质
    • 13.3.1酰基上的亲核取代反应
      • 1、水解反应
        • ①酰氯的水解(剧烈反应生成羧酸)
        • ②酸酐的水解(酸催化下水解剧烈)
        • ③酯的水解：酸催化水解(机理)、碱催化水解(机理)
        • ④酰胺的水解(酸、碱性条件下反应)
      • 2、醇解反应
        • ①酰卤醇解
        • ②酸酐醇解
        • ③酯的醇解(酯交换)
      • 3、氨解反应
        • ①酰卤氨解：无H原子的三乙胺等不能发生
        • ②酸酐氨解
        • ③酯氨解
    • 13.3.2还原反应
      • 1、羧酸衍生物比羧酸容易还原，通过催化加氢和氢化铝锂还原为醇
      • 2、酯的还原(Na+乙醇)
      • 3、酰氯选择性还原为醛(H2,Pd,BaSO4)
    • 13.3.3酯与有机金属化合物反应
      • 1、活性：酰卤＞醛＞酮＞酯＞腈（RCN）
      • 2、酰卤与有机金属化合物的反应
        • ①与格氏试剂、有机锂反应：反应一般不能停留在醛酮但低温和使用有空间位阻的酰卤或格氏试剂可以使反应停留在醛酮阶段
        • ②与有机镉化合物反应：有机镉化合物只与酰氯反应，不与酮酯等反应，因此可停留在酮阶段
        • ③与二羟基铜锂反应：二羟基铜锂只与酰氯反应，与酮酯等反应很慢，因此可以停留在酮阶段
      • 3、酯与有机金属化合物反应
        • ①与格氏试剂、有机锂反应
          • 由于格氏试剂和有机锂试剂与醛酮反应活性更大，因此不能停留在醛、酮阶段。是合成对称醇的重要方法
          • 位阻大的酯可停留在酮阶段
      • 4、腈与有机金属化合物反应
        • ①与格氏试剂、有机锂反应
          • 由于腈与格氏试剂和有机锂试剂反应会生成亚胺中间体，亚胺中间体不再与有机金属试剂反应，水解后可以得到酮
          • 酸酐与有机金属化合物反应，有一部分会浪费掉。但环状酸酐会生成酮酸，不存在这个问题
          • 酰胺上的N有氢时，有机金属化合物先与N上的活泼氢反应，因此一般不用酰胺与有机金属化合物反应来合成