羧酸

医用有机化学中反应较多的一类化合物~整理了一下羧酸的性质与反应。分子中具有羧基（—COOH）的化合物称为羧酸。本图包含了羧酸的命名和物理性质、化学性质等内容，适合考前复习。

羧酸

• 命名和物理性质
  • 羧基carboxyl group，命名时词尾-oic acid
  • 羧酸沸点比相似的醇高，能通过氢键形成二聚体或多聚体
• 化学性质
  • 酸性与成盐反应
    • 脂肪酸
      • 卤素是吸电子基，吸电能力F＞Cl＞Br＞I，可增强酸性 卤素吸电能力越强，数量越多，位置离羧基越近，酸性越强
      • -CH3、-OH都是推电子基（当-OH连在sp2杂化的碳上时是的） 可使酸性减弱
    • 芳香酸
      • 苯甲酸大π键使电子云偏移向羧基，酸性减弱，所以酸性比甲酸弱
      • 注：氧和π键或sp2碳相连强供电，和sp3杂化碳相连强吸电
      • 吸电-NO2、-X等增强酸性，供电-OR、-OH、-CH3减弱酸性
    • 二元酸
      • 二元羧酸分子中两个羧基相距越近，酸性增强程度越大
    • 成盐
      • 羧酸可以与NaHCO3反应生成CO2，可鉴别分离苯酚与羧酸
  • 补充：有且仅有甲酸和乙二酸能被酸性高锰酸钾氧化
  • 羧酸衍生物的生成
    • 酰卤的生成
      • 酰卤是由羧酸与PCl3、PCl5、SOCl2反应制得，α-H活性增加
      • ①Br2/PBr3生成α-H卤代的酰卤；②H2O生成α-H卤代的羧酸
    • 酸酐的生成
      • 条件脱水剂P2O5或加热，生成五/六元环酸酐时只用加热
    • 酯的生成
      • 若生成五/六元环交酯则很稳定，若四/七环等则不酯化 直接醇消去
    • 酰胺的生成
      • 羧酸与氨反应先形成铵盐，然后加热脱水生成酰胺-CONH2 二元羧酸还能再脱一个氨生成二酰亚胺（环状）
  • 二元羧酸的热解反应
    • 考察两个羧基之间连接的碳原子数n
    • 脱羧反应：n=0/1生成少一个碳的一元羧酸
    • 脱水反应：n=2/3生成酸酐
    • 脱羧脱水反应：n=4/5生成环酮
• 取代羧酸
  • 醇酸/酚酸
    • 酸性
      • 醇酸酸性一般比羧酸强， 酸性邻位＞间位＞对位
    • 氧化反应
      • 醇酸中的羟基更容易被氧化， 可被Tollens和稀硝酸氧化成酮
    • 脱水反应
      • 分子间酯化（六元环） 消去生成双键（隔一个碳） 分子内酯化（五六元环）
    • 脱羧反应
      • 羧基邻位或对位镰鼬羟基的酚酸加热能脱羧 生成相应的酚和二氧化碳
  • 酮酸
    • 酸性：=O比-OH吸电效应强，酮酸酸性比醇酸强 且α-酮酸酸性比β-酮酸酸性强
    • 脱羧反应：α-酮酸在稀硫酸作用下受热脱羧， 生成少一个碳的醛，β-酮酸比α-酮酸更容易脱羧