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  第一节 羧酸           ★★★ 【字体:

羧酸(羧,甲酸,蚁酸,乙酸,醋酸,乙二酸)

来源:医学全在线 更新:2007-8-31 医学论坛

 (一)酸性

  羧酸在水中可离解出质子而显酸性,其pKa值一般为4-5,属于弱酸。

羧酸的酸性虽比盐酸,硫酸等无机酸弱得多,但比碳酸(pKa=6.35)和一般的酚类(pKa-10)强。故羧酸能分解碳酸盐和碳酸氢盐,放出二氧化碳。

  2RCOOH+Na2CO3→2RCOONa+CO2↑+H2o

RCOOH+NaHCO3→RCOONa+CO2↑+H2o

  利用羧酸与碳酸氢钠的反应可将羧酸与酚类相区别。因羧酸可溶于碳酸氢钠溶液并放出二氧化碳,而一般酚类与碳酸氢钠不起作用。

  低级和中级羧酸的钾盐、钠盐及铵盐溶于水,故一些含羧基的的药物制成羧酸盐以增加其在水中的溶解度,便于做成水剂或注射剂使用,。

  在羧酸(RCOOH)分子中,与羧基直接或间接直连的原子团对羧酸的酸性有不同程度的影响(表16-3)。

表16-3 一些羧酸的电离常数

化合物

构造式

PKa

1.甲酸

HCOOH

3.77

2.乙酸

CH3COOH

4.76

3.氯乙酸

ClCH2COOH

2.86

4.二氯乙酸

Cl2CHCOOH

1.29

5.三氯乙酸

Cl3CCOOH

0.65

6.溴乙酸

BrCH2COOH

2.90

7.碘乙酸

ICH2COOH

3.18

8.氟乙酸

FCH2COOH

2.66

9.三氟乙酸

F3CCOOH

强酸

10.丁酸

CH3CH2CH2COOH

4.82

11.α-氯丁酸

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。

 

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