O甲酸(又叫蚁酸),由于分子中既含有羧基
OHCOHOHCCOH,又含有醛基
,即
,因而甲酸在反应中将表现出羧酸和醛性质的综合。
化学性质:兼有羧酸和醛类的性质 ①HCOOH+C2H5OH
浓硫酸 △ HCOOC2H5+H2O
△ ②HCOOH+2Ag(NH3)2OH (NH4)2CO3+2Ag↓+2NH3↑+H2O
(2)乙酸:分子式:C2H4O2;
结构简式: 或CH3COOH
乙酸分子的比例模型:
乙酸又叫醋酸,乙酸分子为极性分子,且分子间可形成氢键,所以乙酸的熔沸点较高,溶点16.6‵,沸点117.9‵。在室温较低时,无水乙酸就会凝结成像冰一样的无色冰状晶体,俗称冰醋酸。有刺激性气味。易溶于有机溶剂,可与水以任意比互溶。 化学性质:
(1) 弱酸性——酸的通性
CH3COOH在水溶液里部分电离产生H+ CH3COOH①使酸碱指示剂变色
乙酸
②和活动性顺序表中H前金属发生置换反应生成H2。
Zn+2CH3COOH=(CH3COO)2Zn +H2↑
③与碱发生中和反应:Cu(OH)2+2CH3COOH=(CH3COO)2Cu+2H2O ④与碱性氧化物反应:CuO+2CH3COOH=(CH3COO)2Cu + H2O ⑤与某些盐反应:CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca +CO2↑+ H2O
(2)酯化反应(酸脱羟基醇脱氢)
紫色石蕊 红 无色酚酞 不变色 甲基橙 黄 CH3COO+H 从而使乙酸具有酸的通性
-+
OCH3COH+H18OC2H5浓H2SO4OCH3C18OC2H5+H2O
研究有机反应的历程通常采用:示踪原子法。酯化反应属于取代反应的范畴。 (3)脱羧反应:R-CH2-COONa+NaOH CaO R-CH3+Na2CO3
(4)能与氨基-NH2脱水形成肽键 乙酸的制取:
①通过上述方法制得乙醛。
△
O —C—NH-
2CH3CHO+O2催化剂2CH3COOH△②丁烷直接氧化法:
2CH3CH2CH2CH3+5O2催化剂4CH3COOH+2H2O△(3)乙二酸(草酸)
(1) 分子式 结构式 结构简式
OO H2C2O4 (2)化性 ①酸的通性: ② 酯化反应:
COOHHOCCOH COOH
OHOOCCOOH+HOCH2CH2OHHOOCC OCH2CH2OH+H2O
乙二酸二乙酯(链状酯)
CH2CH2OHOH+HOOCHOOCCOOCH2COOCH2
乙二酸乙二酯(环酯)(分子间酯化形成“六元环”)
OO+2H2OnHOOCCOOH+nHOCH2CH2OHCC OCH2CH2On+nH2O
聚乙二酸乙二酯(聚酯)(缩聚反应)
CH2CH3CHCH2CH2OH浓H2SO4CH2COOHCH3CHCH2COCH2O+H2O?(分子内酯化形成“六元环”)
请注意理解以上几个反应的发生本质。
③还原性:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4→10CO2↑+K2SO4+2MnSO4+8H2O ④ H2C2O4 (4)其它
硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)等一元脂肪酸,由于烃基含有较多的碳原子,又叫高级脂肪酸。硬脂酸、软脂酸为饱和酸,常为固体,不溶于水。油酸是不饱和酸,常为液体,不溶于水。
苯甲酸:C6H5COOH 芳香酸 CH2=CH—COOH(丙烯酸) (五)、酯
1.概念:醇跟含氧酸起反应生成的有机化合物叫做酯。 2、酯的分类:
根据生成酯的酸不同,酯可分为有机酸酯和无机酸酯,通常所说的是有机酸酯。 (1)有机酸酯又叫羧酸酯:醇酯(CH3COOC2H5)与酚酯(CH3COOC6H5)。
【说明】酚酯的形成一般由酚与羧酸酐酯化生成。 (2)无机酸酯:如硝酸酯(硝化甘油)、磷酸酯(磷酸乙酯)等。
CH2ONO2 CHONO2
OC2H5
O=P OC2H5
OC2H5
浓硫酸 △ CO2 +CO +H2O
CH2ONO2
3、酯的通式:
官能团
的酯叫饱和一元酯,
当R和R′均为饱和烷基时,且只有一个其通式:CnH2nO2(n≥2)
分子式相同的羧酸、酯和羟基醛互为同分异构体。 4、物理性质:
酯类都难溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂,密度一般比水小。低级酯是具有芳香气味的液体。 5、酯的生成:
乙酸乙酯的制取
.实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯。
(1)在大试管中加入冰醋酸,浓硫酸,乙醇的正确顺序是:先加 乙醇 ,后加 乙酸 ,再加 浓H2SO4___,其操作方法是___在一个大试管里注入乙醇3mL,再加入2mL乙酸,再慢慢加入2mL浓硫酸,然后轻轻振荡试管,使之混合均匀。连接好制备乙酸乙酯的装置。用小火加热试管里的混合物。
(2)制取乙酸乙酯的条件是___浓H2SO4,加热__,反应中不用水浴加热的原因是_不易将酯蒸出。
(3)浓硫酸的作用是:①__催化剂___;②___吸水剂__。
(4)装置中用较长导管的作用是__起冷凝回流的作用__,装置中通蒸气的导管要插在饱和 Na2CO3溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止 Na2CO3溶液的 倒吸 。
(5)为防止实验过程中产生暴沸现象,应有采取的正确措施是____ 加入瓷片 __ (6)收集乙酸乙酯时,使用的饱和 Na2CO3溶液的作用是:吸收挥发出的乙酸;溶解挥发出的乙醇;降低乙酸乙酯的溶解性。
(7)实验生成的乙酸乙酯,其密度比水____小______(填“大”或“小”),有_果香__味。 (8)若实验中温度过高,使反应温度达到140‵左右时,副反应的主要有机产物是__乙醚__。(填物质名称)。
(9)酯化反应中的“酸”指的是__有机酸与无机含氧酸__,酯化反应的规律是__酸去羟基,醇去羟基中的氢__。
(10)在酯化反应中常使用过量乙醇其原因是__________________。
(11)在酯化反应中使用的醇为丙三醇时,反应得到的有机物的种类是_ 油脂 ,其
结构简式是_______。
(12)酯化反应中醇与酸的相对分子质量之和与酯的相对分子质量之间的关系是_______________。
(13)乙酸乙酯属于酯和酸的所有同分异结构体一共有____6____种,写出分子只含有一个甲基的结构简式___HCOOCH2CH2CH3_______
6、酯的化学性质: 水解反应
酯的水解反应是酯化反应的逆反应,酯水解时的断键位置如下图:
(酯化时形成的键断裂)
在有酸或碱存在的条件下,酯能发生水解反应,生成相应的醇和酸 酸性条件下酯的水解不完全,书写方程式时要用“完全。
酯化反应与酯水解反应的比较
反应关系 催化剂 催化剂的其他作用 加热方式 反应类型
烃的羰基衍生物比较 物质 乙醛 乙酸 乙酸乙酯
结构简式 CH3CHO CH3COOH CH3COOC2H5 羰基稳定性 易断裂 难断裂 难断裂 与H2加成 能 不能 不能 其他性质 醛基中C—H键易被氧化 羧基中C—O键易断裂 酯链中C—O键易断裂 浓H2SO4 吸水,提高CH3COOH和C2H5OH的转化率 酒精灯火焰加热 酯化反应,取代反应 稀H2SO4或NaOH溶液 NaOH中和酯水解生成的CH3COOH,提高酯的水解率 热水浴加热 水解反应,取代反应 酯化 水解 ”;碱性条件下酯的水解趋于
例44、某有机物的结构简式为: 它在一定条件下可能发生的反应有( )
①加成 ②水解 ③酯化 ④氧化 ⑤中和 ⑥消去
A.②③④ B.①③⑤⑥ C.①③④⑤ D.②③④⑤
【解析】 题给有机物合有醛基、羧基和醇羟基,从给出的6种有机反应出发分析:含醛基,可发生加成、氧化反应;含羧基可发生中和、酯化反应;含醇羟基可发生氧化、酯化反应。由于含醇羟基的碳原子的相邻碳原子上无氢原子,不能发生消去反应,故本题答案为C。 【答案】C