一、羧酸、酯的分类及其同系物(种类多):
1、分类
(1)按羧基的数目分为一元酸、二元酸等
(2)按烃基的种类分为脂肪(链状) 酸、脂环酸、芳香酸、饱和酸、不饱和酸等。
(3)按碳原子数的多少分为低级脂肪酸、高级脂肪酸
酯的分类与羧酸类似。
2、同系物——结构相似、组成上相差1个或若干个CH2(或满足同一个组成通式)
羧酸的同系物——羧基数目相同、烃基的种类相同
酯的同系物——酯基(—COO—)数目相同、烃基的种类相同
组成通式:羧酸和酯分子中含羰基C=O(碳氧双键),所以羧酸、酯的分子式、通式可在对应烃的分子式、通式中加x个O,同 时H原子数减少2x个。如:
饱和一元脂肪酸(酯) 、饱和二元脂肪酸 。
二、羧酸、酯的命名
1、羧酸的命名
(1)选主链:选择连有—COOH的最长碳链为主链,并根据主链碳原子数(含醛羧基碳)称为某酸或某二酸性;
(2)编号:从官能团(—COOH)的碳开始编号,读写名称时不指出—COOH的位置(—COOH只能在端点,—COOH的碳必定是1号碳); CH3 CH3 HOOC—CH—CH2—COOH
(3)烃基支链的读写同烷烃。 CH3—CH—CH—CH—COOH CH3
C2H5
HCOOH CH3COOH CH3CH2COOH CH3CH2CH2COOH CH3—CH—COOH
CH3
HOOC—COOH —COOH HOOC— —COOH C17H35COOH C15H31COOH
C17H35COOH CH2=CHCOOH CH3—CH—COOH CH3—C—COOH
OH O
2、酯的命名:按对应酸和醇称为某酸某酯,酸或醇多个时需说出其数目。
三、羧酸、酯的同分异构体的书写
1、羧酸的同分异构体的书写(与醛的同分异构体书写方法相同):
方法一:先写碳链异构,后将端点碳变为羧基(注意中心对称线、等效端点C);
方法二:将—COOH连接烃基。
【记牢】羧酸:CH2O2 种、C2H4O2 种、C3H6O2 种、C4H8O2 种、C2H2O4 种。
【会写】(1)酸C5H10O2 种,二元酸C3H4O4 种、C4H6O4 种。
(2)芳香酸C7H6O2 种、C8H8O2 种(先写苯的同系物C7H8、C8H10的同分异构体的碳链,再将端点碳变为羧基)
(3)丁烯酸C4H6O2 种、丁烯二酸C4H4O4 种(先写酸后写烯更好,也可先写烯后写酸)
2、酯的同分异构体的书写(与醚的同分异构体书写方法有相似之处)
方法一:简单的酯(C2—C8的酯)可将碳分为酸的碳、醇的碳,写出对应的酸、醇,再将酸、
醇合成酯。 如酯C4H8O2:酸的碳及酸的种数:1( 种)、2( 种)、3( 种)
醇的碳及醇的种数:3( 种)、2( 种)、1( 种)
对应的酯的种数: 、 、 ,共 种
方法二(通用):先写碳链异构,后在不同的C—C单键中间插入“O”原子,再在左右C上加“=O”成酯(注意中心对称线、等效C)
【记牢】酯 C2H4O2 种、C3H6O2 种、C4H8O2 种;
【会写】(1)酯 C5H10O2 种, (2)芳香酯C7H6O2 种、C8H8O2 种(先写苯的同系物C7H8、C8H10的同分异构体的碳链,再按方法二书写)
(3)丁烯酯C4H6O2 种(先写酯后写在其碳链的C—C单键中间插入短线成为双键)。
3、羧酸的羧基中的=O、—OH移位可得羟基(醇、酚 )醛、羟基(醇、酚)酮以及醚醛、
醚酮等
【会写】①C2H4O2
② C3H6O2
③ C7H6O2
四、羧酸、酯的物理性质
2、溶解性:羧酸和酯易溶于 溶剂,液态酯是很好的溶剂;酯不溶于水并且密度比水 ;羧酸的羧基(亲水基)数越多、烃基(憎水基)越小的其水溶性越 ,反之其水溶性越 。
如:三种高级脂肪酸:
表达式 分子式 结构特点 状态 水溶性
硬脂酸 C17H35COOH 链状、C—C单键、1个羧基
软脂酸 链状、C—C单键、1个羧基
油酸 链状、1个C=C双键、其余C—C单键、1个羧基
五、羧酸和酯的化学通性
(一)羧酸的通性——弱酸性、酯化反应
1、羧酸的弱酸性
(1)与金属的置换:
CH3COOH + Na CH3COOH + Zn
(2)与碱(强弱碱)的中和: CH3COOH + NaOH
CH3COOH + NH3 CH3COOH + Cu(OH)2
(3)与盐的复分解——强酸制弱酸。酸性: R—COOH > H2CO3 > C6H5OH