化學(xué)性質(zhì)
一、羧酸的化學(xué)描述
在羧酸分子中,羧基碳原子以sp2雜化軌道分別與烴基和兩個(gè)氧原子形成3個(gè)σ鍵,這3個(gè)σ鍵在同一個(gè)平面上,剩余的一個(gè)p電子與氧原子形成π鍵,構(gòu)成了羧基中C=O的π鍵,但羧基中的-OH部分上的氧有一對(duì)未共用電子,可與π鍵形成p-π共軛體系。由于p-π共軛,-OH基上的氧原子上的電子云向羰基移動(dòng),O-H間的電子云更靠近氧原子,使得O-H鍵的極性增強(qiáng),有利于H原子的離解。醫(yī)學(xué),全 在線.提 供m.quanxiangyun.cn所以羧酸的酸性強(qiáng)于醇。
當(dāng)羧酸離解出H后,p-π共軛更加完全,鍵長(zhǎng)發(fā)生平均化,-COOˉ基團(tuán)上的負(fù)電荷不再集中在一個(gè)氧原子上,而是平均分配在兩個(gè)氧原子上。
二、實(shí)用中羧酸的常見化學(xué)反應(yīng)類型:
⑴羧酸是弱酸,可以跟堿反應(yīng)生成鹽和水。如:CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
⑵羧基上的OH的取代反應(yīng)。如:
①酯化反應(yīng):R-COOH+R′OH→RCOOR′+H2O
②成酰鹵反應(yīng):3RCOOH+PCl3→3RCOCl+H3PO3
③成酸酐反應(yīng):RCOOH+RCOOH(加熱)→R-COOCO-R+H2O
④成酰胺反應(yīng):CH3COOH+NH3→CH3COONH4;CH3COONH4(加熱)→CH3CONH2+H2O
⑤與金屬反應(yīng):2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑2CH3COOH+Mg→(CH3COO)2Mg+H2↑
⑶脫羧反應(yīng):除甲酸外,乙酸的同系物直接加熱都不容易脫去羧基(失去CO2),但在特殊條件下也可以發(fā)生脫羧反應(yīng),如:無水醋酸鈉與堿石灰混合強(qiáng)熱生成甲烷:CH3COONa+NaOH(熱熔)→醫(yī)學(xué)全在線m.quanxiangyun.cnCH4↑+Na2CO3(CaO做催化劑)
HOOC-COOH(加熱)→HCOOH+CO2↑
注:脫羧反應(yīng)是一類重要的縮短碳鏈的反應(yīng)。
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