有羧基的酸类有什么共同性质?有醛基的醛类有什么共同性质?有酯基的酯类有什么共同性质?

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有羧基的酸类有什么共同性质
[编辑本段]物理性质
饱和一元羧酸中,甲酸、乙酸、丙酸具有强烈酸味和刺激性。含有4~9个C原子的具有腐败恶臭,是油状液体。含10个C以上的为石蜡状固体,挥发性很低,没有气味。 饱和一元羧酸的沸点甚至比相对分子质量相似的醇还高。例如:甲酸与乙醇的相对分子质量相同,但乙醇的沸点为78.5℃,而甲酸为100.7℃。这是由于甲酸分子间存在氢键。根据电子衍射等方法,由于氢键的存在,低级的酸甚至在蒸汽中也以二聚体的形式存在。甲酸分子间氢键键能为30KJ/mol,而乙醇分子间氢键为25KJ/mol。 直链饱和一元羧酸的熔点随分子中C原子数目的增加呈锯齿形的变化,含偶数C原子酸的熔点比相邻两个奇数C原子酸的熔点高,这是由于在含偶数C原子链中,链端甲基和羧基分在链的两边,而在奇数C原子链中,则在C链的同一边,前者具有较高的对称性,可使羧酸的晶格更紧密的排列,它们之间具有较大的吸引力,熔点较高。 羧基是亲水基,与水可以形成氢键,所以低级羧酸能与水任意比互溶;随着相对分子质量的增加,憎水基[1](烃基)愈来愈大,在水中的溶解度越来越小。 对长链的脂肪酸的X射线研究,证明了这些分子中C链按锯齿形排列,两个分子间羧基以氢键缔合,缔合的双分子是有规律的一层一层排列,每一层中间是相互缔合的羧基,引力很强,而层与层之间是以引力微弱的烃基相毗邻,相互间容易滑动,这也是高级脂肪酸具有润滑性的原因。
[编辑本段]化学性质
一、羧酸的化学描述
在羧酸分子中,羧基碳原子以sp2杂化轨道分别与烃基和两个氧原子形成3个σ键,这3个σ键在同一个平面上,剩余的一个p电子与氧原子形成π键,构成了羧基中C=O的π键,但羧基中的-OH部分上的氧有一对未共用电子,可与π键形成p-π共轭体系。由于p-π共轭,-OH基上的氧原子上的电子云向羰基移动,O-H间的电子云更靠近氧原子,使得O-H键的极性增强,有利于H原子的离解。所以羧酸的酸性强于醇。 当羧酸离解出H后,p-π共轭更加完全,键长发生平均化,-COOˉ基团上的负电荷不再集中在一个氧原子上,而是平均分配在两个氧原子上。
二、实用中羧酸的常见化学反应类型:
⑴羧酸是弱酸,可以跟碱反应生成盐和水。如:CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O ⑵羧基上的OH的取代反应。如: ①酯化反应:R-COOH+R′OH→RCOOR′+H2O ②成酰卤反应:3RCOOH+PCl3→3RCOCl+H3PO3 ③成酸酐反应:RCOOH+RCOOH (加热)→R-COOCO-R+H2O ④成酰胺反应:CH3COOH+NH3→CH3COONH4 ; CH3COONH4(加热)→CH3CONH2+H2O ⑤与金属反应:2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑ 2CH3COOH+Mg→(CH3COO)2Mg+H2↑ ⑶脱羧反应:除甲酸外,乙酸的同系物直接加热都不容易脱去羧基(失去CO2),但在特殊条件下也可以发生脱羧反应,如:无水醋酸钠与碱石灰混合强热生成甲烷:CH3COONa+NaOH(热熔)→CH4↑+Na2CO3(CaO做催化剂) HOOC-COOH(加热)→HCOOH+CO2↑ 注:脱羧反应是一类重要的缩短碳链的反应。
[编辑本段]酸的命名
早期发现的羧酸通常根据来源命名。例如,甲酸最初是由蒸馏赤蚁制得,称为蚁酸;乙酸最初由食醋中得到,称为醋酸;丁酸具有酸败牛奶气味,称为酪酸;己酸、辛酸、癸酸又分别称为羊油酸、羊脂酸、羊蜡酸,因为它们都存在于山羊的脂肪中;苯甲酸存在于安息香胶中,称为安息香酸 。一般,简单的羧酸按普通命名法命名,选含有羧基的最长碳链为主链,取代基的位置,从羧基邻接的碳原子开始,用希腊字母a、β、γ、δ等依次标明 ; 芳香酸当作苯甲酸的衍生物来命名;比较复杂的羧酸按国际命名法命名,选含有羧基的最长碳链为主链,从羧基碳原子开始编号,再加取代基的名称和位置;脂肪族二元羧酸的命名,取分子中含有两个羧基的最长碳链作为主链,加取代基的名称和位置。 低级脂肪酸C1~C3是液体,具有刺鼻的气味 , 溶于水。中级脂肪酸C4~C10也是液体,具有难闻的气味,部分溶于水。高级脂肪酸是蜡状固体,无味,不溶于水。二元脂肪酸和芳香酸都是结晶固体,芳香酸在水中溶解度较小,可从水中重结晶,饱和二元羧酸除高级同系物外,都易溶于水和乙醇 。羧酸的沸点比分子量相近的醇的沸点高。直链饱和一元羧酸和二元羧酸的熔点随碳原子数目增加而呈锯齿状上升,含偶数碳原子羧酸的熔点高于邻近两个含奇数碳原子的羧酸。羧酸最显著的性质是酸性,羧酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强。羧酸能与金属氧化物或金属氢氧化物形成盐。羧酸的碱金属盐在水中的溶解度比相应羧酸大,低级和中级脂肪酸碱金属盐能溶于水,高级脂肪酸碱金属盐在水中能形成胶体溶液 ,肥皂就是长链脂肪酸钠。 低级脂肪酸是重要的化工原料,例如纯乙酸可制造人造纤维、塑料、香精、药物等。高级脂肪酸是油脂工业的基础。二元羧酸广泛用于纤维和塑料工业。某些芳香酸如苯甲酸 、水杨酸等都具有多种重要的工业用途。
?有醛基的醛类有什么共同性质?
分类
1.按照烃基的不同
醛可分为脂肪醛、酯环醛、芳香醛和萜烯醛。 脂肪醛是指分子中碳原子连接成链状的一种醛,呈开链状。脂环醛是指分子中碳原子连接成闭合的碳环。芳香醛的羰基直接连在芳香环上。萜烯醛是萜类化合物的一个分支。 1.1脂肪族化合物是指分子中碳原子间相互结合而成的碳链,不成环状。脂肪醛是脂肪族化合物的一种分类。 常见的无环脂肪醛有:辛醛、壬醛、癸醛、十一醛、月桂醛(十二醛)、十三醛、肉豆蔻醛(十四醛)、甲基己基乙醛、甲基辛基乙醛、甲基壬基乙醛、三甲基己醛、四甲基己醛、反-2-己烯醛、2-壬烯醛、反-4-癸烯醛、十一烯醛、壬二烯醛等。 1.2脂环族化合物可看作是由开链族化合物连接闭合成环而得。脂环醛是脂环族化合物的一种分类。 常见的脂环醛有:女贞醛、艾薇醛、异环柠檬醛、柑青醛、甲基柑青醛、新铃兰醛等。 1.3芳香醛的羰基直接连在芳香环上,这类醛可以看成是苯的衍生物。 常见的芳香醛有:苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛、桂醛、铃兰醛、香兰素、乙基香兰素等。 1.4萜烯醛是指萜类化合物的一种分类,萜类化合物是指具有(C5H8)n通式以及其含氧和不同饱和程度的衍生物。 常见的萜烯醛有:柠檬醛、香茅醛、羟基香茅醛、紫苏醛、三甲基庚烯醛等。
2.按照醛基的数目
醛可以分为一元醛、二元醛和多元醛。
3.按烃基是否饱和
醛可以分为,饱和醛,不饱和醛。
[编辑本段]命名
简单的醛常用普通命名法。 芳香醛中芳基可作为取代基来命名。 多元醛命名时,应选取含醛基尽可能多的碳链作主链,并标明醛基的位置和醛基[1]的数目。 不饱和醛的命名除醛基的编号应尽可能小以外,还要表示出不饱和键所在的位置。 许多天然醛都有俗名,例如,肉桂醛(cinnamaldehyde),茴香醛(anisaldehyde),视黄醛等(retinal)。 (注:饱和一元脂肪醛的通式为Cn H2n O,分子式相同的醛、酮、烯醇互为异构体)
[编辑本段]重要反应
甲醛与苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂。甲醛发生银镜反应为: HCHO + 4Ag(NH3)2OH———(条件:水浴加热)—— → CO2↑+ 8NH3 + 4Ag↓+3H2O 银镜反应:【现象:试管内壁出现光亮的银镜】 R-CHO + 2Ag(NH3)2OH —(条件:水浴50~60℃加热)→ R-COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3↑ + H2O 与新制氢氧化铜(斐林试剂、班氏试剂、本尼迪特试剂)反应:【现象:出现砖红色沉淀】 R-CHO + 2Cu(OH)2 —(条件:加热)→R-COOH + Cu2O↓ + 2H2O 与溴水反应: R-CHO + Br2 + H2O —→ R-COOH + 2HBr 加成反应: R-CHO + H2 —(条件:镍做催化剂,加热)→ R-CH2-OH 2R-CHO+O2—(条件:铜或者银做催化剂,加热)→ 2R-COOH 注:醛类也可通过和高锰酸钾反应(条件:加热)得到羧酸,方程式高中不需掌握
反应规律
在氧化还原反应中,醛类被氧化则生成酸,被还原则生成醇。
有酯基的酯类有什么共同性质?
详细释义
1.定义:酸(羧酸或无机含氧酸)与醇起反应生成的一类有机化合物叫做酯。 分子通式为R-COO-R'(R可以是烃基,也可以是氢原子,R'不能为氢原子,否则就是羧基) 酯的官能团是-COO-,饱和一元酯的通式为CnH2nO2(n≥2,n为正整数)。 2.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。 低分子量酯是无色、易挥发的芳香液体,高级饱和脂肪酸单酯常为无色无味的固体,高级脂肪酸与高级脂肪醇形成的酯为蜡状固体。酯的熔点和沸点要比相应的羧酸低。酯一般不溶于水,能溶于各种有机溶剂。低分子量的酯是许多有机化合物的溶剂,也是清漆的溶剂。 3.酯的命名:酯是根据形成它的酸和醇(酚)来命名的,例如乙酸乙酯CH3COOC2H5、乙酸苯酯CH3COOC6H5、苯甲酸甲酯C6H5COOCH3等。 4.化学性质:在有酸或有碱存在的条件下,酯能发生水解反应生成相应的酸或醇。 酸性条件下酯的水解不完全,碱性条件下酯的水解趋于完全。原因是因为碱能中和水解产生产生的羧酸,使反应完全进行到底。 酯是中性物质。低级一元酸酯在水中能缓慢水解成羧酸和醇。酯的水解比酰氯、酸酐困难,须用酸或碱催化。许多天然的脂肪、油或蜡经水解可制得相应的羧酸,油脂碱性水解生成的高级脂肪酸钠就是肥皂,酯的醇解反应是酯中的烷氧基被另一醇的烷氧基所置换的反应,反应须在酸或碱催化下进行,此反应常用于从一类酯转变成另一类酯。酯可被催化还原成两分子醇,应用最广的催化剂是铜铬氧化物,反应在高温高压下进行,分子中如含有碳碳双键,可同时被还原。此反应广泛用于油脂的氢化。酯与格氏试剂反应,可合成具有两个相同取代基的三级醇。
[编辑本段]形成
酯主要由羧酸与醇直接反应制得(酯化反应): 酯化反应RCOOH+R′OH---→RCOOR′+H2O这一反应在室温下进行时速率很慢,在酸的催化下可大大加速。其反应原理可以用口诀“酸脱羟基,醇脱氢”来方便记忆。酯化反应是一平衡反应,为了提高酯的产率,常用共沸蒸馏或加脱水剂把反应生成的水去掉,也可在反应时加过量的酸或醇,使反应向产物方向移动。酯还可用酰卤或酸酐与醇反应,或由羧酸盐与卤代烃反应制得。 低分子量的酯可用作溶剂,分子量较大的酯是良好的增塑剂。甲基丙烯酸甲酯是制造有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的单体。聚酯树脂主要用于纤维和油漆工业,也可制成压塑粉。许多带有支链的醇形成的酯是优良的润滑油。酯还可用于香料、香精、化妆品、肥皂和药品等工业。
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第1个回答  2010-06-15
怎样才能把羧基中的氢至换出来呢
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