学习笔记：有机酸

  有机酸，是指一些具有酸性的有机物。最常见的有机酸是羧酸（R-COOH），其酸性源于羧基 （-COOH）。磺酸（R-SO3H）、亚磺酸（R-SOOH）、硫羧酸（R-SH）等也归于有机酸。

  常见的有机酸有脂肪族的一元、二元、多元羧酸如酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、抗坏血酸（即维生素C）等，芳香族有机酸如苯甲酸、水杨酸、咖啡酸（Caffelc acid）等。除少数以游离状况存在外，一般都与钾、钠、钙等结组成盐，有些与生物碱类结组成盐。脂肪酸多与甘油结组成酯或与高档醇结组成蜡。有的有机酸是挥发油与树脂的组成成分。

  羧酸常用俗称和体系命名。常用俗称往往是由其来历而得，如干馏蚂蚁得到蚁酸（甲酸），从制食用醋中得到醋酸（乙酸）。

  ⑵从羧基碳原子开端用阿拉伯数字对主链碳原子顺次编号，也常用希腊字母，把与羧基直接相连的碳原子的方位定为α位，顺次为β、γ等。

  ⒉饱满多元脂肪酸的命名饱满二元酯肪酸的命名是挑选含有两个羧基的最长碳链作为主链，称为某二酸。例如：

  3.脂环族和芳香族羧酸命名，把脂环和芳环看做替代基，以脂肪族羧酸作为母体进行命

  常温下，在饱满一元酯肪酸中，甲酸、乙酸、丙酸为具有着激烈刺激性气味的无色液体，含4-9个碳原子的羧酸为具有糜烂气味的油状液体，癸酸以上为蜡状固体。二元羧酸和芳香酸都是结晶性固体。羧酸的沸点跟着相对分子质量的添加而升高。羧酸的沸点比相对分子质量附近的醇为高，如甲酸和乙醇的相对分子质量相同，甲酸的沸点为100.5℃，乙醇的沸点为78.5℃。这是因为羧酸分子间能构成两个氢键，并且缔组成双分子二聚体，初级的羧酸甚至在气态下即缔组成二聚体。

  一元酯肪族羧酸随碳原子数添加，水溶性下降。初级羧酸可与水混溶，高档一元羧酸不溶于水，但能溶于有机溶剂。多元羧酸的水溶性大于相同碳原子的一元酸

  ⒈羧酸显酸性，是因为羧基中的p-π共轭效应的影响，使羟基氧原子上的电子云密度下降，然后增强了氢氧键的极性，易于解离出质子。解离后生成的羧基负离子，因为氧上的负电荷经过p-π共轭而得到涣散，使其安稳性添加。

  羧酸一般都是弱酸，其酸性强弱能够用pKa来表明，一般羧酸的pKa在3-5之间，比强的无机酸弱，但比酚类（苯酚的pKa为9.96）、碳酸（pKa为6.38）要强，因而羧酸能与氢氧化钠、碳酸钠等反响生成羧酸盐，也能与碳酸氢钠反响，一起生成二氧化碳，而酚则不能产生此反响。 [15]

  羧酸的钠盐、钾盐和铵盐一般易溶于水，制药工业中常运用此性质，将水溶性差的药物转变成易溶于水的羧酸盐，以便制备注射剂运用。例如含有羧基的青霉素G的水溶性极差，转变成钾盐或钠盐后水溶性增大，便于临床运用。

  羧基中的羟基在必定条件下，可被羟氧基（-OR）、卤素（-X）和酰氧基替代，别离生成酯、酰卤和酸酐等羧酸衍生物。

  （1）酯的生成：羧酸与醇在强酸（如硫酸等）催化下，生成酯和水的反响，称为酯化反响。该反响是羧酸分子中羧基上的羟基与醇分子中羟基上的氢原子结合生成水，其余部分结合生成酯。

  （2）酰卤的生成：羧酸和磷的卤化物（如五氯化磷、三氯化磷和氯化亚砜等）产生反响生成酰卤。

  （3）酸酐的生成：一元羧酸除甲酸外与脱水剂（如五氧化二磷等）共热，两个分子羧酸间脱去1个分子水生成酸酐。

  同理，某些二元羧酸加热，也产生分子内脱水，生成较安稳的具有五元或六元环的酸酐。

  羧酸分子中的α-氢与醛酮分子中的α-氢类似，遭到羧基吸电子效果的影响，具有必定的生动型。但因羧基中的p-π共轭效应，其致活效果比羰基弱。例如在少数红磷等催化剂的存鄙人，羧酸分子中的α-氢可被卤素替代，生成α-卤代酸，且α-氢是逐渐被替代的。

  羧酸分子经加热脱去羧基放出二氧化碳的反响称为脱羧反响。一般一元酯肪羧酸较为安稳，不易产生脱羧反响。但在特别的条件下，如碱石灰（NaOH+CaO）与乙酸钠共热，则可脱羧生成甲烷。

  芳香羧酸十分简单脱羧，因为苯环与羧基之间的吸电子效果，有利于羧基与苯环之间的键开裂，尤其是2，4，6-三硝基苯甲酸更简单脱羧而构成1，3，5-三硝基苯。

  脱羧反响在生物体内的许多生化反响中占有主体位置，此反响在生物体内脱羧酶效果下进行的。

  二元羧酸除能够产生羧基的一切反响外，因为分子中两个羧基的相互影响，具有某些特别性质。二元羧酸对热不安稳，当加热这类羧酸时，跟着两个羧基间碳原子数的不同，可产生不同的反响。有的产生脱羧反响，有的产生脱水反响，有的脱羧反响与脱水反响一起进行。

  ⑴脱羧反响：乙二酸、丙二酸受热时，产生脱羧反响，生成少1个碳原子的一元羧酸。

  ⑵脱水反响：丁二酸、戊二酸加热时分子内不产生脱羧反响而产生脱水反响，生成环状的酸酐。

  ⑶一起脱羧脱水反响：己二酸、庚二酸在氢氧化钡存鄙人加热时，则分子内脱水和脱羧生成环酮。

  例如：含8个以上碳原子的酯肪二元酸受热时，不能产生上述反响生成大于六元的环酮，而是分子间脱水，生成高分子链状的缩合酸酐。这说明，在有或许构成环状化合物的条件下，都有一种构成张力较小的五元环或六元环的趋势