有机酸_

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  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-SO

  有机酸可与醇反响生成酯羧基是羧酸的官能团，除甲酸（H-COOH）外，羧酸可看做是烃分子中的氢原子被羧基替代后的衍生物。可用通式（Ar）R-COOH表明。羧酸在自然界中常以游离状况或以盐、酯的方式广泛存在。羧酸分子中烃基上的氢原子被其他原子或原子团替代的衍生物叫替代羧酸。重要的替代羧酸有卤代酸羟基酸酮酸氨基酸等。

  有机酸包含天然有机酸和组成有机酸。天然有机酸首要是从自然界中的植物或农副产品中提取别离得到具有必定生理活性的有机酸，而组成有机酸则是经过化学组成法、酶催化法和微生物发酵法取得的有机酸。天然有机酸在中草药和生果的叶、根、特别是果实中广泛散布，如乌梅五味子覆盆子等，

  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。

  生果中常见的有机酸有柠檬酸苹果酸酒石酸乙酸丁二酸草酸等，是果实中首要的风味养分的东西，可软化血管，促进钙、铁元素的吸收，能影响消化腺的排泄活动，有增进胃口、协助消化吸收及止渴解暑的功用。

  有机酸广泛散布于在植物的叶、根，特别是果实中，如乌梅五味子覆盆子等。常见的植物中的有机酸脂肪族的一元、二元、多元羧酸如酒石酸草酸苹果酸枸椽酸、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，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等是人体必需的脂肪酸，能促进血液中胆固醇的运转和削减在血管壁上的堆积。有的有机酸是挥发油与树脂的组成成分。萜类有机酸往往具有多种生物活性，如齐墩果酸具有保肝、抗炎、抗肿瘤、按捺血小板集合等活性。

  有机酸多溶于水或乙醇呈显着的酸性反响，难溶于其他有机溶剂。有挥发性或无。在有机酸的水溶液中参加氯化钙或醋酸铅或氢氧化钡溶液时，能生成不溶于水的钙盐、铅盐或钡盐的沉积。此性质可用于提取别离或去除有机酸。

  一般以为脂肪族有机酸无特别生物活性，可是有些天然有机酸如柠檬酸苹果酸酒石酸、抗坏血酸等具有抑菌、利胆、消炎、降血糖、抗氧化以及调理机体免疫等效果，能够添加冠状动脉血流量、按捺脑安排脂质过氧化物生成、软化血管、促进钙、铁元素的吸收，一起协助胃液消化脂肪，还能够防备疾病和促进推陈出新等效果。

  羧酸官能团是羧基，除甲酸外，都是由烃基羧基两部分所组成。依据烃基的结构不同，分为脂肪酸和芳香酸。

  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名。

  羧酸的官能团是羧基，是由羰基和羟基（-OH）相连而成的。但羧酸的性质并不是羰基和羟基性质的加合，而是具有羧基本身的性质。杂化轨迹理论以为，羧基中的碳原子是以Sp

  杂化轨迹别离与2个氧原子、1个羟基的碳原子或1个氢原子构成3个σ键，并处于同一平面上。羧基碳原子上未参加杂化的p轨迹与羰基氧原子上的p轨迹从旁边面平行堆叠构成∏键。羟基中的氧原子上有一对未共用电子对，可与π键构成p-π共轭体系。

  在p-π共轭体系中，电子的离域使羟基氧原子上的电子云向羰基搬运，导致羟基氧上的电子云密度有所下降，羰基碳上的电子云密度有所添加。因而，p-π共轭效应的成果，使氧氢间电子云更倾向氧原子，增强了氧氢键的极性，有利于羟基中氢原子的解离，故羧酸表现出显着的酸性；并且羰基碳与其相连的两个氧原子间的键长趋于均匀化，其正电性削弱，所以羰基的性质不显着，不易与亲核试剂（如HCN、NaHSO

  常温下，在饱满一元酯肪酸中，甲酸、乙酸、丙酸为具有着激烈影响性气味的无色液体，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。

  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。

  有机酸在天然药物中一般以盐的方式存在，故可用水或稀碱液提取，提取液经酸化后，得到游离的有机酸，若其水溶性较小即可分出。

  大多数游离有机酸难溶于水， 故可用、石油醚及环已烷等亲脂性有机溶剂提取。因为有机酸在植物体内多以盐的方式存在的，故可先酸化使有机酸游离后提取， 提取液碱化，有机酸成盐转入碱水层，分出碱水层后酸化，再用有机溶剂萃取，可得较纯的总有机酸。

  因为有机酸在水中或稀碱液中能解离出离子，故可采用离子交换树脂与非离子型化合物别离。若要得到较纯的单体有机酸，需求前进结合分步结晶、色谱法等办法别离。

  将含有有机酸的提取液滴在滤纸上，滴加0.1%溴酚蓝试剂，在蓝色布景上显黄色斑驳。

  常用的固定相为聚酰胺或许硅胶，展开剂为95%乙醇或许三氯甲烷-甲醇（1:1），显色剂为0.05%澳酚蓝水溶液。

  常用的展开剂为正丁醇-醋酸-水（4:1:5上层，BAW） 或许正丁醇-吡啶-二氧六烷-水（14:4:1:1），显色剂为0.05%溴酚蓝乙醇溶液。

  刘立明，陈修来主编. 有机酸工艺学. 北京：我国轻工业出版社, 2019.12:5.