羧酸 羧酸衍生物（二）
用亲核加成-消除机理统一解释酰氯、酸酐、酯、酰胺的活性差异
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羧酸 羧酸衍生物（二）
用亲核加成-消除机理统一解释酰氯、酸酐、酯、酰胺的活性差异
芳香酸
脂肪酸我们已经很熟悉了，如果把烃基换成苯环——也就是羧基直接连在芳香环上——就得到芳香酸。它的酸性、反应活性都比脂肪族羧酸更鲜明，原因全藏在那一片苯环里。
负电荷只集中在 –COO⁻ 上很「吃力」；苯环共轭把它分到邻/对位，像众人分担债务，体系更稳，酸性更强
一元羧酸与多元羧酸
芳香酸只在苯环上挂一个 -COOH，那如果同一个分子里挂两个、三个呢？这就是多元羧酸。但它不是简单重复——每个 -COOH 失去 H⁺ 的难度递减，这条规律决定了它们在工业与生命化学里的特殊地位。
第一颗最容易摘，后面越来越紧——酸性递减同理
甲酸
前面分过一元与多元羧酸，也讲过芳香酸。但有一个特例绕不开：当 R 不是烃基而是 H 时会怎样？这个最简单的羧酸，反而最反常。
本职是羧酸（给 H⁺），兼职是醛（被氧化为 CO₂）
乙酸
前一页的甲酸是 H—COOH；把羧基碳上的氢换成甲基 CH₃，就得到乙酸——食醋酸味的重要来源。
甲酸保留羧基，只把羧基碳上的 H 换成 CH₃，就得到乙酸。
羧基
前页讲的甲酸、乙酸之所以「酸」，根源都在同一个官能团上。这一页我们把它拆开看——羧基到底是什么，为什么它能给出 H+。
单腿跳不稳；两人绑腿才把 H+ 顺滑地交出去
苯甲酸
乙酸你已经认识了——一个羧基加一个甲基。如果把甲基上的一个氢换成苯环，会怎样？这就是最简单的芳香酸：苯甲酸。
一个H被苯环取代，羧基还在；但苯环的π共轭把负电荷分散到环上，酸性反而变强
乙二酸（草酸）
前页讲过的甲酸、乙酸都只有一个羧基。自然界里有一种羧酸，分子里装着两个�基，而且这两个羧基紧紧挨在一起——它就是乙二酸，俗称草酸。
右边的先交出H�带负电，回头拉左边一把——左边也更愿意放手
羟基酸
前面认识的草酸、苯甲酸，分子里只有羧基在唱"独角戏"。但现实中很多分子不只有一种官能团——当一个分子同时携带羧基和羟基时，它就是我们要讲的羟基酸。
两个官能团各自保留反应活性，又能相互影响——-OH吸电子使-COOH酸性增强，特定位置时还能分子内"牵手"成环
羧酸的物理性质趋势
甲酸闻起来刺鼻，乙酸带着醋味，再长的羧酸气味就淡了——同样挂着羧基，为什么物理性质随碳数变化这么大？
一人的羰基氧拉另一人的羟基氢，两个氢键围成八元环，比单氢键牢固得多
酯化反应
酯是水果香味的主要来源——香蕉的乙酸异戊酯、菠萝的丁酸乙酯。这些香味是怎么「造」出来的？答案是羧酸和醇之间一场「脱水缩合」的反应。
拼合时各需「削掉」一小角（—OH 与—H），削下的碎屑拼成水脱去
羧酸的酸性
前页拆过物理性质趋势、做过酯化反应——那些反应的驱动力和性质差异，背后都离不开羧酸的酸性。今天把'酸性'单独拎出来：来源、强弱、调控、应用，一次讲清。
负电荷越分散越稳：羧酸根的两个 O 共振分担，醇的负电荷集中在一个 O 上
羧酸取代反应形成羧酸衍生
前页讲了羧酸的酸性——羧基的H能电离。现在转向-OH：能不能被别的基团替换？当然能，但-OH不愿离开——它是差的离去基。这一页看怎么送走-OH，得到各种衍生物。
-OH是老员工不好辞退；先调岗成临时工（-Cl好离去），再招新人（Nu）正式上岗
本节要点
- ✓羧酸酸性来自羧基O-H极化，吸电子基使之增强
- ✓酯化本质是酰基从酸到醇的转移
- ✓物理性质随碳数呈规律性变化
- ✓多元酸分步电离，酸性逐级递减
- ✓羟基酸兼有醇与酸的双重反应性
课后思考
先自己想想，再对照参考答案琢磨思路。
参考答案羧酸根负电荷可离域到两个氧（共轭稳定），苯氧根只离域到苯环。羧酸 pKa≈4–5，苯酚 pKa≈10，差近 5 个数量级。
参考答案标记氧保留在产物酯里。机理是“酸脱羟基醇脱氢”——羧基的 C—OH 整体进入产物，醇只脱 H。
参考答案硫代羧酸酸性通常更强（S 极化度大，负电荷更稳定）；但 C=S 不如 C=O 稳，酯化产物也更易水解。