羧酸的理化性質(zhì)是藥物制劑工考試的知識點,為了幫助廣大考生了解,小編為大家整理出如下內(nèi)容:
物理性質(zhì)
飽和一元羧酸中,甲酸、乙酸、丙酸具有強(qiáng)烈酸味和刺激性。含有4——9個C原子的具有腐敗惡臭,是油狀液體。含10個C以上的為石蠟狀固體,揮發(fā)性很低,沒有氣味。
這是由于甲酸分子間存在氫鍵。根據(jù)電子衍射等方法,由于氫鍵的存在,低級的酸甚至在蒸汽中也以二聚體的形式存在。甲酸分子間氫鍵鍵能為30KJ/mol,而乙醇分子間氫鍵為25KJ/mol.
直鏈飽和一元羧酸的熔點隨分子中C原子數(shù)目的增加呈鋸齒形的變化,含偶數(shù)C原子酸的熔點比相鄰兩個奇數(shù)C原子酸的熔點高,這是由于在含偶數(shù)C原子鏈中,鏈端甲基和羧基分在鏈的兩邊,而在奇數(shù)C原子鏈中,則在C鏈的同一邊,前者具有較高的對稱性,可使羧酸的晶格更緊密的排列,它們之間具有較大的吸引力,熔點較高。
羧基是親水基,與水可以形成氫鍵,所以低級羧酸能與水任意比互溶;隨著相對分子質(zhì)量的增加,憎水基(烴基)愈來愈大,在水中的溶解度越來越小。
對長鏈的脂肪酸的X射線研究,證明了這些分子中C鏈按鋸齒形排列,兩個分子間羧基以氫鍵締合,締合的雙分子是有規(guī)律的一層一層排列,每一層中間是相互締合的羧基,引力很強(qiáng),而層與層之間是以引力微弱的烴基相毗鄰,相互間容易滑動,這也是高級脂肪酸具有潤滑性的原因。
化學(xué)性質(zhì)
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氧原子形成3個σ鍵,這3個σ鍵在同一個平面上,剩余的一個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,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。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,鍵長發(fā)生平均化,-COOˉ基團(tuán)上的負(fù)電荷不再集中在一個氧原子上,而是平均分配在兩個氧原子上。
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