羧基的化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)描述
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(gè)氧原子形成3個(gè)σ鍵，這3個(gè)σ鍵在同一個(gè)平面上，剩余的一個(gè)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(duì)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(dòng)，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(zhǎng)發(fā)生平均化，-COOˉ基團(tuán)上的負(fù)電荷不再集中在一個(gè)氧原子上，而是平均分配在兩個(gè)氧原子上。
反應(yīng)類型
（1）羧酸是弱酸，可以跟堿反應(yīng)生成鹽和水。如：CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
（2）羧基上的OH的取代反應(yīng)。如：
①酯化反應(yīng)：R-COOH+R′OH→RCOOR′+H2O
②成酰鹵反應(yīng)：3RCOOH+PCl3→3RCOCl+H3PO3
③成酸酐反應(yīng)：RCOOH+RCOOH （加熱）→R-COOCO-R+H2O
④成酰胺反應(yīng)：CH3COOH+NH3→CH3COONH4 ；
CH3COONH4（加熱）→CH3CONH2+H2O
⑤與金屬反應(yīng)：2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑
2CH3COOH+Mg→(CH3COO)2Mg+H2↑
（3）脫羧反應(yīng)：除甲酸外，乙酸的同系物直接加熱都不容易脫去羧基（失去CO2），但在特殊條件下也可以發(fā)生脫羧反應(yīng)，如：無(wú)水醋酸鈉與堿石灰混合強(qiáng)熱生成甲烷：CH3COONa+NaOH(熱熔）→CH4↑+Na2CO3(CaO做催化劑)
HOOC-COOH(加熱)→HCOOH+CO2↑
注：脫羧反應(yīng)是一類重要的縮短碳鏈的反應(yīng)。
（4）還原反應(yīng)
RCOOH→(LiAlH4) RCH2OH
