有机化学 第十章 酮和醛 名词解释
有机化学第10章醛、酮及亲核加成反应
醛、酮的分子中都含有羰基(>C=O)
O R
H
醛
-CHO 醛基
O
R
R'
酮
>C=O 酮基
分子中的烃基(R)可以相同也可以不相同。醛、酮分子 中的烃基可以是直链的或是环状的,脂肪的或芳香的。
一、羰基的结构
CO
CO
碳原子SP2杂化轨道与另外三个原子以键结合的,所以这 三个键都处于同一个平面上,键角约为120°。
C6H5CHO
NaHSO3 H2O
C6H5CHSO3Na OH
NaCN H2O
C6H5CHCN OH
三、与氢氰酸的加成
醛及多种活泼的酮(脂肪族甲基酮及少于8个碳原子的脂环 酮)与氰基负离子的碳原子发生加成反应,生成-羟基腈.
R CO
(R')H
+ H+ CN-
R OH C
(R')H CN
反应速度受CN-进攻羰基的影响,加入碱,增 加了CN-的解离,促进反应进行.
H3C O
H3C
Ph3P CH2
O
C CH3
Ph3P CH2CH3
H3C H3C
CH2
CH2CH3 C CH3
第三节 α氢的反应
一、 酸性及互变异构 醛、酮的-亚甲基上的氢受到邻位羰基的活化而 呈一定的酸性,可以通过烯醇式表现出来。
HO
CH3 C C
H+
CH3 1
CH3
(酮式)
O
CH3 C C
CH3
O C H CH2
+ H2O
O
O
C
CH
+ H2O
H CH2 CH3
有机化学第二版第十章醛和酮
第十章 醛酮含有羰基的化合物:O H O CH3CCH3 O C CH3醛和酮:CH 3C羧酸 羧酸:CH3CO OHCOOH COOH COOHOH CH3CHCOOHO羧酸衍生物:CH3COCl (CH3CO) ( )2OCOOC 2H 5NHOβ-二羰基化合物:CH3CCH2COOC 2H5CH2COOC2H5 COOC2H5210 醛和酮教学大纲(醛和酮)醛和酮的结构与物理性质 醛和酮的结构与物理性质; 醛和酮的化学性质:1.与氢氰酸加成; 2.与亚硫酸氢钠加成; 3.与醇亲核加成; 4.与氨的衍生物反应; 5.与Grignard试剂加成; 试剂加成 6.醇醛缩合反应; 7 卤化和卤仿反应; 7. 卤化和卤仿反应 还 原 反 应 —— 催 化 加 氢 、 金 属 氢 化 物 还 原 、 Clemmenson 还 原 、 WolffKishner黄鸣龙还原、Cannizzaro反应;氧化反应)。
羰基 carbonylOR C H R O C R'醛(aldehyde)O R C O R C R' Ar H Ar O C O C R H酮(Ketone K t )Oβ αC H(R)CC脂肪族醛、酮芳香族醛、酮α,β-不饱和醛、酮4命名:O CH3CCH2CH2CHOO O CH3CCHCCH3 CH2CH=CH24-氧代戊醛3-烯丙基-2,4-戊二酮OO CHO环己酮CHO2'-氧代环己基甲醛CHO OH O CHO苯甲醛2-羟基苯甲醛 (水杨醛)呋喃甲醛 (糠醛)5z醛和酮的结构2spCσOδ C+δO键角接近 120 °1 C=O双键是由一个σ键和一个π键组成的。
2 羰基碳原子为 sp2杂化轨道与氧原子的 p 轨道和其它两个原子 形成三个 形成 个σ键 键,一个 个 p轨 轨道与氧原子的 与氧 子 p轨 轨道侧面交盖成 侧面交 成π键 键, 氧原子上另有两对孤对电子处于氧的s轨道和p轨道中。
有机化学第十章醛和酮详解演示文稿
H(R)
2. H2O
ONa R C SO3H
H(R)
NaHSO3
HCN / NaOH OH
R C CN H(R)
第二十三页,共74页。
1. 醛酮羰基上的亲核加成反应(2)
分析:分子型亲核试剂的特点及与醛酮的加成
•特点分析
H Nu
水、醇、胺
•预测:直接与羰基加成
H OH H OR H NHR H NR2
▪ 醛酮与胺类化合物的加成——生成亚胺和烯胺
▪
第二十二页,共74页。
一. 醛酮的性质(II)
复习:醛酮与负离子型亲核试剂的加成
OH
R C CCR
OH RC R
H(R)
(R)H 1. M C C R
OH
1. RMgX 2. H2O
2. H2O
RC H
1. LiAlH4
H(R)
O
or NaBH4
C
R
第六页,共74页。
CrO3 Pyridine
Sarrett 试剂
RCH O
CrO3 Pyridine
Sarrett 试剂
CrO3 / H2SO4 Jones 试剂 O
Al[OC(CH3)3]3 / CH3CCH3
Oppenauer 氧化
O R C R'
• 氧化烯烃
R1
C R2
R3 C
H
(1) O3 (2) Zn / H2O
R''
1o醇 2o醇 3o醇
2.2 醛酮与炔化物的加成
O
M C C R(H)
H2O
C
M = Na, K, MgX等
OH C C C R(H)
有机化学中的醛和酮
有机化学中的醛和酮有机化学是研究碳及其化合物的科学,醛和酮是其中重要的有机化合物。
醛和酮是碳氧化合物,它们在生物体内起着重要的生理和生化功能。
本文将详细介绍醛和酮的化学性质、合成方法以及在生活中的应用。
一、醛的化学性质醛是含有唯一一个羰基(C=O)的有机化合物。
醛分子的一个碳原子上连接着一个羰基碳,而另一个碳原子连接着一个氢原子或者是一个有机基团。
醛的命名方式通常以带有羰基的碳作为主链,并在主链末端加上字母“-al” 表示它是一个醛。
醛具有一些特征性质。
首先,醛可以通过氧化反应将其转化为相应的羧酸。
其次,醛在酸性条件下可以发生缩合反应,形成独特的亚胺结构。
此外,醛容易与氨或者胺反应,生成相应的胺类化合物。
醛在水溶液中有时也能形成相应的季铵盐。
二、酮的化学性质酮是含有一个或多个羰基(C=O)的有机化合物。
酮分子中的羰基碳连接着两个碳原子,且没有一个碳原子连接氢原子。
酮的命名通常以长的碳链为主链,并在主链两端加上字母“-one” 表示它是一个酮。
酮也具有一些独特的性质。
和醛一样,酮可以通过氧化反应转化为相应的羧酸。
而且,酮不像醛那样容易发生缩合反应。
由于酮中没有活性氢原子,因此它不会像醛那样发生酸催化的亲核加成反应。
三、醛和酮的合成方法醛和酮的合成方法各异。
常见的醛的合成方法包括脱羧反应、氢化还原、氧化反应等。
通过脱羧反应,羧酸可以经过酰的转化形成醛。
通过氢化还原,酮可以还原为相应的醇。
氧化反应是将氨基醇酮氧化为醛或羧酸。
酮的合成方法包括羰基合成、酰基咪唑反应、酮的羟醇化、弱碱性环化反应等。
羰基合成是由酸酐和脂肪酸生成酮。
酰基咪唑反应是通过酰氯和亚胺之间的反应生成具有酮结构的酮类化合物。
酮的羟醇化是通过酮与过硼酸或缩水为盐酸亚胺反应生成氧代(亚)胺化合物。
四、醛和酮的应用醛和酮在生活中应用广泛。
对于醛,最常见的应用是在食品工业中的食品保存和香精添加剂。
醛具有杀菌抑菌的特性,可以有效延长食品的保鲜期。
有机化学-第十章
10.2 醛酮的化学性质
如果利用NaHSO3与羰基化合物加成的可逆性,将 NaCN 与 α-羟基磺酸钠作用,使生成的 HCN 与分解出的羰基化合 物加成生成α-羟基腈,这样也可避免 HCN 的直接使用。 例如:
10.2 醛酮的化学性质
醛、酮与碳负离子的加成
Grignard 试剂,炔钠,Wittig试剂等,都含有碳负离子, 它们与羰基化合物的反应活性很高,有机合成上有广泛的 应用。
10.2 醛酮的化学性质
一、与氨、伯胺的反应
脂肪族醛、酮与氨、伯胺的反应可生成亚胺,也称为席夫 碱(Schiff base):
10.2 醛酮的化学性质
脂肪族醛、酮生成的亚胺中含的C=N双键在反应条件下不 是很稳定的,它易于发生进一步的聚合反应。芳香族的醛、 酮与伯胺反应生成的亚胺则比较稳定。
10.1 醛酮的结构及分类
在醛、酮分子中,羰基碳原子是以sp2 杂化状态与其它三 个原子构成键的,羰基碳原子的P轨道与氧原子上的P轨道 以相互平行的方式侧面重叠形成π键,即羰基是一个平面 构型的; 与羰基碳原子直接相连的其它三个原子处于同一平面内, 相互间的键角约为120度,而π键是垂直于这个平面的。
> > >
>
>
>
>
10.2 醛酮的化学性质
一、与水的加成
甲醛、乙醛、丙酮等小分子羰基化合物在水中的溶解性非 常好,这不仅是它们与水分子之间可以形成氢键,还在于 它们可以与水分子发生加成反应,生成了水合物; 这种水合物只有在水溶液中在一定浓度范围、一定的温度 下才是比较稳定的,游离的羰基水合物(同碳二元醇)是 极不稳定的,它将迅速脱水成为羰基化合物。
有机化学基础知识点整理酮和醛的羰基化反应的应用
有机化学基础知识点整理酮和醛的羰基化反应的应用有机化学基础知识点整理:酮和醛的羰基化反应的应用引言:有机化学是研究碳为基础的化合物的科学,其中酮和醛是常见的有机化合物。
本文将整理酮和醛的羰基化反应的基本知识点,并探讨其在实际应用中的意义和应用领域。
一、酮和醛的基本概念酮和醛都是有机化合物中含有羰基(C=O)的一类化合物。
酮分子中羰基连接两个碳原子,而醛分子中羰基连接一个碳原子和一个氢原子。
二、酮和醛的羰基化反应羰基化反应是有机化学中常见的反应类型,是指酮和醛分子中的羰基发生化学变化的过程。
羰基化反应包括加氢、加氧、加氮等类型的反应,常用的反应有酯化、芳香醛的羟基化、半醛缩酮化反应等。
1. 酯化反应酮和醛可以与醇反应生成酯。
这种反应在合成某些药物和香料中广泛应用。
例如,甲醛和乙醇反应生成乙酸甲酯,该化合物具有特殊的香味,在合成香精中得到广泛应用。
2. 芳香醛的羟基化反应芳香醛(如苯醛)的羰基可以进行羟基化反应,生成相应的酚化合物。
这种反应可以通过氧化剂诱导完成,如使用过氧化氢或氧气催化。
羟基化后的芳香醛具有更强的活性和生物活性,常用于制备抗菌剂和抗氧化剂。
3. 半缩酮化反应酮和醛的羰基可以与胺或胺类化合物发生半缩酮化反应,形成相应的胺缩酮化合物。
这种反应在药物合成中经常被应用,可以用于合成多肽类化合物,具有重要的生物活性。
三、酮和醛的应用领域酮和醛作为有机化合物的重要分子结构,广泛应用于许多领域。
1. 药物合成酮和醛的羰基化反应在药物合成领域发挥着关键作用。
通过合成具有特定结构和功能的酮和醛类化合物,可以研发出治疗疾病的新药。
2. 化妆品工业许多化妆品中含有酮和醛类化合物,如香精和香料。
这些化合物赋予了化妆品特殊的香味和香气。
3. 食品工业酮和醛化合物在食品工业中也具有重要的应用。
例如,水果的香味和味道中往往含有酮和醛类化合物,这些化合物使得水果更加美味可口。
4. 材料科学酮和醛在材料科学中也有广泛的应用。
有机化学第10章 醛和酮
Witting反应是在醛酮基碳所在处形成碳碳双键的一个重要方法,产物中 没有双键位置不同的异构体。反应条件温和,产率也较好,但产物双键 的构型较难控制。 Witting也因该工作而与Brown H C共享了1979年的诺 贝尔化学奖。 另一种类型的磷叶立德试剂是霍纳(Horner L)提出的:用亚磷酸 酯为原料来代替三苯基膦与溴代乙酸酯得到的试剂磷酸酯,后者在强碱 作用下形成Horner试剂。
另一种类型的磷叶立德试剂是霍纳(Horner L)提出的:用亚磷酸 酯为原料来代替三苯基膦与溴代乙酸酯得到的试剂磷酸酯,后者在强碱 作用下形成Horner试剂。
补充: 醛、酮与炔化钠的加成
R-CC-Na+ NaNH2 (-NH3) R-CCH +
C=O
NH3(液) 或乙醚
C C ONa CR H O 2
• 醛和脂肪族甲基酮(或七元环以下的环酮)与之反应,生成
• -羟基磺酸钠
白色
过量
在酸碱下可逆反应,分离提纯
-羟基磺酸钠与等摩尔的NaCN作用,则磺酸基可被氰基取代, 生成 -羟基腈,避免用有毒的氰化氢,产率也比较高。
3、与醇的加成
*1 反应情况介绍 ① 与醛反应 CH3CH=O + CH3CH2OH
(hydrazine)
C 6H 5 H C O + H2NNH O2 N NO2
(hydrazone)
C 6H 5 H C NNH O 2N NO2 + H 2O
2,4–二硝基苯肼
O O + H2NNHCNH2
2,4–二硝基苯腙
O NNHCNH2 + H2O
氨基脲
(semicarbazine)
缩氨基脲 (半卡巴腙)
醛和酮的分类、结构和命名
01
02
03
酮基
酮的官能团是酮基,其结 构为C=C=O,其中2个C 原子之间形成双键,并与 氧原子形成双键。
酮基的电子分布
酮基中的碳原子为sp杂化, 与氧原子形成双键,同时 与另一个碳原子形成单键。
酮的稳定性
酮的稳定性与其取代基的 性质有关,如甲基、乙基 等烷基可以稳定酮的结构。
醛和酮的反应活性
亲核加成反应
醛和酮可以与亲核试剂发生加成反应,如醇、 胺等。
氧化反应
醛容易被氧化,如被氧化成羧酸;而酮则相 对稳定,不易被氧化。
亲电加成反应
在一定条件下,醛和酮可以发生亲电加成反 应,如与氢氰酸、格氏试剂等反应。
还原反应
醛和酮都可以被还原成醇,如用氢化铝锂还 原。
05 醛和酮的应用
醛在工业上的应用
合成香料
醛是许多香料的主要组成 部分,如香草醛和香豆素 等,用于制造香水和食品 添加剂。
醛和酮在生物体内的生理作用 和代谢机制也是未来研究的重 点,有助于发现新的药物靶点 和生物活性分子。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
对未来研究的展望
随着有机化学的发展,醛和酮 的研究将不断深入,有望发现 更多具有重要应用价值的醛和
酮化合物。
对于醛和酮的反应机制和反应 条件的研究,将有助于更好地 理解和控制化学反应,提高化
合物的合成效率。
随着计算化学的发展,计算机 模拟和理论计算在醛和酮的研 究中将发挥越来越重要的作用 ,有助于深入理解其结构和反 应性质。
脂肪族醛是指碳原子之间通过单键连接的醛类化 合物,其通式为R-CHO。
命名规则
脂肪族醛的命名通常采用系统命名法,将醛基作 为取代基,以烃基名称作为母体,在烃基名称后 加上“醛”字。
有机化学基础知识点整理酮与醛的性质与反应
有机化学基础知识点整理酮与醛的性质与反应【有机化学基础知识点整理】酮与醛的性质与反应一、酮与醛的定义酮和醛都是有机化合物中的一类功能团,酮的通式为R1-CO-R2,醛的通式为R-CO-H。
它们在化学结构上都含有一个碳氧双键,而酮分子中的碳氧双键是接在碳链中的,醛分子中的碳氧双键则是接在碳链的末端。
二、酮与醛的性质1. 沸点和熔点:酮和醛的沸点和熔点相对较高,这是由于它们分子中的极性碳氧双键以及分子间的氢键相互作用所致。
2. 溶解性:酮与醛通常可溶于极性溶剂,如水、醇等。
酮是非常好的溶剂,可溶于一些有机溶剂,如醚、醇等。
而醛则与水反应生成相应的醇,因此溶解性较差。
3. 反应活性:由于酮和醛分子中碳氧双键的存在,它们具有一定的反应活性。
酮中的羰基碳亲电性较强,易于发生亲电取代反应;而醛中的羰基碳和羰基氧都具有亲电性,容易发生亲核加成反应。
4. 氧化性和还原性:酮具有相对较低的氧化性和还原性。
醛则比酮更容易被氧化,可以发生醛的氧化反应生成相应的羧酸。
而酮的羰基碳不能够被氧化。
三、酮与醛的反应1. 加成反应:酮和醛都可以与亲核试剂发生加成反应。
例如,可以与氨或胺发生加成反应,生成相应的亚胺或胺;与水或醇发生加成反应,生成相应的醇。
酮和醛与罗丹明B等亲核试剂的加成反应可用于化学定量分析中。
2. 缩合反应:酮和醛可以与亲核试剂发生缩合反应,生成相应的α-羟基化合物。
例如,与氨或胺发生缩合反应,生成相应的肼;与含氢试剂(如硼氢化钠)发生缩合反应,生成相应的醇。
3. 氧化反应:醛具有较强的氧化性,可以与氧和氧化性试剂反应,生成相应的羧酸。
常用的氧化性试剂有高锰酸钾、过氧化氢等。
4. 还原反应:酮可以通过还原反应转化为相应的醇。
常用的还原试剂有金属钠、金属铝等。
四、应用领域酮和醛广泛应用于医药、农药、染料、香料、合成材料等领域。
例如,酮类化合物多具有良好的生物活性,是许多重要药物的结构骨架;醛类化合物常用于染料和香料的合成。
有机化学第十章醛酮PPT课件
在醇氧化制备醛的过程中,应控制反应条件,如温度、浓度、催化剂 等,以避免过度氧化或其它副反应的发生。
通过醇的氧化制备酮
总结词
醇氧化是制备酮的一种常用方法,常用的氧化剂有高锰酸 钾、硝酸、铬酸等。
详细描述
醇氧化制备酮的反应机理是醇分子中的羟基被氧化成羰基, 同时生成氢离子,常用的氧化剂可以将醇氧化成相应的酮, 同时生成水或其它相应的产物。
醛酮还可以用于合成生物活性分子,如激素、维生素等,对生命过程具有重要影响。
05 醛酮的制备方法
通过醇的氧化制备醛
总结词
醇氧化是制备醛的一种常用方法,常用的氧化剂有高锰酸钾、硝酸、 铬酸等。
详细描述
醇氧化制备醛的反应机理是醇分子中的羟基被氧化成羰基,常用的 氧化剂可以将醇氧化成相应的醛,同时生成水或其它相应的产物。
亲核加成反应
与氢氰酸加成
酮在氢氰酸的作用下,可以发生亲核加成反应, 生成相应的羟基腈。
与水加成
酮在水的作用下,可以发生亲核加成反应,生成 相应的醇。
与醇加成
酮在醇的作用下,可以发生亲核加成反应,生成 相应的酯。
亲电加成反应
与溴加成
01
酮在溴的作用下,可以发生亲电加成反应,生成相应的溴代酮。
与硫酸加成
02 醛的化学性质
还原反应
还原成醇
还原成醇和烃的混合物
在催化剂存在下,醛基可被还原成醇, 如用氢化铝锂(LiAlH4)作为还原剂。
在某些条件下,醛基可被还原成醇和 烃的混合物,如用氢气作为还原剂。
还原成烃
在酸性条件下,醛基可被还原成烃, 如用硫酸铜和亚硫酸氢钠作为还原剂。
氧化反应
氧化成酸
在强氧化剂存在下,醛基可被氧化成羧基,如用高锰酸钾 (KMnO4)作为氧化剂。
有机化学之醛和酮
④,-不饱和羰基化合物的共轭加成。
1.羰基的亲核加成
C O + Nu-
Nu [ C O- ] E+
氧负离子中间体
Nu C OE
第一步(亲核)决定反应速率。
加成反应的活性与试剂亲核性强弱、羰基碳原子亲电性强弱、
羰基所连R基大小,即电子效应、立体效应等因素有关。
羰基化合物发生亲核加成反应的活性顺序:
X OX C C R] X X
X
X
XO
XC C R
X
形成烯醇负离子决定反应速率。碱催化-卤代难停留在一元
取代。
OX C C X + OH-
X
卤仿反应应用
鉴
O
别 CH3 C
、CH3
O- X CC
X HO
X
碳碳键断
OH CH
O -
C OH + CX3
COO- + HCX3 (Haloform)
C CH3 + 3I2 + 3OHO
R OR'
OH-
H C OR' + H2O
no reaction
(2)缩酮的生成 平衡主要逆向。一般得不到半缩酮或缩酮,要不断除水
或用特殊试剂(原甲酸三乙酯)
CH3 CH3
C
O + 2CH3CH2OH
H+
CH3 CH3
C
OCH2CH3 OCH2CH3
+ H2O
(不断除水)
用1,2-二醇或1,3-二醇则易生成环状缩酮
C O+
H2N-NH
NO2
>C=N-NH
NO2
O2N (2,4-二硝基苯肼)
酮与醛的区别与性质
酮与醛的区别与性质酮和醛是有机化合物中两种常见的官能团,它们在结构和性质上有一定的区别。
本文将详细介绍酮和醛的区别以及它们各自的性质。
一、酮和醛的结构区别酮和醛的结构中都含有一个碳氧双键,但它们在碳链上的位置不同。
酮中,碳氧双键与两个碳原子相连,而在醛中,碳氧双键与一个碳原子和一个氢原子相连。
以简单的分子为例,乙酮(C3H6O)是一种酮,乙醛(C2H4O)是一种醛。
乙酮的结构为CH3-C(=O)-CH3,而乙醛的结构为CH3-C(=O)-H。
二、酮和醛的区别1. 碳原子数不同:酮中含有至少三个碳原子,而醛中只含有一个或两个碳原子。
2. 可溶性不同:醛具有较好的水溶性,而酮的水溶性较差,主要由于酮分子中的双键导致分子极性较小。
3. 氧化性不同:醛易于被氧化为相应的羧酸,而酮由于缺乏氢原子的存在,不容易被氧化。
4. 歧化反应不同:酮不易发生α-碳上的歧化反应,而醛容易发生这种反应,并形成相应的醇。
5. 反应活性不同:酮由于缺乏活性氢原子,所以比醛反应活性低。
6. 酮的命名规则:酮由两个烃基团连接到碳氧双键的位置,其命名通常采用前缀来表示。
三、酮和醛的性质1. 化学性质:酮和醛都具有亲电性,容易发生加成反应和亲核性试剂的反应。
醛能够与含有氨基的化合物反应生成相应的胺,而酮由于缺乏活性氢原子,所以不易与亲核试剂反应。
2. 氧化性:醛具有较好的氧化性,可以被氧化剂如酸性高锰酸钾氧化为相应的羧酸。
而酮由于缺乏氢原子的存在,不容易被氧化。
3. 反应特性:酮不容易被硝酸银试剂氧化,而醛会氧化生成相应的酸。
4. 还原性:醛可以被还原剂还原为相应的醇,而酮由于缺乏活性氢原子,所以不容易被还原。
综上所述,酮和醛在结构和性质上存在一些区别。
酮通常是由三个或更多碳原子组成,不易溶于水,不容易被氧化和还原,不参与α-碳上的歧化反应。
而醛通常是由一个或两个碳原子组成,易溶于水,容易被氧化和还原,参与α-碳上的歧化反应。
对于有机化学研究或应用中,了解酮和醛的区别和性质对选择适当的反应条件和预测化学行为具有重要意义。
有机化学中的醛与酮
有机化学中的醛与酮有机化学是研究碳及其化合物的科学,而醛与酮是有机化学中的两种重要官能团。
它们在生物体内和化工生产中扮演着不可或缺的角色。
本文将从醛和酮的结构、性质以及应用等方面进行探讨。
1. 醛的结构与性质醛是一类碳链中含有C=O(碳氧双键)官能团的有机化合物。
其通用结构可以表示为RCHO,其中R代表烃基或芳香基。
醛分子中的碳氧双键赋予了其一些独特的性质。
(1)氧化还原性:醛能够与氧化剂反应形成相应的羧酸,同时也能够被还原为醇类。
(2)亲核加成反应性:醛的碳氧双键上的部分电子云较为富集,因此醛具有与亲核试剂(如胺、酚等)发生加成反应的能力。
(3)醛反应的选择性:由于醛的邻位没有可以供电子给碳氧双键的基团,醛的反应往往具有较高的选择性。
2. 酮的结构与性质酮也是一类具有C=O官能团的有机化合物,其通用结构可以表示为R₂CO,其中R代表烃基或芳香基。
与醛相比,酮分子中的碳氧双键位于碳链的内部。
(1)稳定性:由于酮分子中的碳氧双键位于碳链的内部,其比醛的碳氧双键不容易发生亲核加成反应,因此酮相对来说比较稳定。
(2)亲核取代反应性:酮的碳氧双键上的电子云较为分散,因而酮分子具有一定的亲核取代反应活性。
3. 醛与酮的应用由于醛与酮具有较为特殊的结构与性质,它们在很多领域有重要的应用。
(1)生物化学中的应用:醛与酮是生物体内代谢产物的重要组成部分,在葡萄糖新陈代谢和脂肪酸合成等生化过程中发挥着关键作用。
(2)有机合成中的应用:醛和酮是合成其他有机分子的重要中间体。
它们通过与其他试剂反应,可以得到醇、醚、酸等不同类型的有机化合物。
(3)药物和香料工业中的应用:许多药物和香料化合物中都含有醛或酮官能团,因此对醛和酮的研究和合成对于药物和香料工业有重要的意义。
总结:醛与酮是有机化学中研究的重要内容之一。
从它们的结构、性质到应用领域,都展示了它们在化学和生物学中的重要地位。
随着有机化学的不断发展,对醛与酮的研究将会越来越深入,为我们理解有机物质的特性与功能提供更多的支持与指导。
有机化学 醛和酮
Problem: 既能与FeCl3发生颜色反应,又能与2,4-
二硝基苯肼作用产生黄色结晶的是:
√A.乙酰乙酸乙酯
B. 丙酮
O
O
C. 苯酚
D√ .
H3C C CH 2 C C2H5
O CH3 O
E. H3C C C C OC2H5
CH3
3. 卤代反应
碱催化下, 卤素(Cl2、Br2、I2)与含有 αH 的醛或酮迅速发生卤代反应,生成α-C 完 全卤代的卤代物。
● 多元醛酮:含羰基尽可能多的碳链为主链
例如:
OH CC 2H C2 C H2 C H2H CH peO 己nta二ne醛dial OO
H3C C CH2C CH3
2,4-戊二酮
● 含芳香环的醛酮:芳香基作为取代基
例如:
CH2CHO
苯乙醛 2-phenylethanal
O C CH3
苯乙酮
O CH2 C CH3
O R CH2 C CH CHO
HR
O
H2O
R CH2 C CH CHO
HR
OH
R CH2
C
α
CH CHO
+ OH-
HR (-羟基醛)
Problem: 完成下列反应式:
稀碱
H 3 C C H 2C H 2CH 4~5oC O
OH O H3C CH2CH2CH CHC H
H2C CH2CH3
2. 酮式和烯醇式互变异构
Tollens 试剂
(+)Ag镜 (-)
乙醛
Tollens
苯甲醛
丙酮
(+)Ag Fehling
H O
O H
CH3
有机化学 醛和酮
二、同分异构
1.醛的同分异构:碳链的异构引起的。 2.酮的同分异构:碳链的异构引起的和酮羰基的位置不同引 起的异构。 3.相同碳数的饱和一元醛、酮互为同分异构体。
三、醛酮命名 醛的命名
1. 脂肪醛的系统命名:含醛基的最长碳链为主 链,从醛基开始编号,称某醛。
HCHO
甲醛 Organic Chemistry
磷叶立德 又称维蒂希试剂
机理:
R1 Ph3P- CHR + R2 CO R1 R2 C O CHR PPh3 R1 R2 C O CHR PPh3
教材没有反应机理过程指示(箭头)
R1 R
2
C CHR + Ph3P=O
Wittig反应条件温和,产率高,生成的双键位置 确定,没有重排。反应活性:醛>酮>酯
无水HCl OC2H5 OC2H5
+
CH =CH CH =CHCH 22 OC OC H 2H 2 55
OC H OC 2 55 2H [O ]
H ,H2O CH2 OH
CHCHO OH
3、与含氮亲核试剂的加成 1.4 与氨的衍生物加成缩合:氨及其衍生物是含氮的 亲核试剂,可与羰基加成,再分子内失去一分子水形 成碳氮双键
CH3CHCH2CHO OH
β-羟基丁醛
4.含有芳香环的醛,则将芳香环当作取代基。
CHO
CH CHCHO
CHO OH
苯甲醛
β-苯基丙烯醛
邻羟基苯甲醛
(苦杏仁油)
(肉桂醛)
(水杨醛)
Organic Chemistry HUAIHUA UNIVERSITY
酮的命名
1. 脂肪酮的系统命名:与醇的命名相同,连有羰 基的最长碳链为主链:
醛 和 酮
半缩醛可进一步与醇 在 HCl 气或无水强酸 催化下,脱去一分子 水,生成缩醛: 生成缩醛的反应是SN1历程: 为了使平 衡向生成 缩醛的方 向移动, 必须使用 过量的醇 或从反应 体系中把 水蒸出。
缩醛具有胞二醚的结构,对碱、氧化剂、还原剂都比较稳定,
但若用稀酸处理,室温就水解生成半缩醛和醇,半缩醛又立 刻转化为醛和醇。 (b)缩酮的生成
ห้องสมุดไป่ตู้
酮的α-氢的相对酸性强度:
化合物 pKa CH3CH=CH2 ~38 乙炔 25 丙酮 20
由于这样的负离子的α-碳上具有一定的负电荷, 因此,它 是一个良好的亲核试剂。
(1) 羟醛缩合反应(也叫醇醛缩合反应)
(a)一般的羟醛缩合及机理 醛在稀碱(或酸)的催化下,形成的碳负离子作为亲核试剂 进攻另一分子醛的羰基,加成产物是β-羟基醛。
第七讲
醛 和 酮
醛、酮的分子结构中都含有羰基(见下图), 总称为羰基化合物。羰基至少和一个氢原子结 合的化合物叫醛 (-CHO 又叫醛基 ) ,羰基和两 个烃基结合的化合物叫酮。羰基是醛、酮的官 能团。
醛
酮
一、醛和酮的结构
羰基中的碳原子和氧原子都是sp2杂化的,碳的
三个sp2杂化轨道形成的三个σ 键在同一平面上,键
R = H, 烷基, 芳基 注意:1.只要有α-氢就能发生α-卤代,且在碱性条件下会把所 有α-氢全部取代。但若不是甲基酮,反应就停留在卤代一步。
2. 反应温度要低,一般在0°C左右。较高的温度会使NaXO分
解从而不能正常反应。 3. 卤仿反应也常用来由甲基酮合成少一个碳原子的羧酸。
4. 不对称的酮与卤素在碱性条件下反应,酸性较强的α-氢优先
角120°,碳原子还余下一个p轨道和氧的一个p轨道
醛和酮
银镜
银镜反应的应用 A、检验醛基的存在
B、工业上用于制镜、保温瓶胆等
注意事项
1、试管内壁应洁净
2、用60℃—70℃水浴加热,不能用酒精灯直接加热
3、加热时不能振荡试管和摇动试管 4、配制银氨溶液时,氨水不能过量.(防止生成 易爆物质)
银氨溶液必须随配随用,不可久置
5、可用稀HNO3清洗试管内壁的银镜
SO2、H2S、甲烷、乙烯、 裂化汽油、苯、
甲苯、苯酚、 乙酸、乙醛、葡萄糖
甲烷、 苯、 乙酸
能使溴水退色的物质
1、烯烃、炔烃、二烯烃等含不饱和烃类发生加成反应 2、与苯酚发生取代反应生成白色沉淀 3、与含醛基的有机物(醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、 葡萄糖、麦芽糖等)发生氧化反应
4、与碱性溶液(如NaOH溶液)反应而褪色
1、羰基的加成反应 2、氧化反应: 3、还原反应:
五、醛酮的化学性质
1、羰基的加成反应 Ni CH CHO + H
3 2
O Ni CH3 C CH3 + H2
CH3CH2OH OH CH3 CH CH3
还可与HCN、NH3、CH3OH等发生加成反应 加成反应 规律
δ+ δ A1=B1
_
δ+ δ + A2 B2
2、-CHO与[Ag(NH3)2]OH或 Cu(OH)2均以物质的量 之比为1:2的比例反应。
3、均可用于鉴定-CHO,但不一定是醛类,也可能是
同时含醛基和其它官能团的有机物。
如:甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等
4.醛酮的还原反应
1、如何鉴别乙醛和丙酮? 2、下列哪些不能使酸性KMnO4溶液褪色?
蜜蜂传递警戒信息的激素中含有2-庚酮
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第十章酮和醛
1.醛:羰基分别与一个烃基和一个氢相连的化合物。
2.酮:羰基与两个烃基直接相连的化合物。
3.酰基:
4.单箭头表示均裂,双箭头表示异裂。
5.脂肪族醛、酮亲核加成反应活性次序:
6.增长碳链的反应:酮和醛:与氢氰酸加成、与格式试剂反应、与炔金属化合物反应。
7.羟醛缩合:两分子含有α-氢的醛在酸或碱的催化下(最常用的是稀碱),相互结合形成β-羟基醛的反应。
(反应可逆)
8.克莱森-施密特反应:芳香醛与含有α-氢的脂肪醛/酮进行交叉羟醛缩合反应生成α,β-不饱和醛/酮的反应。
9.卤代反应:醛/酮在酸或碱催化下,与卤素反应α-氢被卤代(溶剂:四氯化碳、水、醋酸、酸酐、醇)。
10.制备少一个碳的羧酸:卤仿反应。
11.曼尼希反应:含有α-活泼氢的酮与甲醛及胺反应,可以在酮的α为引入一个氨甲基,这个反应也称为氨甲基化反应。
12.制备α、β-不饱和酮:曼尼希反应、克莱森-施密特反应、羟醛缩合。
13.过氧酸氧化反应:酮在酸催化下与过氧酸作用生成酯的反应。
(过氧酸:过氧乙酸、过氧三氟乙酸、过氧苯甲酸、过氧间氯苯甲酸等)
14.康尼扎罗反应:无α-H的醛在浓碱作用下可在两分子间发生反应,一分子醛被还原成醇,另一分子醛被氧化成酸。
(也称歧化反应)
15.维悌希反应:醛、酮与磷叶立德反应生成烯烃。
(磷叶立德试剂也称为维悌希试剂)。
16.安息香缩合反应:芳醛在氰基负离子催化下,生成α-羟基酮的反应。
(最简单的芳香α-羟基酮称为安息香)。
17.盖特曼-可赫反应:在催化剂(无水三氯化铝和氯化亚铜)存在下,芳烃与氯化氢和一氧化碳混合气体作用,生成芳醛的反应。
18.在乙醛分子的羰基与甲基这几间插入一个或者多个乙烯基,原来的甲基和醛基间的相互影响依旧存在。
19.迈克尔加成:α,β-不饱和醛/酮和碳负离子发生
1,4-共轭加成反应。
20.狄尔斯-阿尔德反应:共轭双烯与含有烯键或炔键的化合物反应生成六元环状化合物的反应。
21.制备乙酰乙酸乙酯:烯酮与乙醇反应。
22.内型产物:双烯体中C2-C3键和亲双烯体的取代基处在连接平面同侧时的生成物。
23.醛和酮的制备:醇的氧化、烯烃和炔烃制备、芳烃侧链的控制氧化、卤化水解、罗森蒙德还原法、傅-克酰基化反应、盖特曼-柯赫反应、羧酸与RLi反应。