醛、酮的结构、命名

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醛和酮

醛和酮

Br2 NaOH
H+
O (CH3)3CCH2COH + CHBr3
12.4.3 氧化和还原
1)氧化反应 醛极易被氧化生成同数碳原子的羧酸,酮则不易氧化。
CH2=CHCH2CH2CHO
RCHO + Ag(NH3)2OH
托试剂伦斯
1) Ag2O 2)HCl
CH2=CHCH2CH2COOH
RCOONH4 + Ag + H2O + NH3
(C) Clemmensen还原法
C O Zn Hg HCl
适用于对酸稳定的化合物
CH2=CH-CHO
(缩醛、缩酮对碱、氧化剂稳定)。
CH2 OH CHCHO OH
CH2=CH-CHO + 2CH3CH2OH
H+
CH2=CH CH
OC2H5 OC2H5
KMnO4 冷
CH2 CH CH OH OH
OC2H5 OC2H5
H+ H2O
CH2 OH
CHCHO OH
(4) 与格氏试剂加成
O CH3 C H + CH2 CHO H NaOH H2O CH3 CH OH CH2CHO
-羟基醛
CH3 CH OH CH2CHO -H2O CH3CH=CHCHO
,-不饱和醛
机理:
H CH2 O OH C H O
-
O
-
O CH3 C H
CH2 C H
CH2=C H
OCH3 CH CH2 CHO
:B-
X 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。
O X C C X + OHX

醛和酮分子中都含有羰基( )官能团,它们都是羰基化合物 醛和酮

醛和酮分子中都含有羰基( )官能团,它们都是羰基化合物 醛和酮

第十章 醛和酮醛和酮分子中都含有羰基( )官能团,它们都是羰基化合物。

第一节 醛和酮的结构、分类和命名羰基碳原子上至少连有一个氢原子的化合物叫做醛,可用通式 表示。

在羰基的两端都连有烃基的化合物叫做酮,可用通式 表示。

一、醛和酮的结构羰基是醛和酮的官能团。

在羰基中,碳和氧以双键相连,与碳碳双键类似,碳氧双键也是由一个б键和一个π键组成,而且羰基也具有三角形平面结构。

(a) 羰基π键的形成 (b)甲醛的平面结构 (c)羰基π电子云分布示意图 二、醛和酮的分类根据羰基所连接的烃基结构和方式不同,醛和酮可分类如下:CH 3CHOOHCCH 2CHO 根据烃基结构分类根据烃基是否饱和分类根据羰基数目分类脂环族醛(酮) 例如:芳香族醛(酮) 例如:一元醛(酮) 例如:多元醛(酮) 例如:醛(酮)(乙醛)(环己酮)(苯甲醛)(丁酮)(丙烯醛)(丙酮)(丙二醛)脂肪族醛(酮) 例如:饱和醛(酮) 例如:不饱和醛(酮) 例如:三、醛和酮的命名1. 习惯命名法醛的习惯命名法与伯醇相似,只需把“醇”字改为“醛”字即可。

例如:正丁醇 异丁醇 苯甲醇正丁醛 异丁醛 苯甲醛还有一些醛的名称,是由相应羧酸的名称而来。

例如:H ____OH R OCHO CH 3CH 2CCH 3OCH 2CHCHO__OC __CH 3CH 3COR R'____O C O C δδ+-OC (CH 3)2CHCH 2OH CH 2OHCH 3CH 2CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH 2CHO(CH 3)2CHCHO CHO蚁醛 肉桂醛 水扬醛酮的命名:在羰基所连接的两个烃基名称后再加上“甲酮”两字,“甲”字习惯上可以省略。

脂肪混酮命名时,要把“次序规则”中较优先烃基写在后面。

但芳基和脂基的混酮,要把芳基写在前面。

例如:二甲基(甲)酮(二甲酮) 甲基乙基(甲)酮(甲乙酮) 苯基乙烯基(甲)酮 2.系统命名法 其要点如下:(1) 选取主链(母体) 选择含有羰基的最长碳链作为主链。

醛 酮

醛 酮

结构,分类和命名醛和酮都是含有羰基官能团的化合物.当羰基与一个羟基和一个氢原子相结合时就是醛,醛基的简写为-CHO.若羰基与两个烃基相结合,就是酮,酮分子中的羰基叫做酮基.醛,酮的通式为:醛: 酮:结构:醛,酮羰基中的碳原子为SP2杂化,而氧原子则是末经杂化的.碳原子的三个SP2杂化轨道相互对称地分布在一个平面上,其中之一与氧原子的2P轨道在键轴方向重叠构成碳氧σ键.碳原子末参加杂化的2P轨道垂直于碳原子三个SP2杂化轨道所在的平面,与氧原子的另一个2P轨道平等重叠,形成π键,即碳氧双键也是由一个σ键和一个π键组成.由于氧原子的电负性比碳原子大,羰基中的π电子云就偏向于氧原子,羰基碳原子带上部分正电荷,而氧原子带上部分负电荷.分类:根据烃基的不同可以分为脂肪醛酮,芳香醛酮.根据羰基的个数可以分为一元醛酮,多元醛酮.命名:普通命名法:醛的命名与醇的习惯命名法相似,称某醛.如:CH3CH2OH CH3CHO乙醇乙醛CH3CH(CH3)CH2OH CH3CH(CH3)CHO异丁醇异丁醛脂肪酮则按酮基所连接的两个烃基而称为某(基)某(基)酮.例如:CH3OCH3 CH3COCH3甲醚二甲酮CH3OCH2CH3 CH3COCH2CH3甲乙醚甲乙酮系统命名法:选择含有羰基的最长碳链作为主链,称为某醛或某酮.由于醛基是一价原子团,必在链端,命名时不必用数字标明其位置.酮基的位置则需用数字标明,写在\"某酮\"之前,并用数字标明侧链所在的位置及个数,写在母体名称之前.例如:CH3CH(CH3)CHO CH3CH2COCH(CH3)CH2CH32-甲基丙醛4-甲基-3-已酮CH3CH═CHCHO CH3CH(CH3)CH═CHCOCH32-丁烯醛5-甲基-3-已烯-2-酮环已基甲醛3-甲基环已酮3-苯丙烯醛1-苯-2-丁酮醛酮命名时习惯上还采用希腊字母α,β,γ等,α碳指与醛基或酮基直接相连的碳原子.例如:CH3CH2CH2CH(CH3)CHO α-甲基戊醛醛和酮的制法醇氧化法伯醇和仲醇氧化可分别得到醛或酮.例如:CH3CH2CH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4 CH3CH2CHO实验室中常用的氧化剂是重铬酸钾与稀硫酸或铬酐与吡啶等.因醛比醇更容易氧化,为避免生成的醛进一步氧化成羧酸,应将生成的羧酸尽快与氧化剂分离.酮不易继续氧化,无需立即分离.例如:+ K2Cr2O7 + H2SO4工业上把醇的蒸气通过加热的铜或银等催化剂,发生脱氢生成相应的醛或酮.例如:CH3CH2OH CH3CHO + H2另一种从醇氧化制备酮的方法就是欧芬脑尔氧化法,它是从不饱和醇制备不饱和酮的良好方法.它是把仲醇,叔丁醇铝(或异丙醇铝)与丙酮一起加热回流,仲醇脱去氢,被氧化成相应的酮,而丙酮被还原为异丙醇,并且只氧化羟基成羰基,碳碳双键不受影响.反应通式如下:醛和酮也可由烯烃双键氧化断裂制备,尤其是臭氧化还原后可制得两分子的羰基化合物.例如:CH3CH2CH═C(CH3)CH2CH3 CH3CH2CHO + CH3COCH2CH3炔烃水合法炔烃进行水合时产生不稳定的中间体烯醇,后者重排可得到相应的酮.反应在汞盐和硫酸催化下进行.例如:CH3(CH2)3C≡CH CH3(CH2)3COCH34,直接羰基化法傅-克酰基化反应:在芳烃一章已经讨论过这一反应.例如:+ CH3CH2CH2COCl盖特曼-柯赫合成法:以一氧化碳及干燥氯化氢为原料,在无水三氯化铝及氯化亚铜存在下引入醛基的反应称为盖特曼-柯赫反应.例如:+ CO + HCl物理性质状态:甲醛在室温下为气体,市售的福尔马林是40℅的甲醛水溶液.除甲醛为气体外,12个碳原子以下的脂肪醛,酮均为液体.高级脂肪醛,酮和芳香酮多为固体.水溶性:低级的醛,酮易溶于水.这是由于醛,酮可与水分子形成分子间氢键之故.当分子中烃基的部分增大时,水溶性迅速下降,含6个碳原子以上的醛,酮几乎不溶于水.四,化学性质亲核加成反应醛,酮羰基与碳碳双键一样也是由一个σ键和一个π键组成.由于羰基中氧原子的电负性比碳原子大,π电子云偏向于电负性较大的氧原子,使得氧原子带上部分负电荷,碳原子带上部分正电荷.由于氧原子容纳负电荷的能力较碳原子容纳正电荷的能力大,故发生加成反应时,应是带有一对末共用电子对的亲核试剂(可以是负离子或带有末共有电子对的中性分子)提供一对电子进攻带部分正电荷的羰基碳原子,生成氧负离子.即羰基上的加成反应决定反应速度的一步是由亲核试剂进攻引起的,故羰基的加成反应称为亲核加成反应.与氢氰酸加成醛,脂肪族甲基酮及8个碳以下的环酮能与氢氰酸发生加成反应生成α-氰醇.反应通式为:+ HCN丙酮与氢氰酸作用,无碱存在时,3-4内只有一半反应物作用掉.但如加一滴氢氧化钾,则反应2分钟内即完成.若加入酸,反应速度减慢,加入大量的酸,放置几天也不发生作用.根据以上事实可以推论,在醛,酮与氢氰酸加成反应中,真正起作用的是氰基负离子这一亲核试剂.碱的加入增加了反应体系的氰基负离子浓度,酸的加入则降低了氰基负离子浓度,这是由于弱酸氢氰酸在溶液中存在下面的平衡.HCN CN— + H+醛,酮与亲核试剂的加成反应都是试剂中带负电部分首先向羰基带正电荷碳原子进攻,生成氧负离子,然后试剂中带正电荷部分加到氧负离子上去.在这两步反应中,第一步需共价键异裂,是反应慢的一步,是决定反应速度的一步.可用通式表示如下:+ : Nu—不同结构的醛,酮进行亲核加成反应的难易程度不同,其由易到难的顺序为:HCHO > RCHO > RCOCH3 > RCOR影响醛酮亲核加成反应的速度的因素有两方面,其一是电性因素,烷基是供电子基,与羰基碳原子连接的烷基会使羰基碳原子的正电性下降,对亲核加成不利.其二是立体因素,当烷基与羰基相连,不但降低羰基碳的正电性,而且烷基的空间阻碍作用,也不便于亲核试剂接近羰基,不利于亲核加成反应的进行.2,与亚硫酸氢钠加成醛,甲基酮以及环酮可与亚硫酸氢钠的饱和溶液发生加成反应,生成α-羟基磺酸钠,它不溶于饱和的亚硫酸氢钠溶液中而析出结晶.+ NaHSO3 ↓本加成反应可用来鉴别醛,脂肪族甲基酮和8个碳原子以下的环酮.由于反应为可逆反应,加成物α-羟基磺酸钠遇酸或碱,又可恢复成原来的醛和酮,故可利用这一性质分离和提纯醛酮.3,与醇加成在干燥氯化氢或浓硫酸作用下,一分子醛和一分子醇发生加成反应,生成半缩醛.例如:CH3CH2CHO + CH3OH CH3CH2CH(OH)OCH3半缩醛一般不稳定,它可继续与一分子醇反应,两者之间脱去一分子水,而生成稳定的缩醛.在结构上,缩醛跟醚的结构相似,对碱和氧化剂是稳定的,对稀酸敏感可水解成原来的醛.RCH(OR)2 + H2O RCHO在有机合成中可利用这一性质保护活泼的醛基.例如由对羟基环已基甲醛合成对醛基环已酮时,若不将醛基保护起来,当用高锰酸钾氧化时,醛基也会被氧化成羧酸.+ CH3OH与格氏试剂加成醛,酮与格氏试剂加成,加成产物不必分离,而直接水解可制得相应的醇.格氏试剂与甲醛作用生成伯醇,生成的醇比用作原料的格氏试剂多一个碳原子.HCHO + RMgX RCH2OMgX + H2O RCH2OH格氏试剂与其它醛作用生成仲醇.例如:RCHO + RMgX R2CHOMgX + H2O R2CHOH格氏试剂与酮作用生成叔醇.例如:RCOR + RMgX R3COMgX + H2O R3COH与氨的衍生物加成氨的衍生物可以是伯胺,羟胺,肼,苯肼,2,4-二硝基苯肼以及氨基脲.醛,酮能与氨的衍生物发生加成作用,反应并不停留在加成一步,加成产物相继发生脱水形成含碳氮双键的化合物.反应式如下:+ H2N—R+ H2NOH+ H2NNH2++ H2NNHCONH2上述的氨衍生物可用于检查羰基的存在,又叫羰基试剂.特别是2,4-二硝基苯肼几乎能与所有的醛,酮迅速反应,生成橙黄色或橙红色的结晶,常用来鉴别.6,与魏悌锡试剂加成魏惕锡试剂是由亲核性的三苯基膦(C6H5)3P与卤代烷进行亲核取代反应制得的膦盐,再用强碱例如苯基锂处理除去α-氢而制得.醛,酮与魏悌锡试剂作用脱去一分子氧化三苯基膦生成烯烃,称为魏悌锡反应.反应通式为:+应用魏悌锡反应制备烯烃条件温和,双键位置确定.例如合成亚甲基环已烷,若采用醇脱水的方法难以得到.α-活泼氢的反应醛酮α-碳原子上的氢原子受羰基的影响变得活泼.这是由于羰基的吸电子性使α-碳上的α-H键极性增强,氢原子有变成质子离去的倾向.或者说α-碳原子上的碳氢σ键与羰基中的π键形成σ-π共轭(超共轭效应),也加强了α-碳原子上的氢原子解离成质子的倾向.1,卤代和卤仿反应醛,酮可以和卤素发生卤代反应.在酸的存在下,卤代反应可控制在一卤代产物.+ Br2在碱性催化下,卤代反应不能控制在一卤代产物,而是生成多卤代产物.α-碳原子上连有三个氢原子的醛酮,例如,乙醛和甲基酮,能与卤素的碱性溶液作用,生成三卤代物.三卤代物在碱性溶液中不稳定,立即分解成三卤甲烷和羧酸盐,这就是卤仿反应.常用的卤素是碘,反应产物为碘仿,上述反应就称为碘仿反应.碘仿是淡黄色结晶,容易识别,故碘仿反应常用来鉴别乙醛和甲基酮.次碘酸钠也是氧化剂,可把乙醇及具有CH3CH(OH)—结构的仲醇分别氧化成相应的乙醛或甲基酮,故也可发生碘仿反应.羟醛缩合反应在稀碱的催化下,一分子醛因失去α-氢原子而生成的碳负离子加到另一分子醛的羰基碳原子上,而氢原子则加到氧原子上,生成β-羟基醛,这一反应就是羟醛缩合反应.它是增长碳链的一种方法.例如:CH3CHO + CH3CHO CH3CH(OH)CH2CHO若生成的β-羟基醛仍有α-H时,则受热或在酸作用下脱水生成α,β-不饱和醛.CH3CH(OH)CH2CHO CH3CH═CHCHO酮也能发生醇酮缩合反应,但平衡不利于醇酮的生成.例如丙酮的醇酮缩合需在氢氧化钡的催化下,并采用特殊设备将生成的产物及时分出,使用权平衡向生成产物的方向移动.当两种不同的含α-H的醛(或酮)在稀碱作用下发生醇醛(或酮)缩合反应时,由于交叉缩合的结果会得到4种不同的产物,分离困难,意义不大.若选用一种不含α-H的醛和一种含α-H的醛进行缩合,控制反应条件可和到单一产物.例如:HCHO + (CH3)2CHCHO HOCH2C(CH3)2CHO由芳香醛和脂肪醛酮通过交叉缩合制得α,β-不饱和醛酮,称克莱森-斯密特反应.例如:+ CH3COCH3醇醛缩合反应若在分子内进行则生成环状化合物,是生成环化合物的重要方法.如:(三)氧化与还原反应1,氧化反应醛由于其羰基上连有氢原子,很容易被氧化,不但可被强的氧化剂高锰酸钾等氧化,也可被弱的氧化剂如托伦试剂和斐林试剂所氧化,生成含相同数碳原子的羧酸,而酮却不被氧化.托伦试剂是由氢氧化银和氨水制得的无色溶液.托伦试剂与醛共热,醛被氧化成羧酸而弱氧化剂中的银被还原成金属银析出.若反应试管干净,银可以在试管壁上生成明亮的银境,故又称银境反应. RCHO + *Ag(NH3)2++ RCOONH4 + Ag↓ + NH3 + H2O斐林试剂是由硫酸铜和洒石酸钾钠的氢氧化钠溶液配制而成的深蓝色二价铜络合物,与醛共热则被还原成砖红色的氧化亚铜沉淀.RCHO + Cu2+ + NaOH + H2O RCOONa + Cu2O↓甲醛与斐林试剂作用,有铜析出可生成铜境,故此反应又称铜境反应.HCHO + Cu2+ + NaOH + H2O HCOONa + Cu↓利用托伦试剂可把醛与酮区别开来.但芳醛不与斐林试剂作用,因此,利用斐林试剂可把脂肪醛和芳香醛区别开来.2,还原反应采用不同的还原剂,可将醛酮分子中的羰基还原成羟基,也可以脱氧还原成亚甲基.(1)羰基还原成醇羟基醛酮羰基在催化剂铂,镉,镍等存在下,可催化加氢,将羰基还原成羟基.若分子结构中有碳碳双键也同时被还原.如:CH3CH═CHCHO + H2 CH3CH2CH2CH2OH用金属氢化物如硼氢化钠,氢化锂铝等则只选择性地把羰基还原成羟基,而分子中的碳碳双键不被还原,例如:CH3CH═CHCH2CHO CH3CH═CHCH2CH2OH(2)羰基还原成亚甲基醛,酮与锌汞齐及浓盐酸回流反应,羰基被还原成亚甲基,这一反应称为克莱门森还原.例如:+ HCl(3)康尼查罗反应没有α-氢原子的醛在浓碱作用下发生醛分子之间的氧化还原反应,即一分子醛被还原成醇,另一分子醛被氧化成羧酸,这一反应称为康尼查罗反应,属歧化反应.例如:2HCHO + NaOH(浓) CH3OH + HCOONa如果是两种不含α-H的醛在浓碱条件下作用,若两种醛其中一种是甲醛,由于甲醛是还原性最强的醛,所以总是甲醛被氧化成酸而另一醛被还原成醇.这一特性使得该反应成为一种有用的合成方法. + HCHO + NaOH(浓) + HCOONa+ HCHO + NaOH + HCOONa(四)与品红亚硫酸试剂的显色反应把二氧化硫通入红色的品红水溶液中,至红色刚好消失,所得的溶液称为品红亚硫酸试剂,又称希夫试剂.醛与希夫试剂作用显紫红色,酮则不显色,故可用于区别醛和酮.五,重要的醛和酮1,甲醛又名蚁醛.甲醛在常温下是气体,易溶于水.它有杀菌防腐能力.福尔马林是40℅甲醛水溶液,用作消毒剂和防腐剂.甲醛溶液与氨共同蒸发,生成环六亚甲基四胺,药名为乌洛托品.乌洛托品为白色结晶粉末,易溶于水,在医药上用作利尿剂及尿道消毒剂.2,乙醛是无色,有刺激臭味,易挥发的液体,可溶于水,乙醇,乙醚中.三氯乙醛是乙醛的一个重要衍生物,是由乙醇与氯气作用而得.三氯乙醛由于三个氯原子的吸电子效应,使羰基活性大为提高,可与水形成稳定的水合物,称为水合三氯乙醛,简称水合氯醛.其10℅水溶液在临床上作为长时间作用的催眠药,用于失眠,烦躁不安等.3,苯甲醛为无色液体,微溶于水,易溶于乙醇和乙醚中.苯甲醛易被空气中的氧氧化成白色的苯甲酸固体.4,丙酮为无色易挥发易燃的液体,具有特殊的气味,与极性及非极性液体均能混溶,与水能以任何比例混溶.6,丙烯醛是无色有刺激性的挥发性液体,脂肪过热时所产生的刺激性气味是由于其甘油成分变成丙烯醛之故.。

第八章 醛和酮(一)醛和酮的命名(二)醛和酮的结构(三)醛和

第八章 醛和酮(一)醛和酮的命名(二)醛和酮的结构(三)醛和

N
六亚甲基四胺(乌咯托品)
(己)与Wittig试剂加成
Ph3P + CH3CH2Br C6H6
PhLi
Ph3PCH2CH3 Br
Ph3P=CHCH3 + C6H6+LiBr
Ph3P CHCH3
O CH3 C CH3 + Ph3P=CHCH3
O PPh3 CH3 C CHCH3
CH3
O PPh3 CH3 C CHCH3 0oC CH3 C CHCH3 + Ph3P O
C
O
92%
(4)羧酸衍生物的还原
COCl
LiAl(OBu-t)3H OCH3 乙醚,-78 oC
CH3
H+/H2O
CHO
OCH3 CH3
60%
CH3(CH2)10
COOC2H5
Al(Bu-n)2H 己烷,-78 oC
H+/H2O CH3(CH2)10 CHO 88%
(5)芳烃的氧化
V2O5 CH3 + O2(air) 350-360oC
CH CCOOH CH3
(丙)Mannich反应
O CCH3 HCHO
HN(CH3)2 HCl
O CCH2CH2N(CH3)2
H3C
CO +HCl AlCl3_ CuCl, 20oC
H3C
CHO
(四)醛和酮的物理性质
沸点:介于烃、醚与醇、酚之间。
CH3CH2CH2CH3 CH3OCH2CH3 CH3CH2CHO CH3COCH3 CH3CH2CH2OH
沸点/ oC -0.5
8
49
56
97
CH2CH3
CHO

第八章醛酮和羧酸总结

第八章醛酮和羧酸总结

(四)乙二酸HOOC-COOH 俗称草酸,常以盐的形式广泛存在于草本植物及藻类的 细胞中。为无色晶体,通常含有2个结晶水,加热至 100℃,失去结晶水称为无水草酸,草酸易溶于水和乙醇。 草酸容易与钙质反应生成难溶的草酸钙,在体内可影响 人体对钙质的吸收。在体内累积可形成结石。
酮体
β-丁酮酸、β-羟基丁酸、丙酮三者合称为酮体。 检查酮体的方法是向尿液中加入几滴5%的亚硝酰铁 氰化钠及氢氧化钠溶液,若尿液呈现红色,表明有 酮体存在。
(二)乙醛CH3CHO
为无色、具有刺激性气味、易挥发的液体,能溶于水、乙醇 和乙醚。 乙醛中通入氯气可得三氯乙醛,三氯乙醛与水作用生成水合 三氯乙醛,简称水合氯醛。是比较安全的催眠药和镇静药。
(三)丙酮CH3COCH3
无色、易挥发、易燃、有特殊香味的液体,易溶于 水,能溶解多种有机物质,是常用的有机溶剂。 糖尿病患者中,丙酮可过量排出,可向尿液中滴加 亚硝酰铁氰化钠溶液和氢氧化钠溶液,如有丙酮存 在,尿液即呈鲜红色。
2.酯化反应 在强酸的催化下,羧酸与醇作用生成酯和水的反应称为 酯化反应。
浓硫酸
CH3-COOH + HO-CH2-CH3
CH3-COO-CH2-CH3 +H2O
O ‖ 羧酸分子中去掉羧基上的羟基,剩下的部分称为酰基 R- C – , O ‖ 如乙酸分子中去掉羟基剩下的部分称为乙酰基 CH3- C –
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(二)醛和酮的命名
简单的脂肪醛、酮的命名是根据碳原子的个数称为某 醛或某酮。
O ‖ H - C –H 甲醛
O ‖ CH3 - C –H 乙醛
O ‖ CH3 - C –CH3 丙酮
复杂的脂肪醛、酮的命名则采用系统命名法。 命名时,选择含羰基碳原子在内的最长碳链作为主 链,支链作为取代基,根据主链碳原子数称为某醛或某酮。 从靠近羰基较近的一端开始给主链碳原子编号,取代基的 位次、数目和名称写在醛或酮名称的前面。醛基因位于碳 链的首端,其位次不必标示;酮基的位次标在某酮前面, 中间用短线隔开。 O H3 C O ‖ ︱ ‖ CH3 - C –CH2-CH2-CH3 CH3-CH - C –H 2-戊酮 2-甲基丙醛

第十二章 醛和酮

第十二章 醛和酮
化学工业出版社
二.醛酮的化学性质
醛酮的化学性质主要取决于羰基,因为醛、 酮都含有羰基,但醛和酮的结构并不完全相同, 醛基中的羰基与氢原子相连,而酮基则没有与氢 原子相连。因此醛和酮的化学性质上又存在着明 显的差异。醛和酮的主要反应部位如下:
HO
R C CH (R')
H
化学工业出版社
思考:分析醛基的结构,推测其 在化学反应中的断裂方式
化学工业出版社
O R C H(CH3) + HCN
O
OH
R C H(CH3) CN OH
CH3 C H + HCN
CH3 C H
CN
醛、酮与氢氰酸的加成反应是有机合成中增
长碳链的一种方法 。但由于氢氰酸和氰化钾均有
剧毒,实际上很少使用这一方法。α-羟基腈在酸
性条件下可以水解生成α-羟基酸或不饱和烯酸。
CHO
O
化学工业出版社
三、醛、酮的命名
简单的醛、酮使用普通命名法。结构复 杂的醛、酮则使用系统命名法
(一)普通命名法
醛的普通命名法与醇相似,只需根据碳原子数 称为“某醛”。例如:
HCHO CH3CHO CH3CH2CHO
甲醛
乙醛
丙醛
化学工业出版社
酮的普通命名法与醚相似,按酮基所连的 两个烃基来命名。例如:
O CH3 C CH2CH3
O CH3CH2 C CH2CH3
甲(基)乙(基)酮 二乙(基)酮
O
O
C CH2CH3
C
苯(基)乙(基)酮
二苯(基)酮
化学工业出版社
(二)系统命名法
1.脂肪醛、酮命名:
(1).选主链:选择含有羰基的最长碳链为主链,根据 主链碳原子数目称为“某醛”或“某酮”.

有机化学醛酮

有机化学醛酮

反响(fǎnxiǎng)可
逆 OH l
CH3-C-SO3Na l CH3
HCl CH3 C=O +NaCl+SO2 +H2O
CH3
CH3 Na2CO3 C=O +Na2SO3+CO2+H2O
CH3 2)应用(yìngyò ng):鉴别、别离、提纯。
【例题(lìtí)】①如何把混在非羰基化合物中的醛除去?
(i)对于共轭醛酮,只与C=O发生反响,不与C=C发生反响。 (ii) 可复原(fù yuán):醛、酮,不复原(fù yuán)C=C、C≡C
、NO2等基团. (iii)(ii)反响可逆
第三十七页,共79页。
4.金属(jīnshǔ)复原法-Na/C2H5OH复原法
不复原(fù yuán)C=C、C≡C 收率(shōu lǜ)低
R-CH-Rˊ(H) l OH
可复原(fù yuán):C=O、C=C、C≡C、NO2、CN、COOR’ 等
第三十二页,共79页。
复原(fù yuán)反响
第三十三页,共79页。
2 用金属(jīnshǔ)氢化Na物BH4 和 LiAlH4
机理(jī lǐ):
第三十四页,共79页。
2 用金属氢化物 NaBH4 和 LiAlH4
〔一〕亲核加成反响(fǎnxiǎng)
第十四页,共79页。
)酸性还是(hái shi)碱性对反响有利?
加碱,速率加快,因为CN-浓度(nóngdù)增加。
3)适合(shìhé)反响1条、件加:氢醛、氰脂酸肪族甲基酮和少
于8个碳的环酮都可与HCN发生反响。
第十五页,共79页。
例题:比较以下化合物与HCN反响的活性顺序 36H5COCH3 3COCH3 6H5COC6H5 由强到弱的活性顺序:A-C-B-D 例题:由乙醛制备(zhìbèi)乳酸

醛和酮的结构、分类与命名

醛和酮的结构、分类与命名

醛和酮学习指南醛和酮都是分子中含有羰基()官能团的有机化合物。

碳原子数相同的醛和酮互为官能团异构体。

由于二者都含有羰基,所以能发生许多相同的化学反应,但因羰基在分子中所处的位置不同,它们的性质又存在一些差异。

本章将重点介绍醛和酮的这些化学反应及其实际应用。

学习本章内容应在了解羰基结构特点的基础上做到: 1.了解醛和酮的分类,掌握醛和酮的命名方法; 2.熟悉醛和酮的物理性质及其变化规律;3.掌握醛和酮的化学反应及其实际应用,掌握醛和酮的鉴别方法;4.熟悉重要醛和酮的工业制法、工艺条件及其在生产、生活中的实际应用。

醛和酮分子中都含有相同的官能团一羰基(),所以又叫羰基化合物。

羰基至少与一个氢原子相连的化合物叫做醛,常用通式()表示,(甲醛除外),()叫做醛基,是醛的官能团。

羰基与两个烃基相连的化合物叫做酮,常用通式()表示。

酮分子中的羰基又叫酮基,是酮的官能团。

碳原子数相同的醛和酮互为同分异构体。

醛和酮的结构、分类与命名一、醛和酮的结构及分类1.醛和酮的结构醛和酮的官能团是羰基,在羰基中碳原子与氧原子以双键相连,与碳碳双键相似,碳氧双键也是由一个σ键和一个π键组成的。

但与碳碳双键不同的是,氧原子的电负性比碳原子大,吸引电子的能力强,使π电子云的分布不均匀,氧原子上的电子云密度较高,带有部分负电荷(δ—),而碳原子上的电子云密度较低,带有部分正电荷(δ+),因此羰基是极性基团。

醛和酮都是具有极性的分子。

羰基的结构如图9—1所示。

图9—1 羰基的结构2.醛和酮的分类根据分子中烃基结构不同,可将醛和酮分为脂肪族醛酮、脂环族醛酮和芳香族醛酮。

在脂肪族醛酮中,又根据烃基是否饱和分为饱和醛酮和不饱和醛酮。

还可根据分子中所含的羰基数目分为一元醛酮及多元醛酮。

例如:C O C O R C H OC H OR C R O'C O+δδ-丙醛 丁酮 丙二醛 丁二酮 (一元饱和脂肪醛) (一元饱和脂肪酮) (二元饱和脂肪醛)(二元饱和脂肪酮)2—丁烯醛 4—戊烯—2—丁酮 环己基甲醛 环己酮 (一元不饱和脂肪醛) (一元不饱和脂肪酮) (脂环族醛) (脂环族酮)苯甲醛 苯乙酮 (芳香族醛) (芳香族酮)二、醛和酮的命名1.习惯命名法醛的习惯命名法与醇相似,把”醇”字变为”醛”字即可。

第十一章酸和酮

第十一章酸和酮

二、与氨衍生物的反应
氨的衍生物羟胺(N2NOH)、肼(H2NNH2)、苯肼
(H2NNHC6H5)、氨基脲
等分子中氮原子上
有孤对电子。它们可作为亲核试剂与醛、酮发生加 成,用通式表示如下:
由于反应加成物本身不稳定,容易脱水而生成 含C=N双键的化合物:
羟氨、肼等碱性试剂常常是将它们制成盐酸盐的 形式保存,以防止氧化。反应时用弱碱 (醋酸钠)将 盐分解,把亲核性较强的碱游离出来,然后与醛、酮 作用。
不饱和醛、酮的命名是从靠近羰基一端给主链编 号,要注意名称的正确写法。
羰基在环内的脂环酮,称为环某酮;如羰基在环 外,则将环作为取代基。例如:
“carbaldehyde”是以甲醛为母体命名的后缀。 命名含有芳基的醛、酮,总是把芳基看成取代
基。例如:
酮还有一种衍生物命名法,把酮看成是“甲酮” 的衍生物,在“甲酮”前边加上两个烃基的名称, “甲”字一般可省略。例如:
2. α商代及卤仿反应 醛、酮可以在α碳上进行卤代,酸、碱对反应 均有催化作用。 (1)酸催化下的卤代 醛、酮在酸催化下进行氯代、溴代、碘代,可 以得到一卤代物,例如:
(2)碱催化卤代反应 醛、酮的碱催化卤代反应机理是拉普沃斯(A. Lapworth) 1904年在研究丙酮溴代反应动力学的基 础上提出来的。动力学研究指出,丙酮溴代反应速 度取决于丙酮和碱的浓度,而与溴的浓度无关。
“ketone”是在这种英文命名法中的母体名称,也 是酮的类名。醛的类名为“aldehyde”。
11.2 醛、酮的物理性质 一、 沸点
醛、酮分子间不能形成氢键,沸点比相应醇的 低得多,但比同碳数烃、醚的要髙。在室温下,除 甲醛外,其他醛、酮都为液体或固体。 二、 溶解性
由于醛、酮的羰基氧原子能与水分子中的氢原 子形成氢键,所以低级醛、酮在水中有一定的溶解 度,例如,甲醛、乙醛、丙醛和丙酮可与水混溶。 其他醛、酮的水溶性随相对分子质量的增大而减小。 高级醛、酮微溶或不溶于水,而溶于一般的有机溶 剂。

第十二章_醛和酮

第十二章_醛和酮

O S O
NaHSO3的亲核性
O C + NaHSO3 ONa C SO3H OH C SO3Na
白色结晶物
反应可逆
H+ (酸处理) OH
NaCN
醛(芳香醛、脂肪醛) 脂肪族甲基酮
应用:醛或甲基酮的 分析、纯化
C
CN
羰基氧有弱碱性,可与酸结合

R1 R2 C H

O

碳与氧相连 氢易被氧化
H(R)
H+ H2O
R C H(R') O + 2 R"OH
CHO
+ 2 CH3OH NO2
CH3COCH3 + HC(OC2H5)3 H+ H3C H3C C OC2H5
H2SO4
CH(OCH3)2
NO2
OC2H5 + HCOOC2H5
HOCH2 TsOH O + HOCH2
O + H2O O 80-85%
乙醚, C -78
o
CH3(CH2)10 COOC2H5
Al(Bu-n)2H 己烷, C -78
o
H+/H2O
CH3(CH2)10 CHO 88%
芳香酮和醛的合成
O R C Cl or R O C O O C R O Ar OH C R
AlCl3 Ar H R O C
芳香酮
•Gattermann-Koch 反应
甲基乙烯基(甲) 酮
甲基乙基(甲)酮 (甲乙酮)
(丁烯酮)
C O
二苯(甲)酮
(2)系统命名法
CH3CH2CH2CHCH2CHCH2CHO CH3 C2H5
CH3CH CHCHO

醛酮的结构命名

醛酮的结构命名
端开始编号,依次标明碳原子的位次。在名称中要注 明羰基的位置。
H3C CHCH2CHO
H3C
3-甲基丁醛
H5C6 CH CHO
CH3
2-苯基丙醛
O
OO
H3C
CH3CH2-C-CH2CH3 CH3-C-CH2-C-CH3
O
3-戊酮
2,4-戊二酮
3-甲基环戊酮
醛、酮碳原子的位次,除用1,2,3,4,…表示外, 也可用α,β,γ…希腊字母表示。α是指官能团羰基旁 第一个位置,β是指第二个位置…。酮中一边用α,β, γ…,另一边用α’ β’ γ’…。
O O C-CH3
脂肪酮 脂环酮 芳香酮
2、按烃基中是否含不饱和键分:
CH3CH=CHCHO 不饱和醛
O CH3CH=CH-C-CH3
O
不饱和酮
CH2CHO CH2CHO
二元醛
OO CH3-C-CH2-C-CH3 二元酮
(三)醛酮的命名
1.习惯命名法 醛与烷烃相似。
CH3CH2CH3 丙烷
CH3CH2CHO 丙醛
酮根据羰基所连的两个烃基名来命名,把较简
单的烃基名称放在前面,较复杂的烃基名称放
在后面,最后加“酮”字。
O
CH3-C-CH2CH3 甲基乙基酮(甲乙酮)
O CH3-C-CH3
二甲酮
O CH2=CH-C-CH3 甲基乙烯基酮(丁烯酮)
2.系统命名法
(1)脂肪族醛酮的命名 选择包含羰基的最长碳链为主链,从靠近羰基的一
2,3-二甲基-4-戊烯醛
O CH3—CH=CH—CH—C—CH3
CH3
3-甲基-4-己烯-2-酮
(3)含醛基、酮基的碳链上的氢被芳环或环烷基 取代,就把芳环或环C CH2CH3

有机化学 醛和酮

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

醛酮知识点总结

醛酮知识点总结

醛酮知识点总结一、醛酮的命名和结构1. 命名规则醛酮的命名按IUPAC命名法,以醛和酮的系统命名为主。

醛的命名以碳链较长的端基为主,末端碳原子用“-al”结尾;酮的命名以主链中最长的含氧碳链为主,用“-one”结尾。

若有侧链,则用字母编号。

2. 结构醛酮分子中,碳原子与醛基碳原子和酮基碳原子之间是含有共振的双键结构,因此醛酮具有不饱和性,易发生亲电加成反应。

具体结构如下图所示:C=OR-R' R-C=O-R'这种结构使得醛酮具有一定的活性,容易发生各种化学反应。

二、醛酮的性质1. 物理性质醛酮在常温下为无色液体或固体,具有特殊的刺激性气味。

其沸点、熔点随分子结构的不同而异。

一般来说,醛的沸点较酮低,这是因为醛分子中带有极性较大的羰基,与酮相比更容易被分子间力拉扯。

2. 化学性质醛酮具有一定的活性,容易发生氧化、加成、缩合等化学反应。

具体包括:(1)加成反应:醛酮中羰基具有一定的亲电性,容易受到亲核试剂的攻击,发生加成反应。

(2)缩合反应:醛酮中含有极性双键,容易发生缩合反应,生成双醇或双醛。

(3)氧化反应:醛酮中的羰基具有一定的氧化性,容易被氧化剂氧化成醛酸。

(4)水合反应:醛酮中的羰基与水反应,形成亚醇或亚醛。

总的来说,醛酮的化学性质主要体现在其具有活性的羰基上,因此在有机合成和化工生产中具有广泛的用途。

三、醛酮的合成醛酮可以通过多种途径合成,包括氧化、加成、缩合等化学反应。

1. 从卤代烃氧化反应卤代烃可以与金属氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7等)反应生成醛或酮。

一般来说,卤代烃中的卤素被氧化成α-羟基,然后脱去水分子,生成醛或酮。

2. 从醛或酮的氧化还原反应醛或酮可以通过氧化还原反应生成醛或酮。

一般来说,醛在氧化条件下可以生成酸,然后还原成醛;而酮在氧化条件下可以生成酸,然后还原成酮。

3. 从醇的氧化反应醇可以通过氧化反应生成醛或酮。

一般来说,一度醇经过氧化反应生成醛,再经过进一步氧化生成酸;而二度醇可以直接生成酮。

有机第九章醛和酮

有机第九章醛和酮

R(H) ( )
α—H的反应 的反应
一、亲核加成(nucleophilic addtion)反应 亲核加成( ) 反应机制: 反应机制: δ+ δR-C=O R`
Nu- 慢
OR-C-Nu R` 负氧离子中间体
A+,快
OA R-C-Nu R` 加成产物
亲核加成反应有以下几种类型: 亲核加成反应有以下几种类型:
—CH3-C-CH3 O 芳香醛酮: 芳香醛酮: —CHO —C-CH3 O
二、醛、酮的英文命名: 酮的英文命名: 改作“ , 醛:将烃名词尾“e”改作“al”,例 将烃名词尾“ 改作 如: CH3CHO Ethanal CH2=CHCHO CH3CHCH3CHO CH3 Propenal 3-methylbutanal
第三节 醛酮化学性质
酮分子中含有活泼的羰基, 醛、酮分子中含有活泼的羰基,可以发生多 种化学反应。 种化学反应。
氧化反应 还原反应
亲核加成
OδC C +
δ
R (H)
H
α-C及α-H的反应
醛、酮的反应一般可归纳如下: 酮的反应一般可归纳如下:
δ+
—C H
δC=O
亲 亲核试剂带负电荷部分 核 先进攻缺电子的碳原子 加 成 亲核试剂带正电荷部分 反 后进攻富电子的氧原 应 子 醛的特征反应
1,3-diphenyl-1, , , 3-propanedione 茴香醛 (anisaldehyde) )
CH3-O-
-CHO
—CH=CHCHO 肉桂醛 (cinnamaldehyde) )
请同学们用系统命名法命名下列化合物: 请同学们用系统命名法命名下列化合物: 5-甲基 乙 甲基-3-乙 甲基 O CH2CH3 基-4-庚烯 庚烯 CH3-C-CH-CH=C-CH3 -2-酮 3酮 ethyl-5CH2CH3 methyl-4CH2=CH OH hepten-2-one CH3CH2CH2-CH-CH2CHCHO 4-正丙基 羟基 己烯醛 正丙基-2-羟基 正丙基 羟基-5-己烯醛 2-hydroxy-4-n-proryl-5-hexenal

醛 和 酮

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。


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

醛酮的结构

醛酮的结构

式中R也可以是Ar。故此反应是制备结构复杂的醇的重要方法。 这类加成反应还可在分子内进行。 例如;
BrCH2CH2CH2COCH 3 Mg,微量HgCl 2 THF OH CH3 60%
3.与饱和亚硫酸氢钠(40%)的加成反应
C O O + NaO-S-OH 醇钠 C ONa SO3H 强酸 C OH SO3Na 强酸盐(白 )
产物α-羟基磺酸盐为白色结晶,不溶于饱和的亚硫酸氢钠溶液中, 容易分离出来;与酸或碱共热,又可得原来的醛、酮。故此反应可 用以提纯醛、酮。 1°反应范围 醛、甲基酮、七元环以下的脂环酮。 2°反应的应用 a 鉴别化合物 b 分离和提纯醛、酮 c 用与制备羟基腈,是避免使用挥发性的剧毒物HCN而合成羟基腈的 好方法。
π
C
O
C
O
δ C
δ O
电负性 C < O
π 电子云偏向氧原子
极性双键
二、 物理性质 、 三、光谱性质 UV C O
C CH C O
n π
π* π*
200~400nm 有弱吸收 ε = 20 200~400nm 有强吸收 ε >1000
-1
IR
υ C=O
1850~1650cm-1
有强吸收(一般在 1740~1705cm )
H2O CH 2=C-CN (CH3)2CCOOH OH (CH3)2CCH2NH2 OH CH 3OH H CH 2=C-COOCH 3 (CH3)2CCN OH H2O/H H
2.与格式试剂的加成反应
C O + R MgX
δ δ δ δ
无水乙醚
OMgX C R
H2O
R C OH + HOMgX

醛酮的结构——精选推荐

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第八章醛、酮、醌官能团醛酮C O RR 1C O RH OO 醌C O 羰基第一节醛和酮一、醛酮的结构在羰基中,碳原子以SP 2杂化轨道与另外三个原子以σ键结合,这三个σ键都处于同一个平面上,键角约为120°。

碳原子未参与杂化的一个P轨道与氧原子的一个P轨道侧面重叠(肩并肩)形成一个π键。

δδC O R (R) H C OR(R) H二、醛酮的命名对苯二甲醛顺-丁烯二醛环己基甲醛3-甲基-2-乙基戊醛H CHOH CHOOHC CHOCHO CH 3CH 2CCH 2CHO O 3-氧代戊醛CH 3CH 2CH CHCHOCH 2CH 3H 3C1-苯基-1-丙酮3-乙基己醛3-甲基-5-庚烯-2-酮CCH 2CH 3OO HO CH 33-甲基环戊酮2,7-壬二酮OOOO O螺[2.5]辛-6-酮1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-酮1-苯基-2-丙酮二苯甲酮OO3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮C OH 3C CH 3OCH 3第二节物理性质由于羰基的偶极矩,增加了分子间的吸引力,因此醛酮的沸点比相应分子质量的烷烃高得多,但比相应分子质量的醇低。

醛酮的氧原子可以与水形成氢键,因此低级醛酮可以与水混溶,随着相对分子质量的增加,在水中溶解度大大降低。

第三节化学性质一、羰基的加成由于羰基碳原子带部分正电荷,容易与一系列的亲核试剂发生加成反应,称羰基的亲核加成反应,或称1,2-亲核加成。

常见的亲核试剂:CN RNH2RSOHROH H2ONH3RMgX(一)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α-羟基腈。

O +H CN C CNOHOHCH 3CHO HCN +OH CH 3CHCN OH H CH 3CHCO 2HOHCH 3C CH 3O +HCN NaOHCH 3C CH 3OHCNCH 3OHH 2SO 4CH2C CH 3C OOCH 390%(二)与亚硫酸氢钠的反应醛或活泼的酮(脂肪族甲基酮及少于8个碳原子的脂环酮)在室温下与过量的饱和亚硫酸氢钠(40%水溶液)溶液一起振荡,不需加任何催化剂反应即可发生。

醛和酮

醛和酮

O
R C R'(H)
+
HCN
R C R'(H)
-羟腈 ( -氰醇)
NaCN + H2SO4
CN
水解 OH α-羟基腈可进一步反应 烯HCl CH3CH2 C COOH OH O H2O CH3 α-羟基酸 CH3CH2 C CN CH3CH2 C CH3 +HCN CH3 浓H22SO4 CH3CH C COOH -H O 反应条件:碱催化 α-羟基腈 脱水 CH3 α-烯酸 产物比反应物增加了一个碳原子,作用:有机合成中增长碳链。
注意:只有醛、脂肪族甲基酮、八个碳原子以下的环酮才能反应。 下列各化合物可否与HCN加成? (A) CH3(CH 2)2CHO O
(B)
O
(C) C6H5CHO
(D) CH3
C CH2CH3
(E) C6H5COCH3
(A)、 (B) 、(C) 、(D) 均可
亲核加成反应难易的影响因素:电子效应、空间效应和亲核试 剂的亲核能力 发生亲核加成反应时由易到难的顺序:
NH2
(R')H
C N NH C NH2
缩氨脲
常用试剂:2,4-二硝基苯肼鉴别醛、酮
实验
醛、酮与2,4-二硝基苯肼的反应
均加入2,4-二硝基苯肼
试管①—乙醛
试管②—丙酮
① ② ③
试管③—苯甲醛
振摇
均出现黄
羰基化合物与羟胺、苯肼、2,4-二硝基苯肼及氨基脲的加成消除产物大多是黄色晶体,有固定的熔点,收率高,易于提纯, 在稀酸的作用下能水解为原来的醛、酮。可用来分离、提纯、鉴 别羰基化合物。 常用试剂:2,4-二硝基苯肼鉴别醛、酮
H H C O >
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O CH2=CH—CH—CH—CHO CH3 CH3
2,3-二甲基-4-戊烯醛
CH3—CH=CH—CH—C—CH3 CH3
3-甲基-4-己烯-2-酮
(3)含醛基、酮基的碳链上的氢被芳环或环烷基 取代,就把芳环或环烷基当作主链上的取代基看待:
H3C CH CHO O C CH2CH3
2-苯丙醛
1-环己基-1-丙酮
醛基与芳环、脂环或杂环上的碳原子直接相连 时,它们的命名可在相应的环系名称之后加上“醛” 字。 CHO
CHO
1
2
CHO
环己醛
1,2-萘二醛
(4)多元醛、酮命名
含有两个以上羰基的化合物,可用二醛、 二酮等,醛作取代基时,可用词头“甲酰基”或 “氧代”表示;酮作取代时,用词头“氧代”表 示。
O 4 CH3CCH2CCH3 2 3
δ γ β α CH3CH=CHCH 2CHO β —戊烯醛 丁烯醛
O C C C C C H
OH CH3—CH—CH2CHO β-羟基丁醛
O CH3CH—C—CHCH3 Br Br α,α'-二溴-3-戊酮
(2)不饱和醛、酮的命名
从靠近羰基一端给主链编号。命名 称为“某烯醛(酮)”或“某炔醛 (酮)”。
3-甲基丁醛
H5C6
CH CHO
CH3
2-苯基丙醛
O
O
O
H3C
3-甲基环戊酮
CH3CH2-C-CH2CH3
3-戊酮
CH3-C-CH2-C-CH3
2,4-戊二酮
O
醛、酮碳原子的位次,除用1,2,3,4,…表示 外,也可用α,β,γ…希腊字母表示。α是指官能 团羰基旁第一个位置,β是指第二个位置…。酮中一 边用α,β,γ…,另一边用α’ β’ γ’…。
醛 酮
重点:
1、醛酮的命名、醛酮的结构及性质特点
2、醛酮的化学性质
O H H H H C H H
难点:
醛酮的化学 性质
C
C
第一节
醛和酮的结构、性质和命名
醛、酮分子中都含有C=O,醛、酮为羰基化合物。
R H
C O 醛
( RCHO )
R C O R'
O ( R C R' ) 酮
羰基与一个烃基相
羰基与两个烃基
连的化合物称为醛
相连的称为酮
(一)分类
1.按烃基类型不同:
O CH3CH2-C-CH3 O O C-CH3
CH3CH2CH2CHO CHO CHO
脂肪醛 脂环醛 芳香醛
脂肪酮 脂环酮 芳香酮
2、按烃基中是否含不饱和键分:
O CH3CH=CH-C-CH3 O 不饱和酮
CH3CH=CHCHO
不饱和醛
3.按分子中羰基数目:
CH2CHO 二元ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ CH2CHO O O 二元酮 CH3-C-CH2-C-CH3
(三)醛酮的命名 1.习惯命名法 醛与烷烃相似。
CH3CH2CH3 丙烷 CH3CH2CHO 丙醛
酮根据羰基所连的两个烃基名来命名,把较
简单的烃基名称放在前面,较复杂的烃基名称
放在后面,最后加“酮”字。
2,4—戊二酮
O
O CH3CCH2CHO 3 1
3—氧代丁醛
三、醛和酮的物理性质
常温下,甲醛是气体,十二个碳原子以下的 醛、酮都是液体,高级的醛、酮是固体。 低级醛常带有刺鼻的气味 中级醛则有花果香,所以C8-C13的醛常 用于香料工业。 低级酮有清爽味 中级酮也有香味。
O CH3-C-CH2CH3 甲基乙基酮(甲乙酮)
O CH3-C-CH3 二甲酮
O CH2=CH-C-CH3 甲基乙烯基酮(丁烯酮)
2.系统命名法
(1)脂肪族醛酮的命名 选择包含羰基的最长碳链为主链,从靠近羰基的 一端开始编号,依次标明碳原子的位次。在名称中要 注明羰基的位置。
H3C CHCH 2 CHO H3C
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