《有机化学醛和酮》PPT课件
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内容：
一、醛酮的分类、命名和结构
二、醛酮的化学性质
1. 亲核加成反应（结构的影响，与HCN、 R-OH、 H2O、 氨的衍生物加成）
2. -氢的反应（醇醛缩合反应，卤仿反应） 3. 酮式和烯醇式互变异构（条件、性质） 4. 氧化反应和还原反应（氧化：托伦试剂、 菲林试剂氧化； 还原：H2 / Ni、 LiAlH4、 NaBH4 、clemmensen还原法) 5. 酮体，醌类化合物。
H
H 3C
H 5C 6 H 5C 6
H 5C 6
•醛的亲核加成反应活性大于酮 •脂肪醛的亲核加成反应活性大于芳香醛
O
注：苯基是吸电子基，此处由于 共轭效应起到斥电子的作用。
C CH3
1. 与氢氰酸的加成（HCN）
O
OH
R C H + HCN
RC H
（醛）
加碱可以促进反应
CN
（氰醇）
适用：醛、脂肪族甲基酮、 少于8个碳的环酮。
O C3lC C H
OH C3lC C H
OH
3. 与Grignard（格利雅）加成 （了解）
4. 与氨衍生物的加成（ H2N—G） H2N-R’ 伯胺 H2N-OH 羟胺
H2N-NH2 肼
O2N H2N NH
NO2
2,4-二硝基苯肼
H2N NH
苯肼
醛或酮与氨衍生物加成通式：
R + C
R'
O
+ H2N-G H+
◆ 醛、酮的命名 （系统命名法）
● 一元醛酮：选择含有羰基的最长碳链为主链， 编号从靠近醛基(酮基)一端开始。
例如：
CH3
CH3 CH2 C CH2 CH2 CHO4,4-二甲基己醛
CH3
4,4-dimethylhexanal
O
CH3 CH CH2 C CH3
4-甲基-2-戊酮
CH3
4-methyl-2-pentanone
◆ 醛和酮的结构通式
O
O
酮基
C
C
R
H 醛基 R
R
（醛 aldehyde） （酮 ketone）
◆ 醛和酮的官能团
O
C
（羰基 carbonyl group）
一、醛和酮的分类和命名
◆ 醛、酮的分类
脂肪醛（酮） 醛（酮）
芳香醛（酮）
例如：
CH3CHO C6H5CHO
O C CH3
（乙醛） （苯甲醛） （苯乙酮）
R'
反应活性受R的电子效应、空间效应影响：
●R R’ 是供电子基，对反应不利；吸电子基， 对反应有利。
●R R’ 空间位阻越大，对反应越不利；空 间位阻越小，对反应越有利。
问题：试分别从电子效应和空间效应两个 方面解释下列醛酮进行亲核加成时的易难 次序：
H
H
H H 3C
H 5C 6
CO> CO> CO> CO> CO
（一） 羰基的结构
+ -
CO
极性不饱和双键导致 醛酮具有较高化学活性
◆ 甲醛的结构
H HC O
..
H
:
H
:
C、O均为sp2杂化
三、醛酮的化学性质
反应位点分析：
α氢原子 的
活泼性,
发生醇醛缩
合反应、卤
H
代反应
R-CH2-CH βα
-
O
C-H +
羰基的氧化 还原反应
羰基碳的亲核 加成反应
（一）亲核加成反应
N-取代亚胺
R
OH
C
- H2O
R C
NG
R'
NH-G
R'
例如：
N2O
O来自百度文库
+ C H H2NNH
H +
N2O
OHH
NO 2
CHN NH
NO2 CH N NH
NO 2
2,4-二硝基苯 NO2 腙(黄色）
醛、酮
R CO
(R')H
氨衍生物 H2N-R’’
芳香酮不反应原因
电子效应 空间位阻
O C CH3
问题：下列化合物中，能与HCN加成的是：
(1) H3C CH2 CH2 CHO(2)
O
CHO
(3) H3CCH2CH2C CH3 (4)HCHO
(5)
O
O
C CH3 (6)H3C CH2C CH2CH3
(7)
O 答案： （1）、（2）、 （3）、（4）、（7）。
反应通式：
R
+ -
慢
C O + Nu : A
R'
R
O
C
快 + A+
R' Nu
R
OA
C
R'
Nu
★ 常用的亲核试剂（Nu:H）
H-CN H-OH H-OR H2N-G
氢氰酸 水
醇 氨的衍生物
亲核试剂一般是带负电荷或孤对电子的原子 或基团。
★ 醛、酮结构对亲核加成反应的影响
R
+ -
C
O + Nu : A 慢
CH2
R
CH2OH
R O CH2
应用： 缩醛和缩酮对碱、氧化剂稳定，常用 于有机合成中保护醛（酮）基。缩醛（酮） 在酸性条件下水解回原来的醛（酮）和醇。
乙二醇
O
H2C
CH
CHO
干 燥 HCl
H2C CH
O
KMnO4 稀、冷OH-
O H2C CH
OHOH O
H2O/H+
H2C CH CHO OHOH
干燥HCl
R C H+ R’- OH
R C H + H2O
OR'
OR' 缩醛
例：
O
H C l
C H + 2 C H 3 C H 2 O H
C H O C H 2 C H 3 O C H 2 C H 3
苯甲醛缩 二乙醇
◆ 酮不易生成缩酮，但环状缩酮较易生成。
R
C=O + CH2OH 干燥HCl
R
O C
1．下列化合物中，与HCN反应速度最
快的是
A． 苯甲醛
B．2-丁酮
C．二苯酮
D．乙醛
2. 下列化合物， 在亲核加成反应中活性 最大的是
CHO
CHO
CHO
CHO
A.
B.
C.
D.
NO2
CH3
Cl
2. 与醇及水的加成
半缩醛羟基
O
OH
干燥HCl
R C H + R’-O H
RC H
OR' 半缩醛
OH
OR'
1-苯基-2-丙酮
O
C CH2CH3
1-苯基-1-丙酮
● 脂环酮：编号从羰基碳开始
O
3-甲基环己酮
CH3
● 不饱和醛酮：（称某烯酮或醛）编号从靠近 羰基碳端开始，且标出不饱和键位置。
CH3
O
H3C C CH C CH3
4-甲基-3-戊烯-2-酮
H 3CC H C HCHO 2-丁烯醛
二、结构和物理性质
开链的半缩醛不稳定，但、羟基 醛（酮）易形成分子内五元、六元环状 半缩醛。
OH
CHO
11%
H3C
O OH
89%
HO
CHO
6%
O OH
94%
加水
O
OH
R C H + H2O
RCH
O（H 偕二醇） ◆ 水合物偕二醇不稳定，易失水变回反应物
◆ 当R 为强吸电子基时，可生成稳定的偕二醇 如水合氯醛，曾用作镇静催眠药。
● 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
一、醛酮的分类、命名和结构
二、醛酮的化学性质
1. 亲核加成反应（结构的影响，与HCN、 R-OH、 H2O、 氨的衍生物加成）
2. -氢的反应（醇醛缩合反应，卤仿反应） 3. 酮式和烯醇式互变异构（条件、性质） 4. 氧化反应和还原反应（氧化：托伦试剂、 菲林试剂氧化； 还原：H2 / Ni、 LiAlH4、 NaBH4 、clemmensen还原法) 5. 酮体，醌类化合物。
H
H 3C
H 5C 6 H 5C 6
H 5C 6
•醛的亲核加成反应活性大于酮 •脂肪醛的亲核加成反应活性大于芳香醛
O
注：苯基是吸电子基，此处由于 共轭效应起到斥电子的作用。
C CH3
1. 与氢氰酸的加成（HCN）
O
OH
R C H + HCN
RC H
（醛）
加碱可以促进反应
CN
（氰醇）
适用：醛、脂肪族甲基酮、 少于8个碳的环酮。
O C3lC C H
OH C3lC C H
OH
3. 与Grignard（格利雅）加成 （了解）
4. 与氨衍生物的加成（ H2N—G） H2N-R’ 伯胺 H2N-OH 羟胺
H2N-NH2 肼
O2N H2N NH
NO2
2,4-二硝基苯肼
H2N NH
苯肼
醛或酮与氨衍生物加成通式：
R + C
R'
O
+ H2N-G H+
◆ 醛、酮的命名 （系统命名法）
● 一元醛酮：选择含有羰基的最长碳链为主链， 编号从靠近醛基(酮基)一端开始。
例如：
CH3
CH3 CH2 C CH2 CH2 CHO4,4-二甲基己醛
CH3
4,4-dimethylhexanal
O
CH3 CH CH2 C CH3
4-甲基-2-戊酮
CH3
4-methyl-2-pentanone
◆ 醛和酮的结构通式
O
O
酮基
C
C
R
H 醛基 R
R
（醛 aldehyde） （酮 ketone）
◆ 醛和酮的官能团
O
C
（羰基 carbonyl group）
一、醛和酮的分类和命名
◆ 醛、酮的分类
脂肪醛（酮） 醛（酮）
芳香醛（酮）
例如：
CH3CHO C6H5CHO
O C CH3
（乙醛） （苯甲醛） （苯乙酮）
R'
反应活性受R的电子效应、空间效应影响：
●R R’ 是供电子基，对反应不利；吸电子基， 对反应有利。
●R R’ 空间位阻越大，对反应越不利；空 间位阻越小，对反应越有利。
问题：试分别从电子效应和空间效应两个 方面解释下列醛酮进行亲核加成时的易难 次序：
H
H
H H 3C
H 5C 6
CO> CO> CO> CO> CO
（一） 羰基的结构
+ -
CO
极性不饱和双键导致 醛酮具有较高化学活性
◆ 甲醛的结构
H HC O
..
H
:
H
:
C、O均为sp2杂化
三、醛酮的化学性质
反应位点分析：
α氢原子 的
活泼性,
发生醇醛缩
合反应、卤
H
代反应
R-CH2-CH βα
-
O
C-H +
羰基的氧化 还原反应
羰基碳的亲核 加成反应
（一）亲核加成反应
N-取代亚胺
R
OH
C
- H2O
R C
NG
R'
NH-G
R'
例如：
N2O
O来自百度文库
+ C H H2NNH
H +
N2O
OHH
NO 2
CHN NH
NO2 CH N NH
NO 2
2,4-二硝基苯 NO2 腙(黄色）
醛、酮
R CO
(R')H
氨衍生物 H2N-R’’
芳香酮不反应原因
电子效应 空间位阻
O C CH3
问题：下列化合物中，能与HCN加成的是：
(1) H3C CH2 CH2 CHO(2)
O
CHO
(3) H3CCH2CH2C CH3 (4)HCHO
(5)
O
O
C CH3 (6)H3C CH2C CH2CH3
(7)
O 答案： （1）、（2）、 （3）、（4）、（7）。
反应通式：
R
+ -
慢
C O + Nu : A
R'
R
O
C
快 + A+
R' Nu
R
OA
C
R'
Nu
★ 常用的亲核试剂（Nu:H）
H-CN H-OH H-OR H2N-G
氢氰酸 水
醇 氨的衍生物
亲核试剂一般是带负电荷或孤对电子的原子 或基团。
★ 醛、酮结构对亲核加成反应的影响
R
+ -
C
O + Nu : A 慢
CH2
R
CH2OH
R O CH2
应用： 缩醛和缩酮对碱、氧化剂稳定，常用 于有机合成中保护醛（酮）基。缩醛（酮） 在酸性条件下水解回原来的醛（酮）和醇。
乙二醇
O
H2C
CH
CHO
干 燥 HCl
H2C CH
O
KMnO4 稀、冷OH-
O H2C CH
OHOH O
H2O/H+
H2C CH CHO OHOH
干燥HCl
R C H+ R’- OH
R C H + H2O
OR'
OR' 缩醛
例：
O
H C l
C H + 2 C H 3 C H 2 O H
C H O C H 2 C H 3 O C H 2 C H 3
苯甲醛缩 二乙醇
◆ 酮不易生成缩酮，但环状缩酮较易生成。
R
C=O + CH2OH 干燥HCl
R
O C
1．下列化合物中，与HCN反应速度最
快的是
A． 苯甲醛
B．2-丁酮
C．二苯酮
D．乙醛
2. 下列化合物， 在亲核加成反应中活性 最大的是
CHO
CHO
CHO
CHO
A.
B.
C.
D.
NO2
CH3
Cl
2. 与醇及水的加成
半缩醛羟基
O
OH
干燥HCl
R C H + R’-O H
RC H
OR' 半缩醛
OH
OR'
1-苯基-2-丙酮
O
C CH2CH3
1-苯基-1-丙酮
● 脂环酮：编号从羰基碳开始
O
3-甲基环己酮
CH3
● 不饱和醛酮：（称某烯酮或醛）编号从靠近 羰基碳端开始，且标出不饱和键位置。
CH3
O
H3C C CH C CH3
4-甲基-3-戊烯-2-酮
H 3CC H C HCHO 2-丁烯醛
二、结构和物理性质
开链的半缩醛不稳定，但、羟基 醛（酮）易形成分子内五元、六元环状 半缩醛。
OH
CHO
11%
H3C
O OH
89%
HO
CHO
6%
O OH
94%
加水
O
OH
R C H + H2O
RCH
O（H 偕二醇） ◆ 水合物偕二醇不稳定，易失水变回反应物
◆ 当R 为强吸电子基时，可生成稳定的偕二醇 如水合氯醛，曾用作镇静催眠药。
● 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