李艳梅 有机化学 9醛和酮
第9章 醛和酮 亲核加成反应
D.
CH3 CH3
H
C O
CH3
H
E.
C O F.
CF3
C O G.
O
H.
C O
F>A>B>H>D>G>E>C
Xinxiang Medical University
(一)亲核加成反应
常见的亲核试剂按照亲核的中心原子不同分为: 1.以碳为中心原子的亲核试剂 HCN; RMgX; HC≡CNa
2.以氧为中心原子的亲核试剂 H2O; ROH
C OMgX R
H2O
C
OH R
应用:制备各种类型的醇(碳链增长)
O H C O H
OH H CH R OH R' CH R OH R' C R" R
多一个C的伯醇
R' C O R' C
①RMgX
H R"
②H3O+
仲醇
用于制备叔醇
Xinxiang Medical University
(一)亲核加成反应
有机化学
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本章主要内容
第九章 羰基化合物
一、醛酮的分类和命名 二、醛酮的结构 三、醛酮的物理性质
四、醛酮的化学性质
五、醛酮的制备
=
滤液
过滤
分离
O 蒸馏 HCl 沉淀 H O CH3CH2CH2CCH3 2
(粗产物)
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=
李艳梅有机化学9醛和酮精品PPT课件
9 醛和酮
(Aldehydes and Ketones)
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基本内容和重点要求
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n 醛、酮的分类、结构和命名 n 羰基上的亲核加成反应及机理 n 羟醛缩合反应 n 与氨衍生物的加成-消除反应,氧化还原反应 n 卤仿反应和康尼扎罗反应
重点要求掌握羰基上的亲核加成反应及机 理,羟醛缩合反应、康尼扎罗反应及在有机合 成中的应用,氨衍生物反应、卤仿反应及应用
反应机理
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R
C (CH3)H
O OH O + ∶S
O
R
C (CH3)H
沸点:虽不能形成分子间氢键,但分子极性 较大,沸点比相对分子质量相当的醇低,但 高于相对分子质量相当的烷烃和醚
水溶性:醛、酮的羰基氧能和水分子形成氢 键,所以低级醛、酮可溶于水。
溶解性:醛、酮都能溶于有机溶剂。
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9.3 醛、酮的化学性质
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9.3.1 羰基的亲核加成反应 9.3.2 与氨及氨衍生物的反应 9.3.3 -氢的反应 9.3.4 氧化反应 9.3.5 还原反应 9.3.6 康尼扎罗反应 9.3.7 柏琴反应
1-苯基-1-丙酮
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No mage
羰基的碳原 子参与成环 时,其命名 与脂肪族酮 相似,只是 在名称前加 一个“环” 字。
O
C H33-甲ຫໍສະໝຸດ 环己酮No Image上页 下页 返回 退出
9.2 醛、酮的物理性质
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性状:甲醛为气体,C12以下的醛、酮为无 色液体,高级醛、酮为固体。
清华大学有机化学李艳梅老师课件第十章_图文
Mechanism 本质:亲核取代反应
(B) Intramolecular dehydration Example
This reaction follows an E1 elimination mechanism.
Reactivity Mechanism
Product Follows Zaitzev’s rule E form
alcohol.
(C) Reactions with SOCl2
不重排
No
rearrangement!
10.3.4 Dehydration and elimination 脱水与消除
(A) Intermolecular 分子间脱水
Example
A side reaction of alcohol dehydration to form ethene. You have performed this experiment at high school.
分子间氢键导致熔点、沸点较高
Simple alcohols completely miscible with water 与水形成氢键 低级醇一般与水任意混溶
Simple alcohols may form co-crystals with inorganic salts.
低级醇与一些无机盐(如:MgCl2、CaCl2、CuSO4等)形成结晶状 的分子化合物 - 结晶醇(醇化物)
工业上常用方法:脱氢
还原性气氛, 易将产物又还 原为醇
When air is pumped in, water vapor is generated.
10.4 Polybasic alcohol 多元醇
10.4.1 Reactions similar to monobasic alcohol
最新清华大学有机化学李艳梅老师课件教学讲义ppt
Pauli电子交换作用:
乙烷的能量随扭转角的变化。0º、120º对应于重叠式,60º对应 于交叉式。以交叉式的能量为零点。实线为实际情形,虚线为 去掉Pauli电子交换排斥作用之后的理论值。
Pauli电子交换排斥作用降低了旋转能 垒,对旋转能垒的产生起的是“反作用”
静 电 作 用 :
原子核间(nn)、电子之间(ee)的静电斥力能随扭转角的变化。0º、120º对应于重 叠式,60º对应于交叉式。以交叉式的能量为零点。图中,“RR”线是指分子 骨架固定不变,只有两甲基绕轴旋转的情况;“FR”线是考虑了所有静电效应 之后的结果。
同系物具有相似的化学性质,其物理性质一般随分 子量的改变而规律性变化。 系差: CH2为同系列的系差
构造式:代表分子中原子的种类、数目和排列次序的 式子。
结构式:除了代表分子中原子的种类、数目和排列次 序的之外,还包括了空间及原子、电子、构 型、构象等信息的式子。
同分异构:分子式相同而结构不同的现象。
HH
Newman projection
将乙烷模型置于纸面上,使C—C键与纸面垂直, 从C—C键上方往下看,用一个点表示前面的碳原子, 与这一个点相连的线表示碳原子上的键,用周围表 示后面的碳原子,从周围的、向外伸出的线表示后 一个碳原子上的键。
H HH HH
mation 交叉式(能量较低)
Nature杂志2001年5月的一篇报道指出: 文献:V. Pophristic, L. Goodman, Nature 411, 565-568 (31 May 2001)
Pauli电子交换作用
空
Pauli不相容原理
间 阻
碍
决定乙烷构 象的因素
静电作用
效 应
有机化学清华大学李艳梅版课后题答案
第九章1.苯乙酮(1)(2) 2-(1-甲基)丙基苯甲醛(3)环己酮缩乙二醇(4)1,5,5-三甲基-2-氧代环己甲醛(5)1-苯基-2-甲基-3-羟基-1-丁酮(6)4-甲基-7-氧代-辛醛(7)5-乙基-6-庚烯醛(8)3-丁烯-2-酮(9)(E)-1,4-二苯基-2-丁烯-1,4-二酮苯基苯基甲酮肟(11)5-硝基-2-萘甲醛2.(1)CH=CHCHO (2)CH3OCH(CH3)2(10)对溴(12)1-环丙基-2-丙酮(3)OCH2CCH2CH3(4)OBrCCH2CHCH3(5)CH3CH3O (6)OCH3O(7)NCONH2CH3CH2CCH3(8)CH3CH=CHC=NNHC6H53.(1)乙醛丁醛环戊酮I2NaOH(-)(-)土伦试剂(+)黄色沉淀(+) 银镜反应(-)(2)CH 2CH 2CHO O CH 2CCH 3C 2H 5 CHO土伦试剂(-) (+) 银镜反应 (+) 银镜反应斐林试剂(+) 银镜反应(-)无变化(3)丙醛 丙酮 丙醇 异丙醇I 2 NaOH(-) (+) 黄色沉淀 (-) (+) 黄色沉淀土伦试剂(+) 银镜反应(-)白色固体丙酮饱和亚硫酸氢钠(-)异丙醇(4)戊醛 2-戊酮 环戊酮 (-) (+) 黄色沉淀I 2 NaOH(-)(+) 银镜反应 (-)斐林试剂饱和亚硫酸氢钠(+) 白色固体苯甲醛(-) (-) (-)4.(1)正丁醇>丁酮>乙醚>正戊烷OO H>OO CH 2CHO(2) (3)H> CH 3CHO >O CH 3CCH 3O CH 3CCH 3O CH 3CH 2CCH 3CHO >CHO >>(4)丙酮>丁酮>2-戊酮5.(CH 3)3CCOCH 3COCH 3CH 2CHCH 3 OH以上化合物能发生碘仿反应 6.O-CH 2CCH 2CH 3OCH 3CCH 2CH 3OH -O -CH 3CCH 2CH 3OH-优先进攻酸性强和立体位阻小的氢OHC CH 2CH 3 (I) OHC CH 2CH 3 (II) (I) 烯醇式结构更稳定OCH 2CCHCH 3 BrBr 2OBrCH 2CCH 2CH 3OCH 3CCH 2CH 3H ++ OHCH 3CCH 2CH 3CH 3Br 2CH 27.(1)CH 3CH=CH-CH 2CH 2CH(OCH 3)2 (3) OH C 6H 5COCHCN(4)NHOH CH 3CCH 2CH 3OH(5) CHO CHO(2)BrOCH 3(6)OMgBr Ph (8)OH OOPhPh (9) OH Ph(7)CH 3CH 2OHCH 3COOH(10)CH 2CH 3 OH O(11)OO CH3CH3(12)CH3BrO8.(1)BrOCCH3CH2OHCH2OHHClBrO OCH31) Mg, 无水乙醚2) CO23) H3O+OHOOOCH3H3O+HOO OCCH3CH3OHH2SO4 OCH3O OCCH3NaBH4CH3OO OHCHCH3(2)H2SO4, H2O C CHHgSO4OC CH3NaCNOHC CH3CNH3O+OHC CH3COOH (3)Br +CH3CH2CHO1) Mg, 无水乙醚2)H3O+OH48% HBrBr 1) Mg, 无水乙醚2)D2ODO(4)KMnO4H+OO1) NaOH2)(5)OCH3CH2CH2COClAlCl3Zn-HgHClBr(6)CH3CH2Br(7)HC CHNaNH2NH3H2SO4, H2O HgSO4OCH3CH2CH2CCH2CH2CH2CH3NaC CNaOBr2FeBr+PPh3Ph3P-CH2CH3Br-OPh C CH3CHCH3Ph C CH3CH3CH2CH2BrCH3CH2CH2 C C CH2CH2CH3(8)O3 Zn CHOCHO1) NaOH2)CHO9.(1)OCOOC2H5C2H5ONaOCOOC2H5-Na+CH2OCHCCH3COOC2H5C2H5OHMichael加成COOC2H5-H2OOCH3OC2H5ONa COOC2H5COOC2H5OH3C-O HOOO(2)OONaOH CH 3CCH 2CH 2CCH 3- OOCH 2CCH 2CH 2CCH 3O OH CH 3-H 2OO(3) CH 3HO CCH PhH + -H +CH 3H OH CCH Ph +重排CH 3HH C C OH + Ph重排CH 3H OH C C Ph H+-H + H +PhCOCH 2CH 310.CH 3 CH 3 (A)O CH 3CH 3+CH 3CHOOH CH 3CH 3 CH 3(B)O CH 3 CH 3 CH 3(C)CH 311.OCH 3 OCH 3 CH 3 (A)(B)CHO HClCH 3KMnO 4COOH COOH12.HO(I)HOCH 2CH 2CH 3 (III)O CH 2CCH 3HOOH CH 2CHCH 3 (II)CH 3OCH 2CH 2CH 3 (IV)13.CH3O (I)HOO(II)OCH314.(1)红外光谱,后者在1700 cm-1 附近有醛羰基的红外吸收峰。
清华大学有机化学李艳梅课件全共7文档
清华大学有机化学李艳梅课件全共7文档•课程介绍与有机化学概述•烃类化合物及其衍生物•羰基化合物及其衍生物•碳碳重键与芳香性目录•立体化学基础与手性合成策略•有机合成方法与路线设计•现代有机化学实验技术与方法01课程介绍与有机化学概述介绍清华大学有机化学课程的开设背景、历史沿革以及在国内外的学术地位。
课程背景课程内容教学方法概述本课程的主要教学内容,包括有机化合物的结构、性质、合成方法以及反应机理等。
介绍本课程采用的教学方法,如课堂讲授、实验操作、小组讨论等。
030201清华大学有机化学课程简介有机化学研究对象与特点研究对象阐述有机化学的研究对象,即有机化合物,包括其结构、性质、合成和反应等方面。
特点介绍有机化学的特点,如化合物种类繁多、结构复杂、反应条件温和等。
有机化学发展历史及现状发展历史回顾有机化学的发展历程,包括早期有机化学、近代有机化学和现代有机化学等阶段。
现状介绍当前有机化学的研究热点和前沿领域,如有机合成、有机材料、生物有机化学等。
本课程教学目标与要求教学目标明确本课程的教学目标,包括知识目标、能力目标和素质目标等。
教学要求提出本课程对学生的教学要求,如掌握基本概念和原理、具备实验技能和创新能力等。
02烃类化合物及其衍生物烷烃饱和链烃,分子中只含有单键,通式为CnH2n+2,性质稳定,主要发生取代反应。
烯烃含有碳碳双键的链烃,通式为CnH2n,性质活泼,可以发生加成、氧化、聚合等反应。
炔烃含有碳碳三键的链烃,通式为CnH2n-2,性质活泼,可以发生加成、氧化、聚合等反应。
烷烃、烯烃、炔烃结构和性质苯的结构和性质苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子和6个氢原子共平面。
苯环上的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特键,使得苯具有特殊的稳定性。
芳香烃含有苯环的烃类化合物,具有特殊的芳香气味,通式为CnH2n-6。
芳香烃的取代反应芳香烃在催化剂作用下可以发生取代反应,如硝化、磺化、卤化等。
有机化学及实验_李艳梅_第十二章醛酮
第十二章 醛 酮1. 下列各组化合物分别用同一试剂处理,哪些有反应,哪些无反应。
(1)饱和NaHSO 3溶液: C 6H 5COCH 3, C 6H 5CHO, CH 3CH 2CHO, CH 3CH 2COCH 3,O(2) HCN: C 6H 5CHO, CH 3CH 2COCH 3,O, C 6H 5COCH 3(3) I 2+NaOH: CH3CH2OH,CH 3CH 2CHCH 3OH, CH 3CHO, CH 3CH 2COCH 3, C 6H 5COCH 3,(C 2H 5)2CO, CH 3CH 2CHO,O, O(4) 浓NaOH:H 3CCHO, (CH 3)3C CHO , CH 3CH 2CHO, CH 3COCH 3(5) Tollen 试剂:C 6H 5CHO, C 6H 5COCH 3, CH 3CH 2COCH 3, CH 3CH 2CH 2CHO2. 鉴别。
(1) C 6H 5CHO, C 6H 5COCH 3, C 6H 5COCH 2CH 3 (2) HCHO, CH 3CHO, CH 3COCH 3(3) CH 3COCH 2CH 2CH 3, (C 2H 5)2CO,O(4) CH 3(CH 2)3CHO,CH 3CH 2CH 2CHCH 3OH , (C 2H 5)2CO3.排序。
(1)按羰基活性a. (CH 3)3CCOC(CH 3)3, CH 3COCHO, CH 3COCH 2CH 3, CH 3CHOb.CH 3CH 2COCH 3, CH 3COCCl 3c. O, O(2) 按酸性a. CH 3NO 2, CH 3CHO, CH 3CN, CH 3COCH 3b. CH 2(NO 2)2, CH 3COCH 2COCH 3, CH 3CH 2COCH 2COCH 2CH 3,C 6H 5COCH 2COCH 3, C 6H 5COCH 2COCF 3c. 烯醇式含量CH 3COCH 2COOC 2H 5, CH 3COCH 2CH 3,CH 3COCH 2COCH 3, CH(COCH 3)3,(CH 3CO)2CHCOOC 2H 54. 从指定原料合成。
清华大学有机化学李艳梅老师第9章 ppt课件
2,Wiki百科
燃烧热(kJ/mol): 3264.4
临界温度(℃): 289.5
临界压力(MPa): 4.92
/
辛醇/水分配系数的对数值: 2.15
闪点(℃): -11
引燃温度(℃): 560 爆炸上限%(V/V): 8.0
/
(C) 磺化反应 1 Formation of +E
+SO3H or SO3 as E+
清华大学有机化学李艳梅老师第9章
2 Sulfonation
反应可逆 稀酸加热下可脱去
“保护基团”
清华大学有机化学李艳梅老师第9章
(D) Friedel-Crafts 反应
R + 或 RCO+ as E+
1 Formation of +R or RCO+
清华大学有机化学李艳梅老师第9章
(二)预测反应位点
CH3
定位一致时
定位不一致时
CO OH
(1)一般地,活化基团的作用
超过钝化基团的作用
(2)强活化基团的影响大于
弱活化基团
(3)两个基团的定位能力差
不多时,得混合物
CH3 COOH
CH3
NH2 Cl
CH3
清华大学有机化学李艳梅老师第9章
COOH OCH3
第三类;致钝的邻对位定位基 -F, -Cl, -Br, -CH2Cl
定位基的定位能力
清华大学有机化学李艳梅老师第9章
第一类;致活的邻对位定位基
CH3 E
o-
H
CH3 E H
致活:给电子基团 邻对位定位:
CH3 E H
CH3 E H
CH3
p-
HE
2024版清华大学有机化学李艳梅老师课件PPT文档
目录•有机化学概述•碳原子结构与性质•官能团及其反应活性•立体异构现象与手性分子识别•有机合成策略与方法•绿色化学原理在有机合成中应用有机化学概述有机化学定义与发展历程定义研究有机化合物结构、性质、合成、反应机理及其应用的科学发展历程从早期对天然产物的提取和分离,到合成有机化合物的探索,再到现代有机化学的飞速发展有机化合物分类及特点分类按碳骨架分类(开链化合物、碳环化合物、杂环化合物等)、按官能团分类(烃类、醇类、醛类、酮类等)特点种类繁多、结构复杂、性质各异,具有广泛的应用价值有机化学在科研与工业中应用科研应用研究生命现象的本质、探索新药物和新材料、发展高效低毒的农药和化肥等工业应用合成纤维、塑料、橡胶等高分子材料,生产染料、香料、涂料等精细化学品,制备医药、农药等中间体。
碳原子结构与性质碳原子杂化类型及空间构型sp杂化碳原子形成两个σ键,呈直线型构型,如乙炔中的碳原子。
sp²杂化碳原子形成三个σ键,呈平面三角形构型,如乙烯中的碳原子。
sp³杂化碳原子形成四个σ键,呈四面体构型,如甲烷中的碳原子。
0102 03σ键由两个原子轨道沿键轴方向重叠而形成,具有方向性和饱和性。
π键由两个原子轨道垂直于键轴方向重叠而形成,具有方向性和不饱和性。
共价键的极性由成键原子的电负性差异决定,差异越大,极性越强。
共价键形成与性质分析03疏水作用非极性分子间的相互作用力,使非极性分子在水溶液中相互聚集。
01范德华力普遍存在于分子间的相互作用力,与分子的大小和极性有关。
02氢键存在于含有氢原子的分子间的一种特殊相互作用力,具有方向性和饱和性。
碳原子间相互作用力探讨官能团及其反应活性卤素原子(-X )具有亲电性,可发生亲核取代、消除等反应。
-NH2)具有亲核性和碱性,可参与亲核取代、缩合等反应。
羧基(-COOH )具有酸性,可发生酯化、酰卤化等反应。
羟基(-OH )具有亲核性,可参与亲核取代、消除等反应。
“醛、酮”课例探究中职化学“问题式”观课议课的有效途径
[ 摘 要] “ 问题 式” 观 课议 课 是 以教研 组牵 头组 织 , 在课 例 实践 中实施 , 由观 课 、 授 课教 师 围绕一 个 或几 个预 设 问题进 行 重点 突破 的教 研形 式 , 目的是 使观 课 不再 盲 目 , 而在授 课 中或课 后生成 的新 问题 , 课 后观 课 、 授课 教师 要及 时合 作议 课反 思 , 以此 来共 同改 进课堂 教学 , 从 而提 高 课堂 研究 能力 。 总之, “ 问题 式 ” 观 课议 课提升了观课议课的内涵 , 提高了教师的专业索养、 使得教研活动更有研究价值 。 [ 关键词] 醛、 酮 探究 问题 式 观课 议 课 化学 课 堂 中图 分类 号 : G 6 3 3 . 8 文献标 识码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X ( 2 0 1 5 ) 4 2 — 0 2 4 4 - 0 1
实 验通过 视频 演示 , 演 示让 学生 对实 验留下 鲜 明生动 的 印象 , 并且激 发 了学生
研组教师结合以往教学经验共 同研究最佳的教学策略解决。 在课例实践中实 施, 观 课 中重 点观 察预 设 问题 能否实 现 预期教 学 效果 。
一
做此实验的兴趣。 醛和葡萄糖有相同的官能团醛基, 则二者有相似的性质, 授课 教师进行知识迁移顺势介绍葡萄糖与班氏试剂反应与醛与费林试剂反应现象 相似 , 激 发了学生 对葡萄 糖 的好奇心 , 为糖 类 的学 习埋 下伏笔 。 实验 探究醛 与弱
考教学过程中生成的新问题。 观课教师亲临课堂带着问题观课, 不仅能使观课 目的 明确 , 还能启 发 自己的教 学 , 同时也调 动 了学 生的 主动性 和积极 性 , 使得观 课、 授 课教师 都 受益 匪浅 。 课 例分 析 : 授课 教师 引导学 生条 理地 分析 、 对 比醛 、 酮 结构 , 启 发学 生结合 以前所学有机物性质和反应类型的知识打开思路, 预测醛、 酮可能发生的反应。 实验导向探究醛与弱氧化剂土伦试剂、 费林试剂的反应, 充分体现了实验与理 论相结合的认识规律。 同时教学过程中又生成了新问题, 如课堂穿插有关醛、 酮 结构和简单醛、 酮的即时练 , 学生会更好、 更快地理解掌握知识点 。 课堂学生分 组实验教师指导怎样才会更快捷有效; 课后问卷调查对预设问题掌握较差的学 生又如何指导其进一步学习。 以上这些新 问题都需要教师课后议课反思讨论来
[理学]清华大学李艳梅有机化学课件
Step II: numbering
• 优先照顾母体官能团,使其位次最小
CH3CH2CH2COOH
CH2CH3 CH3CCH2COOH OH
既有双键又有叁键! • 如果两种编号方式母体官能团位次均一
样,则可兼顾取代基
Step III: nomenclature
“取代基位号-取代基名称-母体官 能团位号-母体” 若有几个相同的支链,则在支 链前加“二、三”等数字
(3)含有双键或叁键的基团,可认为连 有两个或叁个相同的原子。
(C) (C) eg C CH C C H (C) (C) HC (C) C (C) CH
原则三:如果两个不同取代基所取代的位 置按两种编号法位号相同,则从顺序较小 基团的一端开始编号。
原则四:书写时顺序较小的基团列于前
eg CH3CH2CH2CHCH2CH2CH2CHCH2CH2CH3 CH2CH2CH3 CH(CH3)2
7
6
5
4
3
2
1
两种选法均有三个支链
选
支链位号为 [2,4,5]
选
支链位号为 [2,4,6]
故选
比较原则:按编号顺序比较,先比第一个 ,若想同则比第二个……依此类推。 最低系列规则亦用于编号
eg C C C C C C 1 2 3 4 5 6 C C C
6 5 4 3 2 1
(2,4,5) (2,3,5)
二级碳
三级碳
四级碳
与叔碳原子相连的氢原子 叔 与仲碳原子相连的氢原子 仲 与伯碳原子相连的氢原子 伯 氢
3 2 1
一级 二级 三级
CH3 CH3 CH2 CH CH3 C CH3 CH3
(二) 基 、 亚基 、 次基
李艳梅教材习题答案
有机化学习题答案第一章 (2)第二章 (4)第三章 (6)第四章 (10)第五章 (13)第六章 (18)第七章 (24)第八章 (25)第九章 (29)第十章 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
第十一章.. (39)第十二章 (45)第十三章 (46)第十四章 (51)第十五章 (52)第十六章 (55)第十七章 (58)第一章1、(1) 有机化合物:含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
有机物是生命产生的物质基础。
(2)共价键:共价键(covalent boud)是化学键的一种,两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键。
(3)同分异构:同分异构是一种有相同化学式而有不同的原子排列的化合物的异构现象。
(4)杂化:在形成多原子分子的过程中,中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合,形成一组新的轨道,这个过程叫做轨道的杂化。
(5)偶极矩:正、负电荷中心间的距离r和电荷中心所带电量q的乘积,叫做偶极距μ=rq。
它是一个矢量,化学中矢量方向规定为从正电荷中心指向负电荷中心。
(6)诱导效应:在有机分子中引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度分布发生变化,从而使化学键发生极化的现象,称为诱导效应(Inductive Effects)。
(7)异裂:共价键断裂时,共用电子对完全转移给成键原子中的某个原子,形成了正、负离子,这种断键方式称为异裂。
(8)范德华力:在化学中通常指分子之间的作用力。
(9)键角:分子中两个相邻化学键之间的夹角。
(10) Lewis酸:路易斯酸(Lewis Acid,LA)是指电子接受体,可看作形成配位键的中心体。
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OH C O + HCN C CN
α -羟基腈
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CH3
稀 H2SO4
H3 C
C OH
COOH
H3 C H3 C
CH3 C O
HCN OH -
CH3
浓H2SO4
H3 C
C OH
CN
H2 C
C CH3
COOH
浓H2SO4 CH3OH H2 C
C CH3
COOCH3
[H]
H3 C
5-甲基-4-己烯醛
CHCH2 CH2 CHO
CH
CCHO
丙炔醛
CH3 CCH2 CH O
4-戊烯-2-酮
CH2
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芳香醛
CHO
CH3
CH CHO
CH
CH CHO
苯甲醛
2-苯丙醛
3-苯丙烯醛
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芳香酮
O C-- CH3
O C-- CH2 CH3
苯乙酮
1-苯基-1-丙酮
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9.3 醛、酮的化学性质
9.3.1 羰基的亲核加成反应
9.3.2 与氨及氨衍生物的反应
9.3.3 -氢的反应
9.3.4 氧化反应
9.3.5 还原反应
9.3.6 康尼扎罗反应
9.3.7 柏琴反应
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9.3.1 羰基的亲核加成反应 (1)与HCN加成
醛、脂肪族甲基酮和含8个碳原子以下的环 酮可以反应。
O C CH2 Cl + HCl
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(4)卤代及卤仿反应
H(CH3)
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羰基亲核加成反应机理
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影响羰基亲核加成反应活性的因素
δ-
O R
O
(H)R + Nu
C
δ+
-
R
C
Nu
(H)R
正电性越大, 羰基越活泼 (电子效应)
烃基的体积越小, 羰基越活泼 (空间效应)
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羰基亲核加成活泼性顺序
R为C原子数大于1的烷基
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Cl Cl C Cl
O C H + HOH Cl
Cl C Cl
OH C OH H
三氯乙醛水合物
以时当 形,羰 成羰基 稳基与 定的强 的亲吸 水电电 合性子 物增基 加团 ,相 可连
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9.3.1 羰基的亲核加成反应
(5)与格利雅(Grignard)试剂加成
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9.3.1 羰基的亲核加成反应 (2)与饱和的NaHSO3溶液反应
OH C O + NaHSO3 C SO3Na
α -羟基磺酸钠
醛、脂肪族甲基酮和含8个碳原子以下的 环酮可以反应
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反应机理
R C (CH3) H O +
O S ∶ O R C OH SO3 -
合成上的应用举例
由不超过五个CH2CH2CH2CH3 OH
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CH3CH2OH
Cu
CH3CHO
CH3CH2CH2CH2CH2OH
PBr3 吡啶
Mg 干醚
CH3CH2CH2CH2CH2 MgBr
① CH 3CHO + ② H 3O
CH3CHCH2CH2CH2CH2CH3 OH
10.3.3 α-氢原子的反应 (1)α-氢原子的酸性
H
C
C
O
H
C
C
O
超共轭效应
+
诱导效应
H
C
C
O
H
C
C
O
或
C
C
O
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10.3.3 α-氢原子的反应
(2)互变异构
O CH2
酮式
OH CH2 C
C
烯醇式
δ+ H O C CH3 CH2 20% O C CH3 CH3 O C CH 80%
苯腙
2,4-二硝基苯腙
缩氨脲
羰基试剂
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反应机理
C
O + H2N
Y
C O-
+ NH2
Y
C OH
NH Y
- H2O
C
N Y
醇胺
反应生成的产物一般都是具有一定熔点、不溶于水 的晶体,它们在稀酸水溶液中能水解生成原来的醛、 酮,因此,这类反应可用于醛、酮的鉴别、分离和 精制。
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9 醛和酮
9.1 分类、结构和命名 9.2 醛、酮的物理性质 9.3 醛、酮的化学性质 9.4 重要的醛、酮
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9.1 分类、结构和命名
9.1.1 醛酮的分类
脂肪族 醛、酮 饱和醛、酮 CH3CH2CHO 不饱和醛、酮 CH3CH=CHCHO
醛 、 酮 的 分 类
基称为某烃(基甲)酮
O CH3 C CH2 CH3
甲基乙基甲酮(甲乙酮)
O H3C CH2 C CH2 CH3
二乙基甲酮(二乙酮)
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9.1.2 醛酮的命名
(2)系统命名法 : 选择含有羰基的最长碳链为主链,从靠近羰 基的一端开始将主链碳原子编号。醛基不需标明
位次;酮的羰基要标明位次;不饱和醛、酮还需
这是避免使用剧毒的氰化氢来制备腈的好方法
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9.3.1 羰基的亲核加成反应
(3)与醇加成
H C R O+ ' 干 HCl ROH R H C OH 半 醛 缩 OR' H
干 HCl
OR' C ' OR 缩醛
' ROH
+
H2O
R
H C R 缩醛
OR' OR'
+
H2O
H
+
H C R ' O + 2 ROH
CH2
OC2H5 CHCH OC2H5
[O]
OC2H5 CH2 OH CHCH OH OC2H5
H
+
, H 2O
CH2 OH
CHCHO OH
用于保护醛基
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9.3.1 羰基的亲核加成反应
(4)与水加成
O H C H OH
+
HOH
H
C OH
H
OH C O
+ HOH
C OH
其 ,它 而醛 酮也 几能 乎生 不成 能水 水合 合物
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2 C2H5OH 干 HCl
CH3CH
CHCH
OC2H5 OC2H5
RCO3H
O CH3CH CHCH
OC2H5 OC2H5
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10.3.3 α-氢原子的反应
(4)卤代及卤仿反应
卤代反应
CHO + Cl 2
R
CH2
R
CHCl
CHO+ HCl
O R C CH3 + Cl2 R
+ δ - δ - δ+ δ C O + RMgX
干 乙 醚
OMgX C R
H2O
OH C R
反应也可以在分子内进行
O CH3 C CH2 CH2 CH2Br Mg 微量 HgCl2 THF OMgBr CH3 OH CH3
H2O
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选用不同的羰基化合物就可以得到不同的醇, 反应在有机合成上有重要用途
δ O C
-
CH3
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10.3.3 α-氢原子的反应 (3)羟醛缩合反应
O CH3 C H
+
CH2 H
CHO
10% NaOH
H3C
CH OH
CH2
CHO
3-羟基丁醛(β -羟基丁醛)
β α β α
H3C
CH OH
CH2
CHO
-H2O
H3C
CH
CH
CHO
2-丁烯醛 (巴豆醛)
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芳香族 醛、酮
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9.1 分类、结构和命名
9.1.2 羰基的结构
碳 和 氧 均 为 sp2 杂 化
π σ
填充在sp2杂化 轨道上的两对 非键电子
C
∶ O ∶
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羰基的极性结构 由于氧的电负 性大于碳的电 负性,并且π 电子云易于极 化,故使电子 云偏向氧的一 边,所以羰基 是一个极性基 团,具有很大 的活泼性。
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反应机理 醇是较弱的亲核试剂,酸催化剂的存在是使羰基 氧质子化,质子化的羰基碳具有更高的亲电活性
R R C R R C R + C R
O∶ H +
+
快
+ O∶ H
¨ O∶
H
¨
生成钅羊离子,其强吸电子 作用使羰基碳的正电性增加
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应
用
CH2
CHCHO
2 C 2H 5OH 干HCl
标明不饱和键的位次;芳香族或脂环族醛、酮把 芳基或脂环基看作取代基来命名。
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CH3 CH2 CCH3 O
丁酮
CH3 CH2 CHCHO CH3
2-甲基丁醛
CH3 CH2 CHCH2 CCH2 CH3 CH3 O