第12章醛酮
有机化学课后习题答案12第十二章醛和酮核磁共振谱(第5轮)答案
R1 CO
R2
Nu- R1 OC
slow R2 Nu
A+
fast
R1 OA C
R2 Nu
影响亲核加成反应的因素： A. 亲核试剂的浓度和强度 B. 羰基的极性大小，羰基碳上的正电荷越多反应活性越大 C. 羰基所连基团的空间体积的大小，空间体积大，体阻大，反应活性小。
132
综合影响的结果，其活性顺序为：
O R CH C
羰基的亲核加成反应及还原反应
α—H的反应
H
H (R')
2.醛、酮的化学性质
（1）亲核加成反应（π键断裂）：
醛的氧化反应
HCN OH-
R
OH
C
CN
H2O H+
R
OH 与氢氰酸的反应，醛、脂肪族甲基酮及少于
C COOH ８个碳的脂环酮能发生该反应。生成２－羟 基酸，多用于增加１个碳原子的合成。
三.例题解析 【例题 1】用系统命名法命名下列化合物
133
1. HO CH2CH2CHO 2.
CH2COCH3
C6H5
CH3
3.
4.
CH3CHCHO
3–羟基丙醛
1–苯基–2–丙酮
2–苯基丙醛
【例题 2】写出下列化合物的结构式
1. 2-丁烯醛
2. 环己基甲醛 3. 3-（间羟基苯基）丙醛
O 4–甲基环己酮
8.
CHCHO
CH3
2-环己基丙醛
9.
O CH3
CH3 C CHCH2CHO
3-甲基-4-氧代戊醛
10. CH3CHCH2COCH2CH3
134
一.用系统命名法命名下列化合物
CHO
第十二章 醛和酮 亲核加成 共轭加成
1. 醛、酮的定义和分类酮分子中的羰基也可称为酮基。
羰基与两个相同的烃基相连，称为简单酮或对称酮，与两个不同的烃基相连则称为混合酮或不对称酮。
2. 醛、酮的定义和分类结构当羰基的α位有羟基或氨基时，羰基氧原子可以与羟基或氨基的氢原子以氢键缔合，倾向于以重叠型为优势构象形式存在，如：第十二章 醛和酮 亲核加成 共轭加成3.醛、酮的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、酮的沸点比相应相对分子质量的烷烃高，但比醇低。
醛酮的氧原子可以与水形成氢键，因此低级醛酮能与水混溶（甲醛易溶于水，丙酮能与水以任意比例互溶，乙醛的溶解度为16g(100g H2O)-1）。
脂肪族醛酮相对密度小于1，芳香族醛酮相对密度大于1。
4.醛、酮的反应（1）羰基的亲核加成由于电子效应和空间位阻的原因，醛比酮表现的更活泼。
1）和含碳亲核试剂的加成①与有机金属化合物的加成此反应仅限于酮的烃基和格氏试剂的烃基都不太大，即空间位阻不很突出。
否则将发生两种“不正常”的反应：烯醇化反应及酮被还原。
烷基锂体积较小，因此当格氏试剂反应结果不好时，有时可以用烷基锂进行反应，会得到较好的结果，因此，格氏试剂与烷基锂可以相互补充。
当羰基与一个手性中心相连时，它与格氏试剂（也包括氢化铝锂等试剂）反应就是一个手性诱导反应。
亲核加成反应遵循Cram规则一，即：亲核试剂从空间位阻较小的一边进攻羰基碳原子。
为什么R与L取重叠型构象?因为这些试剂与羰基发生加成反应时，它们的金属部分须与羰基氧络合，因此羰基氧原子一端位阻增大，α碳上最大基团（L）与羰基处于反式，故R与L取重叠型构象为最有利于反应的构象。
②与HCN的加成丙酮与氢氰酸在氢氧化钠的水溶液中反应，生成丙酮羟腈，然后和甲醇在硫酸的作用下，即发生失水及腈的醇解反应，氰基变成甲氧酰基（-COOCH3）：工业上就是利用这个反应步骤合成有机玻璃的。
碱性条件能加速该反应，这是由于氢氰酸是弱酸，其离解很少，[CN－]浓度很低，当加入NaOH时，碱与H+ 结合促使离解平衡右移，使亲核性的增大，但是碱性不能太强，因为最后还需要H+才能完成反应。
《有机化学》(徐寿昌)第12章 醛和酮 核磁共振谱
N
Pyridine
NH+-O
O Cr Cl
O
Pyridinium chlorochromate
O HO Cr OH
O
Chromic acid 8
醛酮的制备－炔烃的水合
9
醛酮的制备－酰基化反应
10
醛酮的制备－臭氧化反应
11
醛酮的物理性质－沸点
醛酮的羰基具有平面结构，分子容易相互接近。
73
反-3-苯基丁烯醛的核磁共振谱－复杂图谱
醛和酮
O
C
羰基(Carbonyl group)
O
O
RCH
醛(Aldehyde)
R C R'
酮(Ketone)
1
羰基的结构
C
O
2
乙醛的结构参数
3
羰基的极性
O – C +
O
C
H
H
= 2.27D
O
C
H3C
CH3
= 2.85D
4
醛酮的命名
O CH3 C H
乙醛 Ethanal(Acetaldehyde)
59
化学位移的计算
用四甲基硅烷（Tetramethylsilane, TMS, (CH3)4Si） 做标准物，其它质子的化学位移是两者之间的相 对差值。为了消除工作频率不同的仪器使相同的 质子有不同的吸收，化学位移定义为：
TMS 106 ppm 0
： 待测质子的化学位移 ： 待测质子的共振频率 TMS：TMS中质子的共振频率 0 ： 仪器的工作频率
70
丙酸异丙酯的核磁共振谱
singlet：单 峰 quartet：四重峰
doublet：二重峰 quintet：五重峰
有机化学：第十二章 醛和酮分析
主要内容
1、掌握醛酮的分类和命名 2、理解醛酮的亲核加成反应机理 3、掌握醛酮的化学性质
醛、酮和醌的分子结构中都含有羰基,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。醌是一类不饱 和环二酮，在分子中含有两个双键和两个羰基。
盖形成π 键。因此C=O双键是由一个σ 键和一个π 键组成的。
O
C
(a) sp2杂化的碳
(b)羰基的结构
C=O双键中氧原子的电负性比碳原子大，所以 π 电子云的分
布偏向氧原子，故羰基是极化的，氧原子上带部分负电荷，碳
原子上带部分正电荷。
C
O
π C O
δ C
δ O
电负性 C < O
π 电子云偏向氧原子
选含羰基的最长碳链为主链，从靠近羰基一端给主链编 号。醛基因处在链端，因此编号总为1。酮羰基的位置要标
出(个别例外)。
CH3 CHCH3
CH3 O CH3 CH C H H3C
O C CH2CH3 CH3CH2
O C
2-甲基丙醛
2—丁酮
2-甲基-3-戊酮
不饱和醛酮的命名是从靠近羰基一端给主链编号：
①电子效应
②空间效应。
醛常比酮活泼：
1 烷基有斥电子诱导效应 ，使羰基C正电性减少。
R1 R2 C O R O C H
2 烷基体积增大，空间位阻也增大。
1．与HCN的加成
C O + HCN C OH
HCN 是弱酸 不易电离， 可以提高溶 液 的 的 PH 值
CN α 羟基睛
反应范围：醛、脂肪族甲基酮、C8以下的环酮。ArCOR和ArCOAr 难反应。 芳香酮难与HCN反应的原因：
第十二章 醛和酮 核磁共振谱 答案
第十二章 醛和酮、核磁共振谱习题A一.用系统命名法命名下列化合物二.写出下列化合物结构式1. 2-丁烯醛2. 二苯甲酮3. 2，2-二甲基环戊酮COCH 3CH 3CH 3CH=CHCHOC O4. 3-（间羟基苯基）丙醛5. 甲醛苯腙6. 丙酮缩氨脲1.CHO OCH 32.COCH 3OH3.CHOOH对甲氧基苯甲醛 间羟基苯甲酮领羟基苯甲醛4.OO Cl5.O 2NBrCHO6. COCH 32-氯-1,4-己二酮3-溴-4-硝基苯甲醛苯甲酮7.CH 2OHC O H OH CH 2OH HO H8.CHCHO CH 39. CH 3CO CHCH 2CHO CH 3(3R,4S)-1,3,4,5-四羟基-2-戊酮2-环己基丙醛 3-甲基-4-氧代戊醛10.CH 3CHCH 2COCH 2CH 3CH 2CH 311. CH 3COCH 2COCH 312.Cl CHCHO (CH 3)2CCH5-甲基-3-庚酮2,4-戊二酮 4-氯-4-甲基-2-戊烯醛13. CH 3CN CH 3OH14. CH 3COCH 2CH 2OH 15. (CH 3)2 CHCH 2CHO丙酮肟 4-羟基-2-丁醇 4-甲基丁醛CH2CH2CHOOH H2C=NNH CH3CH3C=N NH CONH27. 苄基丙酮8. α-溴代丙醛9. 对甲氧基苯甲醛CH2CH2CH2CH3CO CH3CH CHOBrCHOOCH310. 邻羟基苯甲醛11. 1,3-环已二酮12. 1,1,1-三氯-3-戊酮CHO OH OOO ClClCl三.写出苯甲醛与下列试剂反应的主要产物：1. CH3CHO/稀NaOH,△2. 浓NaOH3. 浓OH, HCHO4. NH2OH5. HOCH2CH2OH /干燥HCl6. KMnO4/H+,△7. Fehling试剂8. Tollens试剂9. NaBH4/H3O+10. HNO3/H2SO411. ①HCN,②H2O/H+12. ①C2H5MgBr/干醚,②H2O/H+1. CH=CHCHO2. COO-,CH2OH3.CH2OH,HCOO-4. CH=NOH5.OO6.COOH7. 不反应8.COONH4,Ag9.CH2OH10.CHONO211.CHOCN12. CHCH2CH3OH四.选择合适的氧化剂或还原剂，完成下列反应五.完成下列反应式1.2CH 2COCH 3CH 2COONa+ CHBr 32. CHO240%NaOH+COOH CH 2OH3.CH 3CHCHCHONaBH 42CH 3CHCHCH 2OH4.CHO CH 2OHHO HHCN OH-HHOCN CH 2OHHOH H NC OH CH 2OH HOH5.O +HCl干( )2C 2H 5OH OC 2H 5OC 2H 56. C 6H 5CH CHCHO 1)C 2H 5MgBr 2) H 3O +C 6H 5CH=C(OH)C 2H 57.O4H 3COHH 3C1.CO CH 2CH 32CH 2CH 3CHCH 2CH 3OHZn-Hg,HCl ；H 2,Ni2.O[ ]OHOHH 2,Ni ；NaBH 4,H 3O +3.CHO[ ]COOHAg(NH 3)2+, H 3O +4. CH 3CHCH 2CH 2OH[ ]HOOCCH 2CH 2COOHCO CH 3NaOH, Br 2；H 3O +8.C 6H 5CH CH C OCH(CH 3)21)C H MgBr 2) H 3O +C 6H 5CH CH C OHCH(CH 3)2C 2H 59.CH 3C OCH 2CH 3H 2NCONHNH 2C 2H 5C=NNHCONH 2CH 310.Zn-Hg/浓HClCH 2COCH 3CH 2CH 2CH 311.CHO+COOH CH 2OH12. CH 3COCH 2CH 3I 2+CHI 3CH 3CH 2COONa13.H 2C COCH 3H 2CCHCH 3OH14.CHO(1)LiAlD 4(2)H 2OCDHOH15.COCH 3OCH 3HOCH 2CH 2OHOCH 3OO CH 316.CHO+CH 3CHO-CH=CHCHO17.CH 3CH 2C OCH 2CH 3+NO 2H 2NNH NO 2CH 3CH 2C H 3CH 2CNO 2NNHNO 2六.选择题1-5 DBCAA 6-10 BCCBA 11-15 C,D,AB,A,A 16-20 DDBDD 21-23 BCC七.用化学方法区分下列化合物 （1）丙酮与苯乙酮OO白色无现象（2）己醛与2-己酮 己醛己酮Ag(NH 3)2+无现象（3）苯甲醇与苯甲醛苯甲醛苯甲醇32+无现象（4）乙醛与丙醛乙醛丙醛无现象I +NaOHCHI 3（5）乙酸与丙醛乙酸丙醛无现象32CO（6）戊醛与2，2-二甲基丙醛CHO37. 环己烯.环己酮.环己醇加溴水褪色为环己烯，再加钠，有气体产生为环己醇，剩下的是环己酮 8. 2–己醇.3–己醇.环己酮先加氢氧化钠和碘，有白色沉淀的是2–己醇；再加2,4-二硝基苯肼，有沉淀的是环己酮 八.机理题1. 写出苯甲醛与乙醛在碱性条件下反应的产物和机理-CHCH 2CHOOH2CHOCH 3CHOCH=CHCHO2. 写出丙酮与氢氰酸加成反应式并写出其机理。
第十二章醛酮不饱和-文档资料
2、共轭醛酮的特殊性质
1）特强的亲和试剂发生1，2-加成 亲核试剂进攻羰基，与饱和共轭醛酮类似。 典型试剂:烃基锂、炔化钠
H3C
O
H3C
Li
CH3
H3C
H3C
OH
CH3
H3C
O HC
CH3
C- Na+
H3C
OH
H3C
C
CH
勤读力耕,立己达人
思考：下列反应得到什么产物
O H3C Li
H3C O
C=C与C=O如果只相差一个CH2，酸、碱催化变成 共轭醛醛酮，E降低。
O
酸催化
H2C
CH3
H3C
O CH3
O
碱催化
H2C
CH3
H3C
O
CH3
勤读力耕,立己达人
碱催化异构机理：通过烯醇盐中间体进行
O
H2C
CH3
H HO-
O-
H2C
CH3
H2C
O
CH-
CH3
H2C-
O CH3
H2O
H3C
O CH3
O
H3C
CH2 O-
H3C
CH3
O
H3C O
H3C
CH3 O-
H2O
H3C O
CH3 Li CH3 H3C
CH3
H3C
H3C O- H3C
SOCl 2 H3C H3C Cl
CH3
Li CH3 H3C
H3C
CH3
H3C
CH3 H3C
勤读力耕,立己达人
第二节 醌 quinone
醌是环状共轭二酮—芳香化合物的衍生物。
第十二章 醛酮(不饱和)
4-nitrosophenol
勤力读耕,立己达人
3）1，4-加成反应
共轭酮与HCN、 HX、 MeOH/ZnCl2发生1，4-加成， 中间体重排取代二酚，一般反应式如下：
HO HX O O OH X HO X
O
O
X=卤素、CN、甲氧基（氯化锌催化）。
HO HCl O OH Cl HO Cl
-
H3C O H3C
CH3
H3C Mg Cl Ag
+
-
H3C Cl Mg O H3C
CH3 CH3
H5C2 O C2H5 CH3
+
H3O
+
H3C H3C CH3 O
勤力读耕,立己达人
合成化合物D
H3C CH3 O
H3C O H2O
CH3
KH
H3C O
-
CH2
H3C O H3C
CH3 O
-
H3C O H3C
C=C与C=O如果只相差一个CH2，酸、碱催化变成 共轭醛醛酮，E降低。
O H2C CH3
酸催化
H3C
O CH3
O H2C CH3
碱催化
H3C
O CH3
勤力读耕,立己达人
碱催化异构机理：通过烯醇盐中间体进行
O H2C CH3 CH
-
O H2C CH3
H HO
-
O H2C
O CH3 H2C
-
CH3
*Fries重排
苯酚在=与酰氯发生反应时先生成酚酯：
O HO
+
Cl
R
ACl 3
R
O
有机化学第12章 醛和酮
离反应体系，才得到醛。
CH3CH2OH
K2Cr2O7/ H+ 50℃
CH3CHO
由仲醇氧化制得的酮不易氧化，此法更适宜制备酮。
有机化学
醛酮
16
CH3(CH2)6CH2OH
CrO3 . 吡啶 CH2Cl2 ,25℃
CH3(CH2)6CHO
95％
H3C CH CH CH2OH
巴豆醇
CrO3 . 吡啶 H3C CH CH CHO
O
CHO
CH3O
C CH3
OH
4－甲氧基苯乙酮
2－羟基苯甲醛 水杨醛
CHO
3,8－二甲基－2,7－壬二烯－1－醛
柠檬醛
O
5－甲基－2－异丙基环己酮
有机化学
薄荷醛酮酮
12
二、醛酮的制法
1、烯烃氧化 （双键、H氧化）
R CH
C R' ① O3 R'' ② Zn/ H3O+
R CHO
+
O
R' C
R''
H2C C CH3
命名（羰基碳不计入烃基）。如:
H3C
O C CH2CH3
甲基乙基酮 甲乙酮
O C CH2CH3
苯基乙基酮
苯乙酮
O CH2CH3 苯基乙基醚
苯乙醚
原因：系统命名也有“苯乙酮”，结构与此结构不同。
有机化学
醛酮
7
（2）系统命名法
醛酮的系统命名与醇的系统命名相似。
A: 脂肪族醛酮的命名
脂肪醛的命名与伯醇的命名相似，脂肪酮的命名 与仲醇的命名相似。
环己酮1环己基2丙酮1苯基1乙酮苯乙酮苯基甲基酮巴豆醛肉桂醛chocho3苯基丙烯醛苯基丙烯醛2丁烯醛丁烯醛有机化学124甲基2正丙基戊醛4甲基3乙基26庚二酮4甲氧基苯乙酮2羟基苯甲醛水杨醛choohcho38二甲基27壬二烯1醛5甲基2异丙基环己酮柠檬醛薄荷酮cho有机化学131烯烃氧化ch二醛酮的制法双键h氧化有机化学142由炔制备炔烃水合ohchhgo分子内重排chchchohchcchcocl164含h的醇的氧化和脱氢h氧化常用氧化剂
有机化学课后习题答案第12章
第十二章 醛酮和核磁共振一、命名下列化合物：1.CH 3CHCH 2CHO CH 2CH 32.(CH 3)2CH CCH 2CH 33.C CH 34.CH 3OC OH 5.CHO6.C OCH 3710.CH 3CH 2CH3C C11.(CH 3)2C=NNO 2NHNO 2二、 写出下列化合物的构造式：1，2－丁烯醛 2。
二苯甲酮 3， 2，2－二甲基环戊酮COCH 3CH 3CH 3CH=CHCHOC4．3－（间羟基苯基）丙醛 5， 甲醛苯腙 6，丙酮缩氨脲CH 2CH 2CHOOHH 2C=N NHCH 3CH 3C=N NH C O NH 27，苄基丙酮 8，α－溴代丙醛CH 2CH 2CH 2CH 3C CH 3CH CHOBr9，三聚甲醛 10，邻羟基苯甲醛CH 2OCH 2OCH 2OCHO OH三、 写出分子式为C 5H 10O 的醛酮的同分异构体，并命名之。
CH 3CH 2CH 2CH 2CHOCH 3CH 3CHCH 2CHOCH 3CH 2CHCHOCH 3(CH 3)CCHOCH 3CH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CH 2CH 3CH 3CH(CH 3)2C C C酮： 2－戊酮 3－戊酮 3－甲基－2－丁酮四、 写出丙醛与下列各试剂反应所生成的主要产物：1，NaBH 4在氢氧化钠水溶液中。
2，C 6H 5MgBr 然后加H 3O + CH 3CH 2CH 2OHCH 3CH 2CHC 6H 5OH3.LiAlH 4 ,然后加水 4，NaHSO 3 5， NaHSO 3然后加NaCNCH 3CH 2CH 2OHOHCH 3CH 2CHSO 3NaCH 3CH 2CHCNOH6，稀碱 7，稀碱，然后加热 8，催化加氢 9，乙二醇，酸OHCH 3CH 2CHCHCHOCH 3CH 3CH 2CH=CCHOCH 3CH 3CH 2CH 2OHCH 3CH 2CHO O CH 2CH 210,溴在乙酸中 11，硝酸银氨溶液 12，NH 2OH 13,苯肼Br CH 3CHCHOCH 3CH 2COONH4CH 3CH 2CH=NOH CH 3CH 2CH=NNH五、 对甲基苯甲醛在下列反应中得到什么产物？六、苯乙酮在下列反应中得到什么产物？1.COCOCOCOCH3CH3CH3CH3+HNO3H2SO4COCONO2CH3O-+HCCl3+NaBH4CHCH3OH+MgBrCOMgBrCH3C6H5CH3CC6H5OHH3O+2.3.4.七、下列化合物中那些能发生碘仿反应？那些能和饱和亚硫酸氢钠水溶液加成？写出反应式。
南昌大学有机化学12 醛、酮
R R'
OH C R' H NR''
H
H
R R'
C NHR''
R R'
C NR''
亚胺，Schiff's Base
与氨的衍生物的反应
NH2 OH
R R'
C N OH
肟，Oxime
R R'
C O
NH2 NH2 O
R R'
C N NH 2
腙，Hydrazone
NH2 NH C NH2 R
O C N NH C NH 2 半缩脲，Semicarbazone
H
OH CH3C CH2
H O CH3CCH3 > 99% pKa=20 pKa=9 OH CH3C CH2 O O O CH3C CH 75% O CCH3 CH3CCH2CCH3
2）、-卤代反应
O C CH3
Br2 /AcOH
O C CH2Br + HBr
H2O Br2 / OH
O C CBr 3
O
CH3MgBr H
CH3 OH
(CH3)2CuLi
H
O H3 C
或 CH3MgBr / CuBr
C)、Michael加成及有关反应 （1、4-加成）
A CH2 A' + CH2=CH A'' O A, A', A'':
O O
碱
A' A CN
NH
CH CH2CH2 A''
O COR
O
CR
NO 2
O * CH3CCHCCH3 CH2CH2CPh O O CH3 CH3C C CN O
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。
有机化学学习笔记：第十二章醛酮
亲核加成分为与含碳、含氧(硫)、含氮亲 核试剂的反应 1．与含碳亲核试剂的亲核加成
含碳亲核试剂：炔化物；有机金属化合物； HCN A. 与炔化物亲核加成
O
R''C CH NaNH2/NH3(l)
OH R-C-R'(H) C CR''
R-C-R'(H) R''C C Na
O
H3+O
CH3 CH3 CH3 Al2O3 Pd/BaSO4 1. HC CNa CH3-C-CH3 2.H +O HOC-C CH CH2=C-C CH CH2=C-CH=CH2 H2 3 CH3 脱水
O CH3 O CH3
负碳离子可以形成在分子平面的两侧， 与H+结合，结果生成外消旋体。
CH3 ph
12.2 物理性质
1．沸点
CH3CH2COOH n-C4H9OH CH3COC2H5 n-C3H7CHO n-C5H12 C2H5OC2H5 FW b.p.(0C) 74 141 74 118 72 80 72 76 72 36 74 35
RLi的亲核性强，酮的空间阻碍大，也可生成3醇。
O CH3CHCCHCH3 CH3 CH3 (CH3)3CLi H3+O OH (CH3)2CHCCH(CH3)2 (CH3)3C
C. 与HCN亲核加成
O R-C-R'(H) HCN OH R-C-R'(H) CN
应用范围： 1. 醛 (-CHO)； 2. 甲基酮 (-COCH3)； 3. 小于8个碳的环酮。
C O
C C
C O
Nu (亲核试剂)
O的一个2p电子与C的 sp2上的一个电子形成 键；另一个2p电子与 C的p电子形成键。 在无外在基团影响时， C=C本身是非极性双 键；由于O的电负性 大，导致C=O本身就 是极性双键。 C=C与亲电试剂发生亲 电加成；C=O与亲核试 剂发生亲核加成。
第十二章醛和酮
-甲基丙烯酸甲酯（90%）
• 第二步包含：水解、酯化和脱水等反应。
（2）与亚硫酸氢钠加成
O
RC
+ NaHSO3
H (CH3)
(饱 和)
OH
R C SO3Na α-羟基磺酸钠
H (CH3)
反应历程:
O R C H (CH3)
O
: S OH
O-
+
Na
+
O Na
R C SO3H H (CH3)
H C O＞
H
C O＞
H C O ＞ H3C C O
H
H3C
C6H5
H3C
＞
O ＞ H3C C O
C6H5
＞
C6H5 C O C6H5
（1）与氰化氢加成(★生成多一个碳原子的α-羟基腈 )
O
RC
+ HCN
H (R')
OH
R C CN α－羟基腈
H (R')
反应机理：
HCN
O R C H (R')
OH-
H
• 醛与二元醇反应生成环状缩醛：
R C O+
H
CH2
CH2
OH OH
+
H
R
O
C
H
O
能形成稳定五元环， 反应更易进行
例如： 制造合成纤维“维尼纶”：
聚乙烯醇
甲醛
• 酮也能与醇生成半缩酮或缩酮，但反应较为困难。 而酮和1,2-或1,3-二元醇比较容易生成环状缩酮：
O
HO
OH O O
+
H
•缩醛或缩酮的结构与醚相似，对碱和氧化剂是稳定的， 在酸中可分解的原来的醛或酮. •利用这一特性，在有机合成反应中, 利用缩醛（缩酮） 的生成和水解来保护羰基。常用1,2-或1,3-二元醇与生 成环状缩醛（酮）以保护羰基。
12 醛酮
醛和酮
重点与难点 重点与难点 1. 醛酮的亲核加成反应及其机理； 醛酮的亲核加成反应及其机理； 机理 2. 醛酮的缩合反应及其机理； 醛酮的缩合反应及其机理； 机理 3. α－Ｈ的取代反应； －Ｈ的取代反应； 的取代反应 4. 醛酮的氧化还原反应； 醛酮的氧化还原反应；
O R C 醛 H
O R C 酮 R'
1. 根据烃基结构的不同分为脂肪族醛酮和芳香族醛酮两类； 根据烃基结构的不同分为脂肪族醛酮和芳香族醛酮两类； 2. 根据烃基有无重键分为饱和醛酮和不饱和醛酮； 根据烃基有无重键分为饱和醛酮和不饱和醛酮； 3. 根据羰基数目分为一元醛酮和二元醛酮。 根据羰基数目分为一元醛酮和二元醛酮。
一元醛酮的结构、 §12.1 一元醛酮的结构、命名和物理性质
1660～1670cm-1 1660～
1665～ 1665～1670cm-1
醛基上C－H吸收峰位于2665～2880cm－1 醛基上C 吸收峰位于2665～ 2665
1HNMR
O CH3 CH2 C H
9～10ppm ～
2.0～2.5ppm ～
1. 羰基亲核加成 2. 还原（氢化） 还原（氢化）
1. 羰基的亲核加成反应 1.1 与水的加成
R1 C R2
R1 C R2 R1 C R2 O OH OH
R1 O + H2 O R2 C
OH OH
K[H2O]
水的浓度可视为1
表12.2 醛酮水合平衡常数
从σ－π共轭效应考虑：甲醛最容易水合，丙酮最难水合： 共轭效应考虑：甲醛最容易水合，丙酮最难水合：
HON H
C
+ OH2
COOH
COOH
COOH
肟的生成包括加成和消去两步反应。 肟的生成包括加成和消去两步反应。在中性 及碱性溶液中，脱水是较慢的一步， 及碱性溶液中，脱水是较慢的一步，而在酸 性溶液中加成是较慢的一步。 性溶液中加成是较慢的一步。由羰基化合物 生成肟的速率在一定pH范围内达到最大值， pH范围内达到最大值 生成肟的速率在一定pH范围内达到最大值， 具体数值决定于羰基化合物的结构。 具体数值决定于羰基化合物的结构。
《有机化学》练习题(大学)(五)醛酮
第十二章醛酮一．选择题1. (CH3)2CHMgCl + 环氧乙烷生成哪种产物(A) (CH3)2CHOH (B) (CH3)2CHOCH2CH3(C) (CH3)2CHCHCH3 (D) (CH3)2CHCH2CH2OH2. 黄鸣龙是我国著名的有机化学家,他(A) 完成了青霉素的合成 (B) 在有机半导体方面做了大量工作(C) 改进了用肼还原羰基的反应 (D) 在元素有机化学方面做了大量工作3. 用下列哪一种试剂可使苯乙酮转化成乙苯(A) H2+ Pt (B) Zn(Hg) + HCl (C) LiAlH4 (D) Na + C2H5OH4. 下列哪一种化合物不能用以制取醛酮的衍生物(A) 羟胺盐酸盐 (B) 2,4-二硝基苯 (C) 氨基脲 (D) 苯肼5. 下列哪一种化合物实际上不与NaHSO3起加成反应(A) 乙醛 (B) 苯甲醛 (C) 2-丁酮 (D)苯乙酮6. 苯甲醛与丙醛在NaOH 溶液作用下生成什么产物 (A) 苯甲酸与苯甲醇 (B) Ph ─CH =CH 2CH 2CHO ( C) 苯甲酸与丙醇 (D) PhCH =CH(CH 3)CHO7. 下列哪个化合物不能起卤仿反应(A) CH 3CH(OH)CH 2CH 2CH 3 (B) C 6H 5COCH 3 (C) CH 3CH 2CH 2OH (D) CH 3CHO 8. 主要产物是:(A) (B)(C) (D)9.在稀碱作用下,下列哪组反应不能进行羟醛缩合反应(A) HCHO + CH 3CHO (B) CH 3CH 2CHO + ArCHO(C) HCHO + (CH 3)3CCHO(D) ArCH 2CHO + (CH 3)3CCHO 10.OH CO CH 3(C 6H 5)2CCH 3C C 6H 5O C CH 3C 6H 5OH (CH 3)2CC 6H 5CH 3CC 6H 5(CH 3)2C C(C 6H 5)2C 6H 5CCH 3OCH 3CCHCH 2CH 2CH 3O 3为合成应采用乙酰乙酸乙酯和下列哪种试剂反应(A) 碘甲烷及溴丙烷 (B) 2-氯戊烷 (C) 溴乙烷及溴丙烷 (D) 乙酰溴11. 2 分 (0310) 有一个羰基化合物,其分子式为C5H10O,核磁共振谱为:=处有一三重峰, =处有一四重峰,其结构式可能是:(A) CH3CH2COCH2CH3(B) CH3COCH(CH3)2(C) (CH3)3C─CHO (D) CH3CH2CH2CH2CHO12. 红外光谱图中C=O的特征吸收峰在哪个位置(A) 1700~1750cm-1 (B) 2900~3000cm-1 (C) 1000~1500cm-1 (D) 2000~2100cm-113. 有些醛类化合物可被一些弱氧化剂氧化.Fehling试剂指的是:(A) AgNO3和NH3(H2O)生成的溶液 (B) CuSO4溶液与NaOH和酒石酸钾钠生成的溶液(C) CuSO4溶液与NaOH和柠檬酸生成的溶液 (D) CuSO4与NH3水的溶液14. 下列四个反应,哪一个不能用来制备醛:(A) RMgX + (① HC(OEt)3,② H+/H2O) (B) RCH2OH + CrO3/H2SO4蒸馏(C) RCH=CHR + (① O3,②H2O/Zn) (D) RCOCl + H2/Pt15. 下列四个试剂,不跟CH3CH2COCH2CH3反应的是:(A) RMgX (B) NaHSO3饱和水溶液 (C) PCl5 (D) LiAlH416. 2 分 (7567) 醛酮与芳香伯胺发生亲核加成的产物是：(A) 西佛碱 (B) 肟(C) 腙 (D)烯胺17. 从库房领来的苯甲醛, 瓶口常有一些白色固体, 它是:(A) 苯甲醛的聚合物 (B) 苯甲醛过氧化物 (C) 苯甲醛与CO2反应的产物 (D) 苯甲酸18. 通过Michael加成反应可以合成如下哪类化合物(A) 1,5- 二羰基化合物(B) 1,3- 二羰基化合物 (C) 1,6- 二羰基化合物 (D) 1,4- 二羰基化合物19.下述反应不能用来制备,-不饱和酮的是：(A) 丙酮在酸性条件下发生羟醛缩合反应(B)苯甲醛和丙酮在碱性条件下加热发生羟醛缩合(C) 甲醛与苯甲醛在浓碱条件下反应 (D) 环己烯臭氧化水解, 然后在碱性条件下加热反应 20. 下列试剂能区别脂肪醛和芳香醛的是：(A) 土伦试剂 (B) 斐林试剂 (C) 溴水(D) Ag 2O 21. 在下列化合物中,能被2,4-二硝基苯肼鉴别出的是:(A) 丁酮 (B) 丁醇 (C) 丁胺 (D) 丁腈 22.下面的氧化反应,用何种氧化剂较好(A) K 2Cr 2O 7/H + (B) CrO 3·吡啶 (C) Ag(NH 3)2+ (D) 稀、冷KMnO 41.2.3.CH OCO 2H?3NaOCH 3??21( )?OH -( )2CN-PhCHO +2??(2) H 2OH , H 2OO4.5.6.7.8. CH 3CH 2COCH 3 + CH 3CH 2MgBr9. 10.11.12.OO ?O+(CH 3)2CuLiH 3+O?CH 3O+CH 2CHCPh OEtOK 22512525CH 3CH 2COCH 2COCH 3?(1) (C 2H 5)2O (2)NH 4Cl,H 3O?CHCO 2CH 3(C 6H 5)3P+_+O?42HCHOCH 3CHO23+HCH O+OCH 3CHO(1) 30%OH - , H 2O EtOH_CH 33O1(2)H 3O+2?OHC C Na ++() NH ( )3+?_13.14.1516.17.. 18.三．合成题1. 1-丁醇 2-丁酮2.3. 环己酮 1,6-己二醛_?-()Zn H 2O (1) O 3PCl 3?C PhCH 3CH 2NOHCHOCH 2CHO+HCN( mol)?1?_Zn HgCOCH 2CH(CH 3)2HClC 6H 5CHO CH 3CHCOOCH 3Br?+12Zn 浓H 2O( )CHOOOHCHOOOO4.乙炔 丁二酮 5．6.7. 苯甲醛.8. 丁二酸二乙酯9. 丙酮，丙二酸二乙酯10. 11.12. 用不超过二个碳的有机化合物合成 四．推结构1. 化合物A(C 4H 8O 2)对碱稳定,但被酸水解生成B(C 2H 4O)和C(C 2H 6O 2), B 与氨基脲反应,可生成缩氨脲,也可发生碘仿反应。
第十二章 醛酮
O H COR'
（4） Wittig 反应 (P.619-622) Wittig 试剂与醛、酮的羰基发生亲核加成反应， 形成烯烃：
反应机理
Wittig反应——分子中导入烯键的重要方法
R R' C O
+
- R ph3P C 3 R
+
R C R' C
R
2 3
R
+ ph3P
O
(5) Wittig-Horner 反应 (P.623) 用亚磷酸酯代替三苯基膦所制得的磷Ylide 与醛酮反应称为 Wittig-Horner反应：
O + pKa=17 LiN CH(CH3)2 CH(CH3)2
O + H2O <0.1% pKa=15.7
OLi + ~100% HN CH(CH3)2 CH(CH3)2 pKa=35
——碱性条件下，碱夺取a-H形成烯醇负离子，为动力学控制 ——弱碱如NaOH，RONa作用下，反应只能达到一定的平衡 ——强碱如LDA作用下，可以定量地转化为烯醇负离子
C
O C
C 烯醇负离子
O C
l R-C
亲核取代 O C 亲核加成
C R
O C
烷基化反应
OH O C C C
Aldol-反应 羟醛反应
X-X
亲电取代
-羟基酮
O C C X
a-卤代反应
二、酮－烯醇平衡
1、a-H的酸性
醇ROH的pKa约为15~18，RC CH 的pKa 为25
醛酮RCH2COR’羰基a-H的pKa约为16~20 酯RCH2COOR’羰基a-H的pKa 为25 中性条件下，羰基化合物存在酮式和烯醇式互变平衡， 酸碱均可催化,使之快速形成动态平衡。（P.301-302) 对于大多数醛酮，酮－烯醇平衡远远偏向酮式一边，在 平衡混合物中烯醇的含量极少。(P.302表12.4） 烯醇在是醛酮反应中的重要中间体，与试剂作用后，平 衡向右移动，直至醛酮消耗完为止。
第十二章 醛酮
2)．据烃基的饱和程度可分为： 3)．据烃基的不同可分为： 4)．酮又可分为：
单一 酮 混合 酮
饱和醛、酮 不饱和醛、酮
脂肪醛、酮 芳香醛、酮 脂环醛、酮
2. 醛酮的命名
(1) 脂肪族醛酮命名: 以含有羰基的最长碳链为 主链,支链作为取代基 ,主链中碳原子的编号 从靠近羰基的一端开始(酮需要标明位次):
• • • •
4.抗病毒作用。对流感病毒，SV10病毒引起的肿瘤抑制作用强大。 5.抗癌作用。可抑制肿瘤的发生，并具抗诱变作用和抗辐射作用。 6.扩张血管及降压作用。对肾上腺皮质性高血压有降压作用。 7. 常用于外用药、合成药中。应用于按摩液、美容产品中起到散淤血、 促进血液循环，使皮肤回温，紧实皮肤组织，外用于按摩可使四肢、 身体舒畅，改善水分滞留。对皮肤的疤痕、纤维瘤的软化与清除皆具 有效果。还用于红花油、清凉油、活络油等跌打外用药中，主要起活 络筋骨、散淤血，具有镇静、镇痛、解热、抗惊厥、调节中枢神经系 统的作用，还可提高白血球及血小板数。它还具有较强的杀真菌作用， 对皮肤真菌有压制作用。总之，肉桂醛不仅本身可以用作原料药，添 加到各种外用药，成品药里，还可以进一步深入加工合成许多功效强 大的药物。
半缩醛
R C OR H
缩醛
① 反应是可逆的。 ② 半缩醛是不稳定的，易分解为醛和醇。 ③ 缩醛较稳定。缩醛水解又转变为原来的醛和醇。
C H O OH
干HCl
O
H OH
环状半缩醛 （稳定 ） 在糖类化合物中多见
④ 应用。保护活泼的醛基或羰基。
2.与含N亲核试剂的加成
• 含N亲核试剂NH3或取代氨能和醛酮的 羰基发生亲核加成反应，反应是可逆 的；
NaBH4
CH3CH=CHCH2OH
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乙醛
丙烯醛
α-氯丙醛
酮类按羰基所连的两个烃基来命名(与醚相似)。 例如：
甲基乙基酮
甲基乙烯基酮
甲基-α-氯乙基酮
2、IUPAC命名法：
选含羰基的最长碳链为主链，从靠近羰基一端给主链 编号。醛基因处在链端，因此编号总为1。酮羰基的 位置要标出(个别例外)。
2-甲基丙醛
丁酮
2-甲基-3-戊酮
不饱和醛酮的命名是从靠近羰基一端给主链编号：
3- 甲 基 -4己烯-2-酮
羰基在环内的脂环酮，称为环某酮；若羰基在环外，则 将环作为取代基。
4-甲基环己酮
2-甲基环己基甲醛
命名含有芳基的醛、酮，总是把芳基看成取代基：
O
O
C H
C CH2CH3
苯甲醛
1-苯基-1-丙酮
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”前边加上两个取代基的名称，“甲” 字可
图11.1
图11.2
图11.3
11.1 醛和酮的结构、分类和命名
结构：羰基中的碳原子是sp2杂化的，它的三个sp2杂
化轨道形成的三个σ键在同一平面上，键角120°, 碳原子还余下一个p轨道和氧的一个p轨道与σ键所 在的平面垂直，相互交盖形成π键。因此C=O双键 是由一个σ键和一个π键组成的。
OC
(a) sp2杂化的碳
反应可用来分离提纯某些醛、酮。 这个反应也用来制备氰醇：
这样制备氰醇可避免直接使用挥发性的HCN，比较安全。 反应范围：醛或脂肪族甲基酮及八个碳以下的环酮(与HCN相 同)。
(3)与醇的加成
羰基是醛、酮化学反应的中心。羰基是高度极性的基团，在 它的碳上带有部分正电荷，在氧上带有部分负电荷,带正电荷 的羰基碳容易被亲核试剂(Nu)进攻，而富电子羰基的氧原子 可以与亲电试剂作用。与烯烃类似，含有α氢原子的醛、酮 也存在超共轭效应，但由于氧的电负性比碳大得多，因此， 醛、酮的超共轭效应比烯烃强得多，有促使α氢原子变为质 子的趋势。
光谱性质
IR: 羰基的伸缩振动νC=O在1680 cm-1～1740 cm-1之间有 一强吸收峰，一般情况下，醛羰基吸收频率约为 1730 cm-1，稍高于酮羰基(约为1715 cm-1)。同样芳醛的吸收 频率(约为1705 cm-1)也稍高于芳酮(约为1690 cm-1)。但 一般彼此不易区别。而RCHO的νC-H在2700-2900 cm-1附 近还有特征吸收峰(通常为双带，若是单带则在2720cm-1 附近)，可以证明分子中醛基的存在。
这个反应生成的氰醇是有机合成的重要中间体。例如，
丙酮氰醇在H2SO4作用下发生脱水、酯化反应可得有机 玻璃单体：
(2) 加NaHSO3饱和溶液
亚硫酸氢钠的饱和溶液(40%)和醛、酮作用，很快生成白色 沉淀(-羟基磺酸钠)：
HSO3Na
R CO
H
SO3H R C ONa
H
SO3Na R C OH
H
试剂的亲核中心是硫原子。 所得加成产物在酸或碱存在下水解为原来的醛、酮，因此该
显差异。这种活性受电子效应和空间效应两种因素的影响， 并与反应机理有密切的关系。
♪反应的决定速度步骤是CN¯向羰基碳原子的进攻 ♪羰基碳上连接的基团大小，对反应也有影响
综合电子效应和空间效应，醛、酮进行加成反应的难易顺 序可排列如下：
脂肪醛 > 芳香醛 > 脂肪甲基酮 > 环酮 > 芳香甲基酮 就芳香醛酮而言，主要考虑环上取代基的电子效应。例如：
♪根据与羰基相连的烃基不同：分为脂肪醛、酮和芳香醛、酮 ♪根据烃基的饱和或不饱和：分为饱和醛、酮和不饱和醛、酮 ♪根据分子中羰基的数目：分为一元、二元或多元醛、酮 ♪脂环酮：脂环的一个或多个CH2被C=O所置换，如环己酮
命名
1、习惯命名法：醛类按分子中碳原子数称某醛(与
醇相似)。包含支链的醛，支链的位次用希腊字母α， β，γ……表明。紧接着醛基的碳原子为α碳原子， 其次的为β碳原子……，依此类推。例如：
有 机 化 学
第十二章 醛、酮
醛、酮和醌的分子结构中都含有羰基(图. 11.1), 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,图11.2)，羰基和两个烃基 结合的化合物叫酮。醌是一类不饱和环二酮，在分子 中含有两个双键和两个羰基。例如，图11.3。
羰基是醛、酮的官能团。
分子量
58
58
58
60
沸点
-0.5
48.8
56.1
97.2
溶解性: 较低级的醛和酮可溶于水，这一方面是由于醛、 酮是极性化合物，但主要是因为醛和酮与水分子之间形成 氢键。随着分子中烃基部分增大，在水中溶解度迅速减小。
但醛、酮都易溶于有机溶剂象苯、醚、四氯化碳等中。
表 11.1 一些醛和酮的物理性质
此外, 因醛、酮处于氧化还原 的中间价态，它们既可以被氧 化，又可以被还原，所以氧化 还原也是醛、酮的一类重要反 应。
1. 羰基上的亲核加成 (1) 加HCN
♪ 反应可逆 ♪ 少量碱存在则加速反应(注意：碱的存在并不能改变
平衡常数)
机理：
♪ 反应应用范围：所有醛、脂肪甲基酮、八碳以下环酮 ♪ 醛酮反应的活性：不同结构的醛酮对HCN反应的活性有明
省略：
二苯酮
甲基乙基酮
ห้องสมุดไป่ตู้
11.2 醛酮的物理性质
因为羰基的极性，醛和酮是极性化合物，因此分子间 产生偶极--偶极吸引力。 沸点:(1)比相应分子量的非极性烷烃要高。
(2)比相应分子量的醇要低。这是由于偶极--偶 极的静电吸引力没有氢键强。例如：
CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CHO CH3COCH3 CH3CH2CH2OH
例如：丙酮的IR谱
苯甲醛的IR谱
1HNMR ：
羰基在1H NMR 上的效应是减低 邻近质子的屏蔽 效应(去屏蔽)而 使化学位移远移 向低场。醛基 (RCHO)质子的 化学位移在9-10 ppm 附 近 ， 而 醛 、 酮分子中的α-氢 的化学位移在22.7 ppm之间。
苯甲醛的1HNMR谱
11.3 化学性质
(b)羰基的结构
sp2杂化轨道间的夹角为120°,但杂化轨道与其他 原子成键后，如果成键原子不同，就可能导致夹角 偏离120°。
丙 酮 的 CC-O 键 角 为 121.5 ° 由于氧原子的电负性大于碳，因此羰基的π键一旦形 成，即是极性的，电子云偏向氧。丙酮的偶极矩(μ) 为2.85 D。
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