醛和酮的化学性质
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产物中基团的拥挤程度增大。
Nu: Nu:
乙醛
丙酮
图11.7 亲核加成反应中的烷基的空间效应
羰基化合物亲核加成的活性次序：
HCHO > CH3CHO > ArCHO > CH3COCH3 > CH3COR> CH3COAr > RCOR' > ArCOAr'
CH3
正丁醛
异戊醛
苯甲醛
(benzaldehyde)
酮：以甲酮作母体，“甲”字可省略
O CH3 C CH2CH3
甲基乙基(甲)酮 甲乙酮
C O
二苯甲酮
(benzophenone)
11.1.2 系统命名法
• 选择含有羰基的最长的碳链作为主链。 • 从醛基或靠近羰基一端编号。醛基的位
次为1，可不标。酮中的羰基位次要标 明。
羰基与双键共轭，特征吸收向低频方向位移
O (CH3)2CHCH2 C CH3
O O (CH3)2C CH C CH3
O CH
σ / cm-1 1717 1715
1690
1700
1H NMR: O
CH
O CH3C
δ: 9 ~ 10 δ: ~ 2.2
O CH2C
δ: ~ 2.5
Oຫໍສະໝຸດ Baidu
O
CH
C
图 11.3 正辛醛的红外光谱图
Oδ
影响反应活性的因素 (a) 烃基的电子效应
烷基的给电效应使羰基稳定， CH3 降低反应活性；
O C CH3
取代基的吸电效应活化羰基，
O
提高反应活性。
CF3 C CF3
(b) 烃基的空间效应
O
R
C
H2O
R
• C: sp2
OH R C OH
R
sp3
R: –H < –CH3 < –C(CH3)3
空间效应依次增大，活性降低。 C: sp2 sp3, 键角： 120° 109.5°
溶解度：低级的醛、酮溶于水； 芳醛、芳酮微或不溶于水
醛和酮能与水形成氢键
11.3 醛和酮的波谱性质
羰基的红外光谱的特征吸收：
C O 伸缩振动 1750 ~ 1630 cm -1 (s)
醛
1740 ~ 1690 cm -1
酮
1750 ~ 1680 cm -1
O C H 伸缩振动 2820 和 2720 cm -1 (m)
• 英文命名 醛：烷烃名称的词尾 “e” “al”； 酮： “e” “one”
O CH3CH2CH2CHCH2CHCH2CH
CH3 C2H5
5–甲基–3–乙基辛醛
(3-ethyl-5-methyloctanal)
O CH3CH2CCHCH2CH3
CH3
4–甲基–3–己酮
(4-methyl-3-hexanone)
–CHO
醛基
O
C
酮基
O
O
O
O
醌
(quinone)
α,β–不饱和
双羰基化合物
“醌式构造”
醛和酮 的分类
脂肪醛和酮、芳香醛和酮、 脂环酮 饱和醛和酮、不饱和醛和酮 一元醛和酮、二元醛和酮
单酮、混酮
11.1 醛和酮的命名
11.1.1 普通命名法 醛：“烃基” ＋ 醛
O
O
CH3CHCH2CHO
CH
CH3CH2CH2 C H
极性强 部分负电荷，羰基碳上带部分
N1OUδ+
CC H
正电荷，羰基为极性基团。
O
1、羰基的亲核加成反应
3
R （H）2、α – 氢的反应
2
3、氧化还原反应
羰基的极性使α-
氢具有活性。
11.5 醛和酮的化学性质
醛和酮的反应部位：
氧化还原反应
亲核加成反应
O C C R (H) H
α-氢的反应
11.5.1 羰基的亲核加成
羰基上的亲核加成反应：
H Nu +
δ
C
Oδ
Nu C OH
Nu:
Nu ： OH−,H− ,R3C− , NH3, ROH
• Nu: 从 C
Nu CO
H Nu
• C: sp2
sp3
O 的上方或下方进攻
亲核加成通式：
C O + NUO- 亲核 加成
C OO- H+ NU
C OH NU
羰基的反应活性
δ
C
沸点：醇 > 醛、酮 > 烃和醚
羰基具有极性，但不能形成分子间的氢键
CH3CH2CH2CH3 CH3OCH2CH3 CH3CH2CHO
沸点/℃
-0.5
8
49
沸点/℃
CH3COCH3 56
CH2CH3
CH3CH2CH2OH 97
CHO CH2OH OH
沸点/℃ 136.1
179.0 205.2
CH3 201.8
• 不饱和醛和酮的命名是从靠近羰基的 一端编号。
O CH3CH CHCH
2–丁烯醛 (巴豆醛)
CH2 CHCH CHCHO CH3 CH3
2,3–二甲基–4–戊烯醛
O
CH3CH CH CH CCH3 CH3
3–甲基–4–己烯–2–酮
• 命名芳香族的醛和酮，把芳基看成 取代基。
CHO
苯甲醛
O C CH2CH3
第十一章 醛、酮和醌
11.1 醛和酮的命名 11.2 醛和酮的物理性质 11.3 醛和酮的波谱性质 11.4 醛和酮的结构
11.5 醛和酮的化学性质
11.5.1 羰基的亲核加成
11.5.2 α–氢原子的反应
11.5.3 氧化和还原反应
11.6 醛和酮的制法 11.6.1 醛和酮的工业合成 11.6.2 伯醇和仲醇的氧化 11.6.3 羧酸衍生物的还原 11.6.4 芳环的酰基化
O
O
CCH3
C
图11.4 苯乙酮的红外光谱图
O 图11. 5 丁酮的核磁共振谱图
C CH3 O
C CH2
1H NMR δ：2.2 δ：2.5
δ
图11.6苯甲醛的核磁共振谱图
11.4 醛和酮的结构
CO
CC
•羰基的碳原子是sp2杂化
•羰基为平面三角形的几 H 121.7°
何构型
116.5° C O
11.7 α,β–不饱和醛、酮的特性
11.7.1 亲电加成 11.7.2 亲核加成 11.8 醌 11.8.1 醌的制法 11.8.2 醌的化学性质
O
O
O
H C H R C H R C R'
甲醛
醛
酮
(formaldehyde) (aldehyde) (ketone)
O
羰C基
(carbonyl group)
1–苯基–1–丙酮
(1-phenyl1-propanone)
•脂环族醛和酮的命名：羰基在环内的— “环某酮”；羰基在环外的——环作为 取代基。
O
H3C
CHO
CH3
4–甲基环己 酮
3–甲基环己基甲醛
11.2 醛和酮的物理性质
状态： 气体：甲醛；液体：C12以下的脂肪醛； 固体：高级的醛和酮 芳醛或芳酮为固体
H
121.7°
图11.2 甲醛分子的结构
Cδ Oδ
CO
CO
A
B
电子离域
偶极矩
μ = (7.7 ~9.7)×10–30C.m
乙醛 (acetaldehyde)
丙酮 (acetone)
图11.2 乙醛和丙酮 的球棍模型
图 11.1 醛分子的结构
δ+ δ-
CO
由于氧的电负性大，成键 电子偏向氧原子，使氧原子带
Nu: Nu:
乙醛
丙酮
图11.7 亲核加成反应中的烷基的空间效应
羰基化合物亲核加成的活性次序：
HCHO > CH3CHO > ArCHO > CH3COCH3 > CH3COR> CH3COAr > RCOR' > ArCOAr'
CH3
正丁醛
异戊醛
苯甲醛
(benzaldehyde)
酮：以甲酮作母体，“甲”字可省略
O CH3 C CH2CH3
甲基乙基(甲)酮 甲乙酮
C O
二苯甲酮
(benzophenone)
11.1.2 系统命名法
• 选择含有羰基的最长的碳链作为主链。 • 从醛基或靠近羰基一端编号。醛基的位
次为1，可不标。酮中的羰基位次要标 明。
羰基与双键共轭，特征吸收向低频方向位移
O (CH3)2CHCH2 C CH3
O O (CH3)2C CH C CH3
O CH
σ / cm-1 1717 1715
1690
1700
1H NMR: O
CH
O CH3C
δ: 9 ~ 10 δ: ~ 2.2
O CH2C
δ: ~ 2.5
Oຫໍສະໝຸດ Baidu
O
CH
C
图 11.3 正辛醛的红外光谱图
Oδ
影响反应活性的因素 (a) 烃基的电子效应
烷基的给电效应使羰基稳定， CH3 降低反应活性；
O C CH3
取代基的吸电效应活化羰基，
O
提高反应活性。
CF3 C CF3
(b) 烃基的空间效应
O
R
C
H2O
R
• C: sp2
OH R C OH
R
sp3
R: –H < –CH3 < –C(CH3)3
空间效应依次增大，活性降低。 C: sp2 sp3, 键角： 120° 109.5°
溶解度：低级的醛、酮溶于水； 芳醛、芳酮微或不溶于水
醛和酮能与水形成氢键
11.3 醛和酮的波谱性质
羰基的红外光谱的特征吸收：
C O 伸缩振动 1750 ~ 1630 cm -1 (s)
醛
1740 ~ 1690 cm -1
酮
1750 ~ 1680 cm -1
O C H 伸缩振动 2820 和 2720 cm -1 (m)
• 英文命名 醛：烷烃名称的词尾 “e” “al”； 酮： “e” “one”
O CH3CH2CH2CHCH2CHCH2CH
CH3 C2H5
5–甲基–3–乙基辛醛
(3-ethyl-5-methyloctanal)
O CH3CH2CCHCH2CH3
CH3
4–甲基–3–己酮
(4-methyl-3-hexanone)
–CHO
醛基
O
C
酮基
O
O
O
O
醌
(quinone)
α,β–不饱和
双羰基化合物
“醌式构造”
醛和酮 的分类
脂肪醛和酮、芳香醛和酮、 脂环酮 饱和醛和酮、不饱和醛和酮 一元醛和酮、二元醛和酮
单酮、混酮
11.1 醛和酮的命名
11.1.1 普通命名法 醛：“烃基” ＋ 醛
O
O
CH3CHCH2CHO
CH
CH3CH2CH2 C H
极性强 部分负电荷，羰基碳上带部分
N1OUδ+
CC H
正电荷，羰基为极性基团。
O
1、羰基的亲核加成反应
3
R （H）2、α – 氢的反应
2
3、氧化还原反应
羰基的极性使α-
氢具有活性。
11.5 醛和酮的化学性质
醛和酮的反应部位：
氧化还原反应
亲核加成反应
O C C R (H) H
α-氢的反应
11.5.1 羰基的亲核加成
羰基上的亲核加成反应：
H Nu +
δ
C
Oδ
Nu C OH
Nu:
Nu ： OH−,H− ,R3C− , NH3, ROH
• Nu: 从 C
Nu CO
H Nu
• C: sp2
sp3
O 的上方或下方进攻
亲核加成通式：
C O + NUO- 亲核 加成
C OO- H+ NU
C OH NU
羰基的反应活性
δ
C
沸点：醇 > 醛、酮 > 烃和醚
羰基具有极性，但不能形成分子间的氢键
CH3CH2CH2CH3 CH3OCH2CH3 CH3CH2CHO
沸点/℃
-0.5
8
49
沸点/℃
CH3COCH3 56
CH2CH3
CH3CH2CH2OH 97
CHO CH2OH OH
沸点/℃ 136.1
179.0 205.2
CH3 201.8
• 不饱和醛和酮的命名是从靠近羰基的 一端编号。
O CH3CH CHCH
2–丁烯醛 (巴豆醛)
CH2 CHCH CHCHO CH3 CH3
2,3–二甲基–4–戊烯醛
O
CH3CH CH CH CCH3 CH3
3–甲基–4–己烯–2–酮
• 命名芳香族的醛和酮，把芳基看成 取代基。
CHO
苯甲醛
O C CH2CH3
第十一章 醛、酮和醌
11.1 醛和酮的命名 11.2 醛和酮的物理性质 11.3 醛和酮的波谱性质 11.4 醛和酮的结构
11.5 醛和酮的化学性质
11.5.1 羰基的亲核加成
11.5.2 α–氢原子的反应
11.5.3 氧化和还原反应
11.6 醛和酮的制法 11.6.1 醛和酮的工业合成 11.6.2 伯醇和仲醇的氧化 11.6.3 羧酸衍生物的还原 11.6.4 芳环的酰基化
O
O
CCH3
C
图11.4 苯乙酮的红外光谱图
O 图11. 5 丁酮的核磁共振谱图
C CH3 O
C CH2
1H NMR δ：2.2 δ：2.5
δ
图11.6苯甲醛的核磁共振谱图
11.4 醛和酮的结构
CO
CC
•羰基的碳原子是sp2杂化
•羰基为平面三角形的几 H 121.7°
何构型
116.5° C O
11.7 α,β–不饱和醛、酮的特性
11.7.1 亲电加成 11.7.2 亲核加成 11.8 醌 11.8.1 醌的制法 11.8.2 醌的化学性质
O
O
O
H C H R C H R C R'
甲醛
醛
酮
(formaldehyde) (aldehyde) (ketone)
O
羰C基
(carbonyl group)
1–苯基–1–丙酮
(1-phenyl1-propanone)
•脂环族醛和酮的命名：羰基在环内的— “环某酮”；羰基在环外的——环作为 取代基。
O
H3C
CHO
CH3
4–甲基环己 酮
3–甲基环己基甲醛
11.2 醛和酮的物理性质
状态： 气体：甲醛；液体：C12以下的脂肪醛； 固体：高级的醛和酮 芳醛或芳酮为固体
H
121.7°
图11.2 甲醛分子的结构
Cδ Oδ
CO
CO
A
B
电子离域
偶极矩
μ = (7.7 ~9.7)×10–30C.m
乙醛 (acetaldehyde)
丙酮 (acetone)
图11.2 乙醛和丙酮 的球棍模型
图 11.1 醛分子的结构
δ+ δ-
CO
由于氧的电负性大，成键 电子偏向氧原子，使氧原子带