有机化学 醛酮
大学有机化学重点知识总结第十一章 醛、酮
—制备增加2个C原子的伯醇:
+
H2C CH2
-+
RM gBr
O -
(C2H5)2O
R C H 2 C H 2 O M g B r
H 3O + H O C H 2C H 2R
精选可编辑ppt
42
33.
CH3 ( NBS )
CH2Br
Mg
(
干醚
CH2MgBr )
① O / 干醚
(
② H3O+
CH2CH2CH2OH )
R C O R '+H 2 O H +
R CO +2 R 'O H
(R '')HO R '
(R '')H
精选可编辑ppt
33
H +
O O C H 3
( )+ ( )
O
CH2CH2CH2CH CH3OH
HO
O
O
O
C OCH3 H
O O
C OCH3
H OC H2CH 2OH
精选可编辑ppt
34
(3)活性:醛>酮 酮一般用原甲酸三乙酯形成缩酮
O C
羰基
第十一章 醛、酮
–CHO
醛基
O HCH
O
RCH
甲醛 醛
O
C
酮基
O
R C R' 酮
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1
烃基
脂肪族醛和酮 芳香族醛和酮
醛和酮
饱和醛和酮
的分类 烃基是否饱和 不饱和醛和酮
一元醛和酮
羰基个数 二元醛和酮
多元醛和酮
有机化学--第十一章 醛 和 酮
等氧化剂所氧化,例如:
常把次卤酸钠的碱溶液与醛或酮作用生成三卤甲烷的 反应称为卤仿反应。
52
如果用次碘酸钠(碘加氢氧化钠)作试剂,产生具有特殊气味的黄
色结晶的碘仿(CHI3),这个反应称为碘仿反应。可通过碘仿反应来 鉴定具有 构的醛和酮,以及 结构的醇,因为次
碘酸钠又是一个氧化剂,能将
结构的醛或酮:
结构的醇氧化成含
53
生成α-羟基腈,此法优点是可避免使用有毒的氰化氢,
而且其产率也较高。例如:
33
3.与醇加成
在干燥氯化氢或浓硫酸的作用下,一分子醛或酮与
一分子醇发生加成反应,生成的化合物分别称为半缩醛
或半缩酮。
34
半缩醛(酮)一般是不稳定的,它易分解成原来的醛
(酮),因此不易分离出来,但环状的半缩醛较稳定,能
够分离得到。例如:
当醛、酮进行加成反应时,一般是试剂带负电荷
(亲核)的部分先向羰基碳原子进攻,然后是带正电荷
(亲电)的部分加到羰基氧原子上。决定反应速率的是第 一步,即亲核的一步,所以称为亲核加成反应。
18
亲核加成反应的难易取决于羰基碳原子的亲电性的
强弱、亲核试剂亲核性的强弱,以及电子效应和空间效
应等因素。芳香族羰基化合物进行亲核加成反应困难的 原因是羰基与芳环共轭;同时芳环有较大的体积,能产
14
脂肪醛及芳醛分子中,与羰基相连接的氢在核磁共振谱中的特
征吸收峰出现在极低的低场,化学位移值δ=9~10。醛基质子的化学 位移值是很特征的,这一区域内的吸收峰可用来证实醛基(—CHO)的
存在。
15
与其它吸电基一样,羰基对于与其直接相连的碳原子上的质 子也产生一定的去屏蔽效应。
16
醛酮的化学性质及应用
醛酮的化学性质及应用醛酮是一类重要的有机化合物,它们的化学性质和应用非常广泛。
下面我将分别介绍醛和酮的化学性质和应用。
醛是含有羰基(C=O)官能团的有机化合物,通式为RCHO。
它们具有以下几个重要的化学性质:1. 氧化还原性:醛能够与氧气或氧化剂反应,发生氧化反应生成相应的酸。
例如,乙醛(CH3CHO)在空气中容易被氧化为醋酸(CH3COOH)。
2. 缩合反应:醛能够与众多化合物发生缩合反应,生成相应的缩合产物。
其中最常见的是与胺类化合物反应生成相应的胺缩合物。
3. 加成反应:醛能够与众多化合物发生加成反应,生成相应的加成产物。
其中最重要的是与氨、水、醇等发生加成反应生成相应的加成产物。
4. 氧化反应:醛在适当条件下可以发生氧化反应生成相应的羧酸。
例如,乙醛可以经过氧化反应生成醋酸。
酮则是含有羰基(C=O)官能团的有机化合物,通式为R2CO。
它们具有以下几个重要的化学性质:1. 氢化还原性:酮与氢气或还原剂反应,发生氢化还原反应生成相应的醇。
例如,丙酮(CH3COCH3)在适当条件下可以被氢气还原为异丙醇(CH3CH(OH)CH3)。
2. 缩合反应:酮也可以与众多化合物发生缩合反应,生成相应的缩合产物。
例如,在肟反应中,酮与氢氧胺可以发生缩合反应生成肟。
3. 亲核加成反应:由于酮分子中的羰基上没有可供亲核试剂进攻的活性氢原子,因此酮分子不容易发生亲核取代反应。
但在碱性条件下,酮的α-碳上的酸性氢可以被碱取代,形成相应的加成产物。
4. 氧化反应:酮在适当条件下可以发生氧化反应生成相应的酮酸。
例如,丙酮可以经过氧化反应生成丙二酸。
醛酮化合物具有广泛的应用领域,以下是其中几个重要的应用:1. 工业化学:醛酮化合物可以作为重要的合成原料,广泛用于合成有机合成试剂、药物、染料、香料等。
例如,乙醛被广泛用于合成乙醇、醋酸、醋酸乙酯等化合物。
2. 生物化学:醛酮化合物在生物化学中具有重要的作用,如醛酮化合物是糖的代谢中间产物,在糖的酵解和糖新生中起着关键作用。
有机化学中的醛和酮
有机化学中的醛和酮有机化学是研究碳及其化合物的科学,醛和酮是其中重要的有机化合物。
醛和酮是碳氧化合物,它们在生物体内起着重要的生理和生化功能。
本文将详细介绍醛和酮的化学性质、合成方法以及在生活中的应用。
一、醛的化学性质醛是含有唯一一个羰基(C=O)的有机化合物。
醛分子的一个碳原子上连接着一个羰基碳,而另一个碳原子连接着一个氢原子或者是一个有机基团。
醛的命名方式通常以带有羰基的碳作为主链,并在主链末端加上字母“-al” 表示它是一个醛。
醛具有一些特征性质。
首先,醛可以通过氧化反应将其转化为相应的羧酸。
其次,醛在酸性条件下可以发生缩合反应,形成独特的亚胺结构。
此外,醛容易与氨或者胺反应,生成相应的胺类化合物。
醛在水溶液中有时也能形成相应的季铵盐。
二、酮的化学性质酮是含有一个或多个羰基(C=O)的有机化合物。
酮分子中的羰基碳连接着两个碳原子,且没有一个碳原子连接氢原子。
酮的命名通常以长的碳链为主链,并在主链两端加上字母“-one” 表示它是一个酮。
酮也具有一些独特的性质。
和醛一样,酮可以通过氧化反应转化为相应的羧酸。
而且,酮不像醛那样容易发生缩合反应。
由于酮中没有活性氢原子,因此它不会像醛那样发生酸催化的亲核加成反应。
三、醛和酮的合成方法醛和酮的合成方法各异。
常见的醛的合成方法包括脱羧反应、氢化还原、氧化反应等。
通过脱羧反应,羧酸可以经过酰的转化形成醛。
通过氢化还原,酮可以还原为相应的醇。
氧化反应是将氨基醇酮氧化为醛或羧酸。
酮的合成方法包括羰基合成、酰基咪唑反应、酮的羟醇化、弱碱性环化反应等。
羰基合成是由酸酐和脂肪酸生成酮。
酰基咪唑反应是通过酰氯和亚胺之间的反应生成具有酮结构的酮类化合物。
酮的羟醇化是通过酮与过硼酸或缩水为盐酸亚胺反应生成氧代(亚)胺化合物。
四、醛和酮的应用醛和酮在生活中应用广泛。
对于醛,最常见的应用是在食品工业中的食品保存和香精添加剂。
醛具有杀菌抑菌的特性,可以有效延长食品的保鲜期。
有机化学课件-11醛酮
R'
O2N
R C N NH
NO2
(2,4-二硝基苯腙)
H2N-B NH2NHCONH2 NH2C6H5
产物
R'
O
R C N NH C NH2 (缩氨脲)
R' R C N C6H5
(schiff碱)
由于氨的衍生物亲核性较强,除了空间位阻很大的酮(如二苯甲
酮等),几乎多数醛酮都可与氨衍生物发生加成-消去反应,产物
戊二醛
2,6-庚二酮
O
O
CH3 CCH2CH2CH2C H
CHO
COCH3
5-氧代己醛
CO2H
CO2H
对甲酰基苯甲酸 对乙酰基苯甲酸
三、物理性质:
(一)沸点: 分子间不能形成氢键,沸点远低于分子量相当的醇,但具有较大
的极性,沸点略大于RX;如:
CH3CHO
M
44
μ(D) 2.7
Bp℃ 20.2
CH3CH2OH CH3Cl
(三)亲核加成的立体化学(参见p616)
上方
R CO
R'
+ Nu-
Nu
R
R C O- + R' C O-
下方
R'
Nu
1.当醛酮羰基所在的平面为分子的对称面时,加非手性亲核试剂 时产物为外消旋体, 若加手性亲核试剂时,产物中新产生的C*构型R/S比例≠1;
例: H
OHC O + HCN
H3C
NC
H
H C OH + H3C C OH
H+ R C O + NaHSO3
R'
有机化学-醛酮
例1:
PPh3 + phCHO
?
6、与磷叶立德反应
例2:
CH2
例3:CH3ClH-CH2-OH CH3
CH3ClH-CH=CH2 CH3
7、与Schiff (西夫)试剂的反应
品红(染料)+SO2
无色品红醛试剂( Schiff)
甲醛 无色品红醛试剂 其它醛
硫酸 紫红色
紫红色
无色
酮 无色品红醛试剂 不反应(颜色不变)
Rˊ-CH-R OH
(仲醇)
O Rˊ-C-ˊRˊ+RMgX
OH
①干醚 ②H+, H2O
Rˊ—C—Rˊˊ (叔醇)
R
O RCH
+ HO R'
干燥HCl
OH RCH
半缩醛
H2O
O R'
OH
RCH O R'
HO R' 干燥HCl H2O
O R' R C H + H2O
O R'
缩醛
H2C H2C
H2C
OH O 干燥HCl
ll CH2=CH-CH2-C-CH3
?
CH2=CH2CH2CH2CH3
O ll CH3-CH-CH2-C-CH3 Cl
? CH2-CHCH2CH2CH3
Zn-Hg HCl
Cl
O C CH2CH3
H2N-NH2,NaOH 二缩乙二醇,200oC
CH2CH2CH3
(三)氧化反应
1、醛的氧化(R-CHO 氧化剂 RCOOH)
γ-溴丁醛 γ-bromobutyraldehyde
酮
O
有机化学第十章醛酮PPT课件
在醇氧化制备醛的过程中,应控制反应条件,如温度、浓度、催化剂 等,以避免过度氧化或其它副反应的发生。
通过醇的氧化制备酮
总结词
醇氧化是制备酮的一种常用方法,常用的氧化剂有高锰酸 钾、硝酸、铬酸等。
详细描述
醇氧化制备酮的反应机理是醇分子中的羟基被氧化成羰基, 同时生成氢离子,常用的氧化剂可以将醇氧化成相应的酮, 同时生成水或其它相应的产物。
醛酮还可以用于合成生物活性分子,如激素、维生素等,对生命过程具有重要影响。
05 醛酮的制备方法
通过醇的氧化制备醛
总结词
醇氧化是制备醛的一种常用方法,常用的氧化剂有高锰酸钾、硝酸、 铬酸等。
详细描述
醇氧化制备醛的反应机理是醇分子中的羟基被氧化成羰基,常用的 氧化剂可以将醇氧化成相应的醛,同时生成水或其它相应的产物。
亲核加成反应
与氢氰酸加成
酮在氢氰酸的作用下,可以发生亲核加成反应, 生成相应的羟基腈。
与水加成
酮在水的作用下,可以发生亲核加成反应,生成 相应的醇。
与醇加成
酮在醇的作用下,可以发生亲核加成反应,生成 相应的酯。
亲电加成反应
与溴加成
01
酮在溴的作用下,可以发生亲电加成反应,生成相应的溴代酮。
与硫酸加成
02 醛的化学性质
还原反应
还原成醇
还原成醇和烃的混合物
在催化剂存在下,醛基可被还原成醇, 如用氢化铝锂(LiAlH4)作为还原剂。
在某些条件下,醛基可被还原成醇和 烃的混合物,如用氢气作为还原剂。
还原成烃
在酸性条件下,醛基可被还原成烃, 如用硫酸铜和亚硫酸氢钠作为还原剂。
氧化反应
氧化成酸
在强氧化剂存在下,醛基可被氧化成羧基,如用高锰酸钾 (KMnO4)作为氧化剂。
醛和酮—醛和酮(药学有机化学课件)
+ COCH3
Br2
COCH2Br + HBr
卤仿反应
卤仿反应:如果醛、酮α-碳上有三个氢,三个氢被卤素原子
取代,使得碳碳键极性增大,发生碳碳键的断裂,生成三卤
甲烷和羧酸盐的反应。
O
O
CH3C-R(H)+ 3X2
NaOH
OH CX3-C-R(H)
O
CHX3 + R(H)-C-O
O
O
CH3 C CH3 I2 + NaOH CI3 C CH3 NaOH CH3COONa + CHI3
有机化学/ 醛和酮
醛的特征反应
醛基上氢原子由于受羰基 的影响变得比较活泼,因此醛 具有不同于酮的特殊的反应。 醛能被弱氧化剂——托伦试剂、 斐林试剂氧化为羧酸。
一、托伦反应
托伦(Tollens)试剂是AgNO3与氨水生成的一种无色的 银氨配合物溶液,其中Ag+ 起着氧化剂作用,当它与醛共热时, 醛被氧化为羧酸,而它则被还原为金属银,附着在试管内壁上, 形成光亮的银镜,因此该反应也称为银镜反应。
或浓H2SO4
H
或浓H2SO4 H
半缩醛
缩醛
➢ 半缩醛不稳定,很难分离。 ➢ 缩醛具有双醚的结构,对碱、氧化剂、还原剂稳定,可
以分离出来。
➢ 缩醛在稀酸中易水解转变为原来的醛,合成中可利用此 反应来保护醛基。
一、加成反应
与醇加成 分子内也能形成半缩醛、缩醛。
CH O
干 HCl
OH
H OH O
环状半缩醛(稳定) 在糖类化合物中多见
O
C5 H3C4 H2C3 C2 HC1 H3
CH3 2-甲基-3-戊酮
C H3
有机化学基础知识点整理醛和酮
有机化学基础知识点整理醛和酮醛和酮是有机化合物中常见的一类功能团,它们在有机合成、药物研发和生物化学等领域中都具有重要的应用价值。
本文将对醛和酮的基础知识点进行整理,包括其结构特点、命名规则、性质与反应等方面。
一、醛和酮的结构特点醛(Aldehyde)和酮(Ketone)都是含有碳氧双键(C=O)的有机化合物。
区分醛和酮的主要依据是它们在羰基碳周围连接的官能团不同:1. 醛的官能团为氢原子(-H),即在羰基碳的一个侧面连接着一个氢原子;2. 酮的官能团为碳原子(-C),即在羰基碳的两侧连接着两个碳原子。
二、醛和酮的命名规则1. 醛的命名:醛的命名通常将碳链命名为主链,羰基碳所在的位置用数字表示,并在主链名称之前加上醛的名称。
例如,甲醛是最简单的醛,其系统命名为“甲醛”(methanal),通常也可称为“福尔马林”。
当羰基碳不在主链的端点时,需要用数字指示其位置,如丙醛(propanal)。
2. 酮的命名:酮的命名通常将碳链命名为主链,羰基碳所在的位置用数字表示,并在主链名称之前加上酮的名称。
例如,丙酮是最简单的酮,其系统命名为“2-丙酮”(propanone)。
当有多个羰基碳时,需用数字指示其位置,如己二酮(diketone)。
三、醛和酮的性质与反应1. 化学性质:醛和酮具有一定的活性,主要表现为它们易与亲核试剂进行加成反应。
亲核试剂(如胺或醇)可以在碱性条件下与醛酮发生取代反应,生成相应的加成产物。
2. 氧化反应:醛和酮可发生氧化反应,其中醛能够被氧化为相应的羧酸,而酮则不易氧化。
3. 还原反应:醛和酮可被还原为相应的醇。
常用的还原剂有金属氢化物(如氢化钠)和醛酮专用还原剂(如氢气与催化剂)。
醛在还原时先生成醇,而酮则无法完全还原为醇。
4. 缩合反应:醛和酮还可发生缩合反应,即两个分子的羰基与亲核试剂进行加成反应,生成含有羰基的新化合物。
这类反应中常用的试剂有胺和酮的共缩合反应,产物通常是α,β-不饱和酮或醛。
有机化学 第十一章 醛和酮
酮羰基约在1715cm-1。
羰基与芳环或烯键共轭,频率降低。
1HNMR
O C H 9~10ppm
O CH2 C H 2.0~2.5ppm
MS
O R C R + C6H5C O m/z = 105
C6H5C O
C6H5 + CO m/z = 77
第三节
醛酮的化学性质
醛酮的结构与反应性
羰基亲核加成 及氢化还原
酸催化
C=O + H
+
C=OH
+
-H+ H2N-Z,
H+
H2O
+
H
C----N-Z
C=N-Z + H2O + H+
反应需在弱酸性的条件下进行。
应用:
a 提纯、鉴别醛酮
重结晶 稀酸
C=O + H2N-Z
C=N-Z
C=O
b 保护羰基
A B C=O + H2NR
A B
C=NR
参与反应
稀酸
A' B'
C=O
Nu C OH
[
+ C=OH
+ ] C-OH
Nu-
醛、酮的反应活性:
R H
R C=O > R'
C=O >
Ar R'
C=O
1. 与氢氰酸的加成反应
OH C=O
+ H
CN
C CN
α -羟基腈
例:
O CH 3CCH 3
N aCN , H 2 SO 4
OH CH 3CCH 3 CN
α -羟基腈是很有用的中间体,由它可
了解有机化学中的醛和酮性质和反应
了解有机化学中的醛和酮性质和反应有机化学是研究碳元素化合物及其反应的科学。
其中,醛和酮是有机化合物中常见的两类功能团,它们在化学性质和反应方面有着独特的特点。
本文将详细介绍醛和酮的性质及其常见的反应。
一、醛和酮的性质1. 醛的性质醛是含有一个碳氧双键和一个与之相连的氢原子的有机化合物。
常见的醛有甲醛、乙醛等。
醛具有以下性质:(1)挥发性:醛具有较低的沸点,因此常常呈液体或气体状态存在。
(2)具有刺激性气味:甲醛是一种刺激性气味的醛类物质,味道较为刺激和腐蚀。
(3)容易发生氧化反应:由于醛分子中含有亲电性的碳氧双键,因此容易与氧气发生氧化反应。
2. 酮的性质酮是含有一个或多个碳氧双键的有机化合物。
常见的酮有丙酮、己酮等。
酮具有以下性质:(1)较高的沸点:与醛相比,酮的沸点较高,因为酮分子中没有可以发生氢键的活性氢原子。
(2)不具有刺激性气味:相比之下,酮的气味较醛来说较为温和,不具有刺激性气味。
(3)稳定性较高:酮分子中没有活性氢原子,因此不容易发生氧化反应。
二、醛和酮的常见反应1. 氧化反应醛和酮分子都含有亲电性的碳氧双键,因此容易与氧气发生氧化反应。
醛氧化后会生成相应的羧酸,酮则不会发生氧化反应。
2. 还原反应醛分子可以通过还原反应还原为醇。
常见的还原剂有金属氢化物和氢气。
3. 加成反应醛和酮都可以发生加成反应,与亲核试剂反应生成相应的加成产物。
4. 缩合反应醛和酮可以通过缩合反应发生烷基化、烯丙基化等反应。
常见的缩合试剂有硫氰酸钠和双胺试剂。
5. 消除反应醛和酮可以通过α-消除反应脱水生成烯烃。
三、实例分析甲醛是一种广泛存在于自然界中的醛类物质。
甲醛具有强烈的刺激性气味,可以溶于水和多种有机溶剂。
甲醛可以通过氧化反应生成甲酸,是一种常用的消毒剂。
此外,甲醛还可以与氨反应生成脲,常用于制备胶粘剂和油漆等。
丙酮是常见的酮类物质,具有较高的沸点和较为温和的气味。
丙酮可溶于水和多种有机溶剂,广泛应用于溶剂、合成等领域。
有机化学中的醛与酮
有机化学中的醛与酮有机化学是研究碳及其化合物的科学,而醛与酮是有机化学中的两种重要官能团。
它们在生物体内和化工生产中扮演着不可或缺的角色。
本文将从醛和酮的结构、性质以及应用等方面进行探讨。
1. 醛的结构与性质醛是一类碳链中含有C=O(碳氧双键)官能团的有机化合物。
其通用结构可以表示为RCHO,其中R代表烃基或芳香基。
醛分子中的碳氧双键赋予了其一些独特的性质。
(1)氧化还原性:醛能够与氧化剂反应形成相应的羧酸,同时也能够被还原为醇类。
(2)亲核加成反应性:醛的碳氧双键上的部分电子云较为富集,因此醛具有与亲核试剂(如胺、酚等)发生加成反应的能力。
(3)醛反应的选择性:由于醛的邻位没有可以供电子给碳氧双键的基团,醛的反应往往具有较高的选择性。
2. 酮的结构与性质酮也是一类具有C=O官能团的有机化合物,其通用结构可以表示为R₂CO,其中R代表烃基或芳香基。
与醛相比,酮分子中的碳氧双键位于碳链的内部。
(1)稳定性:由于酮分子中的碳氧双键位于碳链的内部,其比醛的碳氧双键不容易发生亲核加成反应,因此酮相对来说比较稳定。
(2)亲核取代反应性:酮的碳氧双键上的电子云较为分散,因而酮分子具有一定的亲核取代反应活性。
3. 醛与酮的应用由于醛与酮具有较为特殊的结构与性质,它们在很多领域有重要的应用。
(1)生物化学中的应用:醛与酮是生物体内代谢产物的重要组成部分,在葡萄糖新陈代谢和脂肪酸合成等生化过程中发挥着关键作用。
(2)有机合成中的应用:醛和酮是合成其他有机分子的重要中间体。
它们通过与其他试剂反应,可以得到醇、醚、酸等不同类型的有机化合物。
(3)药物和香料工业中的应用:许多药物和香料化合物中都含有醛或酮官能团,因此对醛和酮的研究和合成对于药物和香料工业有重要的意义。
总结:醛与酮是有机化学中研究的重要内容之一。
从它们的结构、性质到应用领域,都展示了它们在化学和生物学中的重要地位。
随着有机化学的不断发展,对醛与酮的研究将会越来越深入,为我们理解有机物质的特性与功能提供更多的支持与指导。
有机化学 第十一章 醛 和 酮
4.与醇的加成反应
R 无水HCl R OH C O + R''OH C H H OR'' ( R' ) ( R' ) 半缩醛(酮 ) 不稳定 一般不能分离出来 R''OH 干 HCl R H ( R' ) C OR'' OR'' + H2O ( 缩醛 酮) ,双醚结构。 对碱、氧化剂、还原剂稳定, 可分离出来。 酸性条件下易水解
R H (R')
CH OH
OH
CH3CH2CH2CH2CH2OH (C=C, C=O 均被还原 )
如要保留双键而只还原羰基,则应选用金属氢化物为 还原剂。
23
2、金属氢化物为还原剂还原 1)LiAlH4还原
CH3CH=CHCH2CHO ① LiAlH 4 干乙醚 ② H2O
CH3CH=CHCH2CH2OH ( 只还原 C=O )
C H δ C δ O R (H ) 酸和亲电试剂进攻富电子的氧 碱和亲核试剂进攻缺电子的碳 涉及醛的反应(氧化反应 ) α H 的反应 羟醛缩合反应 卤代反应
8
一、亲核加成反应
1.与氢氰酸的加成反应
C O + HCN α C OH CN 羟基睛
反应范围:醛、脂肪族甲基酮。ArCOR和ArCOAr难反应。αβγδ α-羟基腈是很有用的中间体,它可转变为多种化合物, 例如: CH 3 CH 3
C O 无水 NH2-NH2 加成,脱水 C N-NH2 KOH 或 C2H5ONa C 2H5OH 200 ℃ 加压 回流 50~100h CH2 + N2
4
1946年-黄鸣龙改进了这个方法。 改进:a 将无水肼改用为水合肼;碱用NaOH;用高沸 点的缩乙二醇为溶剂一起加热。加热完成后,先蒸去水和 过量的肼,再升温分解腙。
有机化学 第9章 醛和酮
R CH2OH
R' R CHOH R' R COH R"
伯醇 仲醇 叔醇
(5)与氨衍生物的加成缩合
氨及其衍生物是含氮的亲核试剂,可与羰基加成, 氨及其衍生物是含氮的亲核试剂,可与羰基加成, 再分子内失去一分子水形成碳氮双键 再分子内失去一分子水形成碳氮双键
+ δ
C
.. O + HN Y 2
δ
_
C NH2 Y _ O
CH3CH2CHCHO CH3
2-甲基丁醛
CH3CH CHCHO
2-丁烯醛(巴豆醛) 丁烯醛(巴豆醛)
CH2CH2CHO
3-苯基丙醛
注意醛基的写法: 注意醛基的写法:
右端:CHO 右端 左端: 左端:OHC
O 7 6 5 4 3 2 1 CH3CH2CHCH2C CH2CH3 CH3
O3 4 5 CH3 CCH2CH CH2
课堂练习: 课堂练习 1. 比较下列化合物和 比较下列化合物和HCN加成反应的速度 加成反应的速度
CH3CHO CH3CH2CHO CH3COCH3 CH3CH2COCH2CH3
2. 以丁酮为原料,合成 甲基 羟基丁酸 以丁酮为原料,合成2-甲基 甲基-2-羟基丁酸
O CH2CH2CCH3 HCN CH2CH2CCH3 CN OH H3O+ OH CH2CH2CCH3 COOH
α-羟基磺酸钠
适应于: 适应于: 脂肪族甲基酮和八个碳以下的环酮。 醛、脂肪族甲基酮和八个碳以下的环酮。
CH3CHO 89% CH3COCH3 56% CH3COCH2CH3 36% 35% O
CH3COCH(CH3)2 CH3COC(CH3)3 H5C2COC2H5 CH3COPh 12% 6% 2% 1%
有机化学-醛酮
+
HO HO
O H+
O
缩酮对碱和氧化 剂稳定, 剂稳定,对酸不 稳定, 稳定,在稀酸溶 液中易水解
4、与格氏试剂反应 与格氏试剂反应
δ+ C _ δ O + R MgX _ δ δ+
O RMgX + H C H
OMgX C R
OMgX HCH R
H+
H+
OH C R
RCH 2OH
伯醇
O RMgX
π
羰基是极性基团: 羰基是极性基团
δ+
C
O
δ-
µ=2.3—2.8D
醛、酮是极性分子
二、命名
系统命名法: 系统命名法: 选择含羰基最多的最长的碳链为主链; 1)选择含羰基最多的最长的碳链为主链; 2)醛从醛基的碳原子一端开始编号; 醛从醛基的碳原子一端开始编号; 酮从靠近羰基的一端开始编号,使羰基位次最小, 3)酮从靠近羰基的一端开始编号,使羰基位次最小,并把羰 基的位次写在名称前面; 基的位次写在名称前面; 主链上有支链或取代基时, 4)主链上有支链或取代基时,在醛或酮名称前写上支链或取 代基的位次及名称. 代基的位次及名称.
第十二章 醛 和 酮 Aldehyde and Ketone
官能团: 官能团:
C
O
O
羰基
醛:
CH
醛基
O
酮:
C
羰基或酮基
根据烃基不同:脂肪醛酮、 根据烃基不同:脂肪醛酮、芳香醛酮 烃基的饱和度:饱和醛酮、 烃基的饱和度:饱和醛酮、不饱和醛酮 根据羰基数目:一元醛酮、二元醛酮、 根据羰基数目:一元醛酮、二元醛酮、多元醛酮
O + H2NNH2
有机化学醛和酮
H
β α
O
-H,有弱酸性
NaOH
R-CH2-CHO
碳负离子
p- 共轭,使碳负离子稳定
1.醇醛缩合
稀OH-
4~5oC
2-丁烯醛 (α,β- 不饱和醛)
在稀碱溶液中, 含α-H的醛的α-碳可以与另一醛的羰基碳加成形成新的碳碳键,生成β-羟基醛类化合物,该反应称为醇醛缩合。
1. 与氢氰酸的加成(HCN)
适用:醛、脂肪族甲基酮、 少于8个碳的环酮。
R
C
H
O
+ HCN
R
C
H
CN
O
H
(氰醇)
(醛)
芳香酮不反应原因
电子效应
空间位阻
加碱可以促进反应
问题:下列化合物中,能与HCN加成的是:
答案: (1)、(2)、(3)、(4)、(7)。
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
性质:能与2,4-二硝基苯肼、HCN反应,与I2/NaOH发生碘仿反应,又能与FeCl3、溴水(bromine)和Na(sodium)反应
酮式-烯醇式互变异构:
酮式:20%
pKa = 9
存在酮式-烯醇式互变异构的原因:
CH
C
O
C
O
H
①亚甲基连接两个吸电子基团如羰基
② 烯醇式结构存在- 共轭
CH
苯乙醛 2-phenylethanal
例如:
● 多元醛酮:含羰基尽可能多的碳链为主链
己二醛 pentanedial
例如:
1-苯基-2-丙酮
苯乙酮
1-苯基-1-丙酮
● 脂环酮:编号从羰基碳开始 ● 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。 3-甲基环己酮 4-甲基-3-戊烯-2-酮
有机化学 醛和酮
二、同分异构
1.醛的同分异构:碳链的异构引起的。 2.酮的同分异构:碳链的异构引起的和酮羰基的位置不同引 起的异构。 3.相同碳数的饱和一元醛、酮互为同分异构体。
三、醛酮命名 醛的命名
1. 脂肪醛的系统命名:含醛基的最长碳链为主 链,从醛基开始编号,称某醛。
HCHO
甲醛 Organic Chemistry
磷叶立德 又称维蒂希试剂
机理:
R1 Ph3P- CHR + R2 CO R1 R2 C O CHR PPh3 R1 R2 C O CHR PPh3
教材没有反应机理过程指示(箭头)
R1 R
2
C CHR + Ph3P=O
Wittig反应条件温和,产率高,生成的双键位置 确定,没有重排。反应活性:醛>酮>酯
无水HCl OC2H5 OC2H5
+
CH =CH CH =CHCH 22 OC OC H 2H 2 55
OC H OC 2 55 2H [O ]
H ,H2O CH2 OH
CHCHO OH
3、与含氮亲核试剂的加成 1.4 与氨的衍生物加成缩合:氨及其衍生物是含氮的 亲核试剂,可与羰基加成,再分子内失去一分子水形 成碳氮双键
CH3CHCH2CHO OH
β-羟基丁醛
4.含有芳香环的醛,则将芳香环当作取代基。
CHO
CH CHCHO
CHO OH
苯甲醛
β-苯基丙烯醛
邻羟基苯甲醛
(苦杏仁油)
(肉桂醛)
(水杨醛)
Organic Chemistry HUAIHUA UNIVERSITY
酮的命名
1. 脂肪酮的系统命名:与醇的命名相同,连有羰 基的最长碳链为主链:
醛酮知识点
醛酮知识点醛酮,是有机化合物中的一种功能团,由于其在生物体内起着重要的作用,因此对于醛酮的认识和理解是化学领域中的重要知识点之一。
本文将从醛酮的概念、性质、合成方法以及应用领域等方面详细介绍醛酮的知识点。
一、概念醛酮是有机化合物中的一种功能团,它包括醛基和酮基。
醛基是指由一个碳原子和一个氧原子组成的功能团,酮基是指由两个碳原子和一个氧原子组成的功能团。
醛基和酮基都是通过碳氧双键连接在一起的。
醛酮可以通过氧原子与碳原子之间的共价键连接到一个碳链上。
二、性质 1. 醛酮分子中的醛基或酮基可以与其他化合物发生反应,参与各种化学反应。
2. 醛酮分子中的醛基或酮基可以通过氢键与其他分子发生作用,影响醛酮的物理性质。
3. 醛酮分子中的醛基或酮基可以通过杂化轨道的重叠形成共价键,决定了醛酮的化学性质。
三、合成方法 1. 氧化还原反应:醛酮可以通过醛基或酮基的氧化还原反应合成。
常见的合成方法包括氧化醛反应、醛的还原反应和酮的还原反应等。
2. 羰基化合物的氧化:醛酮可以通过羰基化合物的氧化反应生成。
典型的反应是醛的氧化生成酮。
3. 羟酰化反应:醛酮可以通过醛和酮的羟酰化反应生成。
这是一种常用的醛酮合成方法。
四、应用领域 1. 有机合成:醛酮是有机合成中常用的重要中间体。
通过不同的合成方法,可以制备出各种不同结构的醛酮,用于有机合成反应。
2. 药物化学:醛酮及其衍生物在药物化学领域中具有重要的应用价值。
它们可以作为药物分子的骨架或功能团,发挥着重要的药理活性。
3. 食品工业:醛酮是食品工业中常见的添加剂,在食品中可以发挥调味、保鲜、增加风味等作用。
4. 材料科学:醛酮及其衍生物可以作为材料科学中的重要原料,用于制备高分子材料、功能性材料等。
总结:醛酮作为有机化合物中的一种功能团,在化学领域中具有重要的地位和应用价值。
通过对醛酮的概念、性质、合成方法以及应用领域的了解,可以更好地理解和应用这一知识点。
希望本文能够帮助读者对醛酮有更深入的认识,并在相关领域的研究和实践中发挥作用。
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醛酮
亲核加成:
反应活性:脂肪醛>芳香醛(苯环上:连吸电子基>给电子基)>酮(给电子基团降低羰基碳的电正性;空间位阻大)C:HCN、格式试剂,炔基负离子;
N:H+催化(不能太强,否则-NH3+失去亲核性)
O:H2O、醇:
S:NaHSO3、硫醇:
酸性碱性都不稳定,得到醛
※格式试剂的乱七八糟反应:(有机锂试剂就不会有这样的反应)
①与烯醇式的羟基的酸碱反应
②脱HMgX,相当于H2加成羰基
α,β-不饱和醛酮:
亲核加成:
1,2-加成(位阻小,羰基活性高):不饱和醛;有机锂试剂
1,4-加成【3,4-加成:氢加在三号位】(位阻大):不饱和酮;二烃基铜锂(微量Cu(I)可增加1,4-加成产物)
亲电加成:1,4-加成:HX、X2
氧化:醛的空气自动氧化(中间体:过酸)
两种弱氧化剂:均可氧化脂肪醛,不氧化酮、碳碳双键
土伦试剂(Ag):可氧化芳香醛
菲林试剂(Cu):不可氧化芳香醛
醛酮与过酸:插入氧的位置:
H>
机理:氧正离子->碳正离子->连氧负>七元环过渡态
酮的强氧化:
羰基跟小的烷基走(平衡)
还原:
H2:
提供H-:不还原碳碳双键:
LiAlH4(先乙醚中,再水解):还原能力很强& 叔丁基铝锂:与NaBH4性质较相似
NaBH4:质子性溶剂
※只有碳氧键反应
活泼金属(Na、Mg、Al;汞齐)还原:
单分子还原为醇:极性溶剂(水溶液、醇)
双分子还原(偶联)为邻二醇(可能频哪醇重排):非极性溶剂(苯、THF)
酸性:Clammensen克莱门森还原:锌汞齐-浓盐酸
中性:乙二硫醇再H2/Ni还原
碱性:Wolff-Kishner-黄鸣龙还原:
歧化反应:Cannizzarro康尼查罗反应:没有α- H的醛
甲醛的羰基最活泼,故总会被OH-进攻、氧化
α- H的酸性(取代):连的给电子基越多,α- H的酸性越弱
羰基邻手性碳易发生消旋化:
羟醛缩合(α- H的活泼性和羰基亲核加成):加热或酸脱水,室温、低温不脱水
碱性直接进攻β-H ☆酸也能催化羟醛缩合:促进烯醇式生成(取代基多双键稳定),活化醛基
☆
例:
特殊:醛只有一个α- H:不能再脱水
酮的缩合:Ba(OH)2索氏提取器;叔丁基醇铝、加热
分子内缩合:五六元环:反应条件:OH-、Na2CO3、H2O,△
交叉羟醛缩合:若醛和酮反应:醛的羰基活性强;酮常提供α- H,羰基得以保留
实验方法控制产物:
卤代反应:
酸性:只能一取代:在取代基多的碳上取代(取代基多双键稳定)
碱性、低温(0℃):反应快、易多取代:-X吸电子使α- H酸性更强,更容易被OH-夺取而卤代
卤仿反应:C-C键减弱
甲基酮、都会三取代。
只有CHI3是黄色沉淀
蛋疼人名反应:
Backmann重排:
反式同时迁移,迁移集团的构型保持不变
Wittig反应&有机合成!!:环外烯烃、大环烯烃,生成稳定的反式烯烃
三苯基磷与一级二级卤代烃得到Wittig试剂(ylide)
即碱用BuLi 机理:C-亲核加成碳氧双键:
安息香缩合:不含α- H的醛双分子缩合得到α-羟基酮:CN-加成产物转化为碳负离子加成羰基
反应物的要求:
Perkin反应:芳香醛与酸酐
Knoevenagel反应:
Darzens反应:有-X更吸电子,得到碳负,加成羰基得氧负离子,再分子内亲核取代SN2
Reformatsky反应:有机锌试剂:活性低,与醛酮反应、不与酯反应
法沃斯基反应:较强碱(氢氧化钠、醇钠、氨基钠)与α-卤代酮反应,失去卤原子重排得到羧酸(酯、酰胺)
酸性:氯甲基化反应。