有机化学课件(第四版)课件
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制备直链烷基苯：
+C l C (C 2 )1H C 63H 无水AlCl3 O
2.与格氏试剂反应
R 1
无水乙醚
CO + RMgX
R 2
R 1
R 1
RCOM H 2 O gR X CO H
R 2
R 2
HCO+ RMgX
无水乙醚
H H 2ORCO H
H
H
R 1
无水乙醚
HCO+ RMgX
H 2ORC R 1O H
H
R 1
无水乙醚
CO+ RMgX
R 2
H 2ORR C 1O H R 2
O
O H
C H 3CC H 3HNi2 C H 3C HC H 3
CH3CH=CHCHO
H2 Ni
CH3CH2CH2CH2OH
氢化铝锂(LiAlH4)
硼氢化钠(NaBH4)
异丙醇铝Al[OCH(CH3)2]3
能还原羰基,不还原C＝C、C≡C。
氢化铝锂、硼氢化钠还可以还原－COOH、 －COOR、－CONH2等基团。
OR1 R C OR1
H2O H＋
H
O R CH+ 2R1OH
• 酮较难与一元醇反应，与1 ,2－或1,3－二员醇比较容易 进行，产物为环状缩酮。
O
+ HOCH2CH2OH
OO
+ H2O
OH
例:由CH3CHO 和BrCH2CH2CHO合成 CH3CHCH2CH2CHO
干HCl BrCH2CH2CHO C2H5OH BrCH2CH2CH(OC2H5)2
C H N N H
84-87%(白色) 苯甲醛苯腙 (苯亚甲基苯腙)
4.与醇加成
R HCO + R1OH
干燥HCl 或浓H2SO4
O1R RCO H
H
半缩醛
O1R RCO1R
H
缩醛
• 半缩醛不稳定,很难分离。 • 缩醛对碱、氧化剂、还原剂稳定。 • 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。
第九章 醛、酮、醌
• 醛、酮、醌的结构、分类和命名
• 醛、酮、醌的物理性质 • 醛、酮、醌的化学性质
一、结构
9-1 醛和酮
• 醛、酮:分子中含有羰基,故称为羰基化合物。
• 官能团： 羰基 C O
O RCH
醛
O
CH 醛基
O R C R1
酮
O
C 酮基
• C、O:sp2杂化; • 三个σ键,一个π键； • 键角:接近120°,C=O键长：122pm • 羰基具有极性。
C N NH
NO2
NO2
2,4-二硝基苯腙
C O + H 2 N YC N + 2 Y H C N Y －H2O C N Y
O -
O H H
• 反应为加成-脱水反应。
• 产物多数为晶体,有固定的熔点,与稀酸作用，可水解成原来 的醛或酮，常用来鉴定、分离和提纯醛或酮。
例：
－H2O
C+ H H 2 N N H O
甲醛(HCHO)的结构
C
O
δ+
δ-
CO
二、分类
• 脂肪族醛、酮，芳香族醛、酮。 CH3CHO CH3COCH3
• 饱和醛、酮，不饱和醛、酮。 • 一元醛、酮，二元醛、酮等。
单酮、混酮、环酮。
CHO COCH3
O O
OO
CH3CCH CHCH3
CH3CCH2CCH3
三、命名 1. 普通命名法:适合简单的醛、酮。
O - 快
OA
C NAu + C Nu
1.与氢氰酸加成
Rδ+ δR 1CO+ HCN
R R 1CC O HN
• 酸性条件下反应慢，碱性条件下反应快。
HCN
• 反应活性：
OH－
H+ + CN-
H＋
OO O
O
O
H C H ＞ C H 3 C H ＞ C H 3 C C H 3 ＞ C 6 H 5 C C H 3 ＞ C 6 H 5 C C 6 H 5
• 低级醛、酮易溶于水。因能与水形成氢键。 高级醛、酮不溶于水。
• 易溶于有机溶剂。 •低级醛具有刺激气味, C8～13醛、酮和一些芳香醛具有花果香味。
7-3 醛、酮的化学性质
• 醛比酮活泼,含甲基的酮也较活泼,有些反应为醛所特有。
一、羰基的亲核加成反应
δ+ δ- δ+ δ- 慢
CO + A Nu
CH3CHO 乙醛
CH3 CH3CHCHO
2-甲基丙醛
CH3COCH3 丙酮
CH3COCH2CH3 丁酮
O C5 H3C4 H2C3 C2 HC1 H3
CH3
2-甲基-3-戊酮
O C1H3C2C3H C4HC5H3
3-戊烯-2-酮
wenku.baidu.com
CH3CH2COCH2CH3 3-戊酮
CH2=CHCHO 丙烯醛
5 4 32 1 CH3CH CHCHCH3
Mg 无水乙醚
BrMgCH2CH2CH(OC2H5)2
CH3CHO
O H H 2 O C H 3 C H C H 2 C H 2 CH 2 H ( 5 )2 OC
H3O+CH3O CH HCH2CH2CHO
三、氧化和还原反应 1. 还原反应
C H 3 C H 2 CH HNi2 C H O 3 C H 2 C 2 O HH
3.与氨的衍生物加成
• 氨的衍生物： H2N Y
H2N－H 氨
C NH 亚胺
H2N－R(Ar) 伯胺 H2N－OH 羟胺
C N R（Ar） 取代亚胺 西佛(Schiff)碱
C N OH 肟
H2N-NH2 肼
C NNH2
腙
H2N NH 苯肼
C N NH
苯腙
NO2
H2N NH
NO2
2,4-二硝基苯肼
CH3CH2CH2CHO 正丁醛
O CH3CCH2CH3
甲基乙基酮
CH3 CH3CHCH2CHO
βα
异戊醛(β-甲基丁醛)
O CH3CH2CCHCH3
CH3
乙基异丙基酮
2. 系统命名法 • 以醛、酮为母体,选择含羰基的最长的碳链为主链。 • 编号时使羰基位次最小。标出羰基的位置(醛基不标). • 环酮则在名称前加一“环”字。 • 芳香族醛、酮,芳烃一般作为取代基。
OH 3-戊烯-2-醇
CHO 苯甲醛
COCH3 苯乙酮
O CH2CCH3 环戊基丙酮
CH2CHO 苯乙醛
CHCHO
21
C3 H3
2-苯基丙醛
O
1
6
2
5 4 3 CH3
3-甲基环己酮
7-2 醛、酮的物理性质
• 常温下,甲醛:气体; C12以下醛、酮:液体； 高级：固体。
• 沸点：醇、酚＞醛、酮＞醚、烃（分子量相近） 因醛、酮为极性分子,但不能形成分子间氢键。
乙醚 CH3CH=CH2CHCHO + LiAlH4 △
+
H3O
CH3CH=CH2CHCH2OH
Al[OCH(CH3)2]3 CH3CH=CHCHO (CH3)2CHOH
CH3CH=CHCH2OH ＋
CH3COCH3
• 克雷门生（Clemmenson）还原法:酸性条件
C C H 3Hg-Zn/HCl O
+C l C (C 2 )1H C 63H 无水AlCl3 O
2.与格氏试剂反应
R 1
无水乙醚
CO + RMgX
R 2
R 1
R 1
RCOM H 2 O gR X CO H
R 2
R 2
HCO+ RMgX
无水乙醚
H H 2ORCO H
H
H
R 1
无水乙醚
HCO+ RMgX
H 2ORC R 1O H
H
R 1
无水乙醚
CO+ RMgX
R 2
H 2ORR C 1O H R 2
O
O H
C H 3CC H 3HNi2 C H 3C HC H 3
CH3CH=CHCHO
H2 Ni
CH3CH2CH2CH2OH
氢化铝锂(LiAlH4)
硼氢化钠(NaBH4)
异丙醇铝Al[OCH(CH3)2]3
能还原羰基,不还原C＝C、C≡C。
氢化铝锂、硼氢化钠还可以还原－COOH、 －COOR、－CONH2等基团。
OR1 R C OR1
H2O H＋
H
O R CH+ 2R1OH
• 酮较难与一元醇反应，与1 ,2－或1,3－二员醇比较容易 进行，产物为环状缩酮。
O
+ HOCH2CH2OH
OO
+ H2O
OH
例:由CH3CHO 和BrCH2CH2CHO合成 CH3CHCH2CH2CHO
干HCl BrCH2CH2CHO C2H5OH BrCH2CH2CH(OC2H5)2
C H N N H
84-87%(白色) 苯甲醛苯腙 (苯亚甲基苯腙)
4.与醇加成
R HCO + R1OH
干燥HCl 或浓H2SO4
O1R RCO H
H
半缩醛
O1R RCO1R
H
缩醛
• 半缩醛不稳定,很难分离。 • 缩醛对碱、氧化剂、还原剂稳定。 • 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。
第九章 醛、酮、醌
• 醛、酮、醌的结构、分类和命名
• 醛、酮、醌的物理性质 • 醛、酮、醌的化学性质
一、结构
9-1 醛和酮
• 醛、酮:分子中含有羰基,故称为羰基化合物。
• 官能团： 羰基 C O
O RCH
醛
O
CH 醛基
O R C R1
酮
O
C 酮基
• C、O:sp2杂化; • 三个σ键,一个π键； • 键角:接近120°,C=O键长：122pm • 羰基具有极性。
C N NH
NO2
NO2
2,4-二硝基苯腙
C O + H 2 N YC N + 2 Y H C N Y －H2O C N Y
O -
O H H
• 反应为加成-脱水反应。
• 产物多数为晶体,有固定的熔点,与稀酸作用，可水解成原来 的醛或酮，常用来鉴定、分离和提纯醛或酮。
例：
－H2O
C+ H H 2 N N H O
甲醛(HCHO)的结构
C
O
δ+
δ-
CO
二、分类
• 脂肪族醛、酮，芳香族醛、酮。 CH3CHO CH3COCH3
• 饱和醛、酮，不饱和醛、酮。 • 一元醛、酮，二元醛、酮等。
单酮、混酮、环酮。
CHO COCH3
O O
OO
CH3CCH CHCH3
CH3CCH2CCH3
三、命名 1. 普通命名法:适合简单的醛、酮。
O - 快
OA
C NAu + C Nu
1.与氢氰酸加成
Rδ+ δR 1CO+ HCN
R R 1CC O HN
• 酸性条件下反应慢，碱性条件下反应快。
HCN
• 反应活性：
OH－
H+ + CN-
H＋
OO O
O
O
H C H ＞ C H 3 C H ＞ C H 3 C C H 3 ＞ C 6 H 5 C C H 3 ＞ C 6 H 5 C C 6 H 5
• 低级醛、酮易溶于水。因能与水形成氢键。 高级醛、酮不溶于水。
• 易溶于有机溶剂。 •低级醛具有刺激气味, C8～13醛、酮和一些芳香醛具有花果香味。
7-3 醛、酮的化学性质
• 醛比酮活泼,含甲基的酮也较活泼,有些反应为醛所特有。
一、羰基的亲核加成反应
δ+ δ- δ+ δ- 慢
CO + A Nu
CH3CHO 乙醛
CH3 CH3CHCHO
2-甲基丙醛
CH3COCH3 丙酮
CH3COCH2CH3 丁酮
O C5 H3C4 H2C3 C2 HC1 H3
CH3
2-甲基-3-戊酮
O C1H3C2C3H C4HC5H3
3-戊烯-2-酮
wenku.baidu.com
CH3CH2COCH2CH3 3-戊酮
CH2=CHCHO 丙烯醛
5 4 32 1 CH3CH CHCHCH3
Mg 无水乙醚
BrMgCH2CH2CH(OC2H5)2
CH3CHO
O H H 2 O C H 3 C H C H 2 C H 2 CH 2 H ( 5 )2 OC
H3O+CH3O CH HCH2CH2CHO
三、氧化和还原反应 1. 还原反应
C H 3 C H 2 CH HNi2 C H O 3 C H 2 C 2 O HH
3.与氨的衍生物加成
• 氨的衍生物： H2N Y
H2N－H 氨
C NH 亚胺
H2N－R(Ar) 伯胺 H2N－OH 羟胺
C N R（Ar） 取代亚胺 西佛(Schiff)碱
C N OH 肟
H2N-NH2 肼
C NNH2
腙
H2N NH 苯肼
C N NH
苯腙
NO2
H2N NH
NO2
2,4-二硝基苯肼
CH3CH2CH2CHO 正丁醛
O CH3CCH2CH3
甲基乙基酮
CH3 CH3CHCH2CHO
βα
异戊醛(β-甲基丁醛)
O CH3CH2CCHCH3
CH3
乙基异丙基酮
2. 系统命名法 • 以醛、酮为母体,选择含羰基的最长的碳链为主链。 • 编号时使羰基位次最小。标出羰基的位置(醛基不标). • 环酮则在名称前加一“环”字。 • 芳香族醛、酮,芳烃一般作为取代基。
OH 3-戊烯-2-醇
CHO 苯甲醛
COCH3 苯乙酮
O CH2CCH3 环戊基丙酮
CH2CHO 苯乙醛
CHCHO
21
C3 H3
2-苯基丙醛
O
1
6
2
5 4 3 CH3
3-甲基环己酮
7-2 醛、酮的物理性质
• 常温下,甲醛:气体; C12以下醛、酮:液体； 高级：固体。
• 沸点：醇、酚＞醛、酮＞醚、烃（分子量相近） 因醛、酮为极性分子,但不能形成分子间氢键。
乙醚 CH3CH=CH2CHCHO + LiAlH4 △
+
H3O
CH3CH=CH2CHCH2OH
Al[OCH(CH3)2]3 CH3CH=CHCHO (CH3)2CHOH
CH3CH=CHCH2OH ＋
CH3COCH3
• 克雷门生（Clemmenson）还原法:酸性条件
C C H 3Hg-Zn/HCl O