醛酮
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醇是碳链上连有C-OH 结构的有机化合物 醛是含有醛基-CHO 的一类有机化合物、
酮:最重要官能团为-CO-的有机化合物,-CO-为羰基 醚:最重要官能团为氧桥(醚基)-O-,左右不能是氢 酚是指苯环上直接连接着羟基-OH 的化合物、 酯:最重要官能团为-COO-(酯基)的有机化合物, 酸;容于水能够电离出H 离子的化合物
第十章 醛和酮
醛和酮分子中都含有羰基( )官能团,它们都是羰基化合物。
第一节 醛和酮的结构、分类和命名
羰基碳原子上至少连有一个氢原子的化合物叫做醛,可用通式
表示。
在羰基的两端都连有烃基的化合物叫做酮,可用通式 表示。
一、醛和酮的结构
羰基是醛和酮的官能团。在羰基中,碳和氧以双键相连,与碳碳双键类似,碳氧双键也是由一个б键和一个π键组成,而且羰基也具有三角形平面结构。
(a) 羰基π键的形成 (b)甲醛的平面结构 (c)羰基π电子云分布示意图 二、醛和酮的分类
根据羰基所连接的烃基结构和方式不同,醛和酮可分类如下:
CH 3CHO
OHCCH 2CHO 根据烃基结构分类根据烃基是否饱和分类
根据羰基数目分类
脂环族醛(酮) 例如:
芳香族醛(酮) 例如:
一元醛(酮) 例如:多元醛(酮) 例如:醛(酮)
(乙醛)
(环己酮)
(苯甲醛)
(丁酮)
(丙烯醛)(丙酮)(丙二醛)
脂肪族醛(酮) 例如:饱和醛(酮) 例如:不饱和醛(酮) 例如:
三、醛和酮的命名
H ____C O
H R 1200
12001200O C H H C O O
CHO CH 3CH 2CCH 3O
CH 2CHCHO
__O
C __CH 3CH 3C
O
R R'____O C O
C δδ
+-O C
1. 习惯命名法
醛的习惯命名法与伯醇相似,只需把“醇”字改为“醛”字即可。例如:
正丁醇 异丁醇 苯甲醇
正丁醛 异丁醛 苯甲醛
还有一些醛的名称,是由相应羧酸的名称而来。例如:
蚁醛 肉桂醛 水扬醛
酮的命名:在羰基所连接的两个烃基名称后再加上“甲酮”两字,“甲”字习惯上可以省略。脂肪混酮命名时,要把“次序规则”中较优先烃基写在后面。但芳基和脂基的混酮,要把芳基写在前面。例如:
二甲基(甲)酮(二甲酮) 甲基乙基(甲)酮(甲乙酮) 苯基乙烯基(甲)酮 2.系统命名法 其要点如下:
(1) 选取主链(母体) 选择含有羰基的最长碳链作为主链。不饱和醛酮的命名,主链须包含不饱和键。芳香族醛酮命名时,常把脂链作为主链,芳环作为取代基。
(2) 确定主链碳原子的位次(编号) 从靠近羰基的一端开始给主链编号。主链碳原子位次除用阿拉伯数字表示外,也可以用希腊字母表示,与羰基直接相连的碳原子为α-碳原子,其余依次为β、γ、δ ……位;酮分子中与羰基直接相连的两个碳原子都是α-碳原子,可分别用α,αˊ表示,其余以此类推。对碳链末端碳原子,不论碳链长短,均可用ω表示。
(3) 写名称 将取代基的位次、数目、名称以及羰基的位次依次写在醛酮母体名称之前。当酮基位次只有一种可能时,位次号数可省略。醛基总在碳链的一端,可不表明位次。不饱和醛酮要注明不饱和键的位次。例如:
__CH 3CH 2CHCH 2CHO
1
2
3
5
4
CH 3CH CHCH 3
CH 3
CH 3
__O
C CH CH 2
4
1
235CH 3CH 2CH 2 CHCH 2CHO
αβ
α'
β'
CH 3
母体
母体
α
γ
β
ω
3-甲基戊醛 α,α′-二甲基-3-戊酮 3-正丙基-4-戊烯醛
(β-甲基戊醛) (2,4-二甲基-3-戊酮)
乙二醛 α-溴丙酮 4-苯基-2-戊酮 4-戊烯-2-酮
还可用希腊字母表示二酮的碳位。例如:
CH 3 CH 3 C O C O
CH 3 CH 2CH 3C O CH CH 2
C O H H C O C O CH 3CH 2Br C O CHCH 2CH 3CH 3C O CH 3CH 2CH CH 2
(CH 3)2CHCH 2OH CH 2OH
CH 3CH 2CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH 2CHO
(CH 3)2CHCHO CHO CH CHCHO CHO OH HCHO
2,3-戊二酮 2,4-戊二酮
(α-戊二酮) (β-戊二酮)
第二节 醛和酮的制法
一、 炔烃的水合
在汞盐催化下,炔烃与水化合生成羰基化合物。乙炔水合生成乙醛,其他炔烃水合都生成酮。例如:
HC CH H 2O
CH 3CHO
HgSO 4,稀H 2SO 4MPa
乙醛
__
__9095℃,0.10.2+~~
H
2O
C O
CH 3
环己基乙炔
甲基环己基酮HgSO 4 ,稀H 2SO 4
CH __C +
二、 烯烃的氧化
α-烯烃与一氧化碳和氢在八羰基二钴[Co(CO)4]2催化下生成多一个碳原子醛的反应称为羰基合成,又称为烯烃的醛化。乙烯羰基合成得到丙醛,其他α-烯烃羰基合成可得到直链醛和支链醛两种,其产物以直链醛为主。例如:
Co(CO)4
2
MPa
CH 2CH 2+CO +H 2
CH 3CH 2CHO
110120℃,1020~~
Co(CO)4
2
CH 2+CO +H 2
CH 3CH CH 3CH 2CH 2CHO CH 3CHCHO
CH 3
+__
MPa
170℃,25正丁醛(75%)
异丁醛(25%)
三、 醇的氧化和脱氢
1.氧化 伯醇和仲醇在重铬酸钾和硫酸等氧化剂的作用下,被氧化成相应的 醛和酮。
__
__
____
O
C
CH
OH
K 2Cr 2O 7H 2SO 4
二苯甲醇
二苯甲酮
2.脱氢
C O C O CH 3CH 2CH 3C O
C O CH 3CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2OH CH 3CH 2CHO K 2Cr 2O
7H 2SO 4
__OH
O
Cu ,250℃
+
O 2
H 2O
12
+