醛、酮的结构特点及命名方法和基本原理

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二苯甲酮
• 此反应也是一个芳环上的亲电取代反应 , 傅-克酰基化反应历程 P130 • 芳烃与直链卤烷发生烷基化反应,往往得到重排产物,但酰基化反应没有重排现象
• 酰基是间位定位基。甲基,甲氧基为邻对位取代基,易酰化。 • 在AlCl3-Cu2Cl2催化剂下,芳烃与CO、HCl作用可在环上引入一个甲酰基的 产物,叫伽特曼-科赫反应。
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12.4 醛酮的化学性质 12.4.1 加成反应
烯烃的加成一般为亲电加成; • 醛酮的加成为亲核加成,易于HCN、NaHSO3、ROH、RMgX等发生亲核 加成反应。 (1)与氰化氢加成
• 在碱性溶液中反应加速,在酸 性溶液中反应变慢:
丙酮与氰氢酸作用,3-4h只有一半的原料起反应,若加一滴KOH,反应可
• 低级醛酮易溶于水,醛酮都能溶 于水。丙酮能溶解很多有机化合物, 是很好的有机溶剂。
醛酮沸点与烷烃沸点的比较
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醛酮的红外光谱
羰基化合物在1680~1850cm-1处有一个强的羰基伸缩振动吸收峰。醛基C-H 在2720cm-1处有尖锐的特征吸收峰。
乙醛的红外光谱
• 羰基若与邻近基团发生 共轭,则吸收频率降低: 苯乙酮的红外光谱
以在2min内完成。////在蒸馏氰醇时若不除去碱,会使挥发性大的HCN蒸
馏出来,使平衡向左移动,结果使氰醇完全分解。
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• CN-离子为强的亲核试剂,它与羰基的加成反应历程: 注意:由于氰化氢剧毒,易挥发。通常由氰化钠和无机酸与醛(酮)溶液反应。 pH值约为8有利于反应。
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(2)与亚硫酸氢钠加成
支 = 4:1)。
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12.3 醛酮的物理性质
• 室温下,甲醛为气体,12个碳原子以 下的醛酮为液体,高级醛酮为固体。 • 低级醛有刺鼻的气味, 中级醛(C8~C13)则有果香。 •低级醛酮的沸点比相对分子量相近的 醇低。(分子间无氢键)。
• 由于羰基是个极性基团,分子间偶极 的静电引力比较大,所以醛酮的沸点 一般比相对分子量的非极性化合物(如 烃类)高。
结构中的应用。▲
2
醛和酮均含有羰基官能团: 羰基碳原子上至少连有一个氢原子的叫醛:
—CHO 或
叫醛基。
醛基总是在碳链的一端
• 羰基碳原子上同时连有两个烃基的叫酮。
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12.1 醛、酮的结构和命名
(1)醛酮的结构
甲醛的结构
易受亲核试剂进攻 发生亲核加成
羰基π电子云示意图
4
HCHO
9 9 .9 p m
醛和脂肪族甲基酮(或七元环以下的环酮P285)与之反应,生成 -羟基磺酸钠
在酸碱下可逆反应,分离提纯 • -羟基磺酸钠易溶于水,不溶于饱和亚硫酸氢钠。将醛酮与过量的饱和亚硫酸氢钠 水溶液混合在一起,醛和甲基酮很快会有结晶析出。可以此来鉴别醛酮。
反应历程(亚硫酸氢根离子为亲核试剂):
• 此反应是个可逆反应,常被用来分离和提纯某些羰基化合物:
虽然伯醇也可氧化成相应的醛,但因醛在碱性条件下易发生羟醛缩合反应, 故该方法一般用于氧化仲醇成酮。
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醇在适当的催化剂条件下脱去一分子氢,生成醛酮。
• 该反应得到的产品纯度高,但为一吸热反应,工业上常在脱氢的 同时,通入一定量的空气,使生成的氢与氧结合放出的热量供脱 氢反应。这种方法叫氧化脱氢法。
113.8度
116.1 pm
123.1度
CH3CHO
120.4 pm
101.6度
CH3COCH3
122.4度 121.2 pm
115.3度
CO
122.4度
偶极矩 2.27D
偶极矩 2.85D
1pm = 10-12m 1Å = 10-10m
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(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):
46-51%
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12.2.5 芳烃侧链的氧化
芳烃侧链上的-活泼易被氧化. •控制条件可生成相应的芳醛和芳酮(注意选择适当的催化剂)。
12.2.6 羰基合成
烯烃与CO和H2在某些金属的羰基化合物催化下,与110~200℃、10~20 MPa下,发生反应,生成多一个碳原子的醛。
• 羰基合成的原料多采用双键在链端的-烯烃,其产物以直链醛为主(直:
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12.2.2 炔烃水合
在汞盐催化下,生成羰基化合物,除乙炔外,其他炔烃水合均生成酮:
• 主要生产乙醛。其它炔不易制得。
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12.2.3 同碳二卤化物水解
生成相应的羰基化合物,该法主要制备芳香族醛酮(因为芳环侧链上-容易被卤化.)
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12.2.4 傅-克酰基化反应
•芳烃在无水三氯化铝催化下,与酰卤或酸酐作用,生成芳酮:
• 也可用希腊字母表示靠近羰基的碳原子,其次为、、…...
2. 芳香醛、酮的命名,常将脂链作为主链,芳环为取代基:
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(3) 比较简单的酮还常用羰基两边烃基的名称来命名:
(4) 二元酮命名时,两个羰基的位置除可用数字标明外, 也可用、、…表示 它们的相对位置, 表示两个羰基相邻, 表示两个羰基相隔一个碳原子:
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(3)与醇加成 将醛溶液在无水醇中通入HCl气体或其他无水强酸,则在酸的催化下,醛能 与一分子醇加成,生成半缩醛。半缩醛不稳定,可以和另一分子醇进一步缩 合,生成缩醛:
半缩醛反应历程:
• 半缩醛在酸催化下,可以失去一分子水,形成一个碳正离子,然后再与另
一个醇作用,最后生成稳定的缩醛:
醛、酮的结构特点及命 名方法和基本原理
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1. 掌握醛、酮的结构特点及命名方法; 2. 熟悉醛、酮的制备方法; 3. 了解醛、酮的物理性质; 4. 掌握醛、酮的亲核加成反应历程及各类亲核加成反应;▲ 5. 掌握醛、酮的鉴别方法;▲ 6. 掌握α-H的反应;▲ 7. 掌握醛、酮的氧化、还原反应;▲ 8. 了解重要的醛、酮; 9. 理解核磁共振谱的基本原理,掌握其在鉴定有机化合物
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4-苯基-2-丁酮
香料 麝香成分之一
麝香酮ห้องสมุดไป่ตู้
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12.2 醛酮的制法
12.2.1 醇的氧化和脱氢 伯醇和仲醇氧化或脱氢反应,可分别生成醛、酮。
b.p. 21℃ 及时蒸出,否则氧化成酸
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以三氧化铬和吡啶的络合物为催化剂制醛产率高:
正辛醇
正辛醛(95%)
欧芬脑尔氧化法(主要制酮):含有不饱和C=C双键的醛氧化,需采取特殊催化剂,如: 丙酮-异丙醇铝(或叔丁醇铝)或三氧化铬-吡啶络合物作氧化剂达到此目的。
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