大学物理化学第9章 醛 酮 醌

第九章 醛 酮 醌
9.1 用IUPAC 及普通命名法（如果可能的话）命名或写出结构式： a. (CH 3)2CHCHO
d. (CH 3)2CHCOCH 3
e. (CH 3)2CHCOCH(CH 3)2
g. (CH 3)2C=CHCHO h. CH 2=CHCHO i. CH 3COCH 2CH 2COCH 2CH 3 j. CH 3CH 2CH=CHCH 2COCH 3 k. (S)-3-甲基-2-戊酮 l. β-溴丙醛 m. 1,1,1-三氯-3-戊酮 n. 三甲基乙醛 o. 3-戊酮醛 p. 肉桂醛 q. 苯乙酮 r. 1,3-环己二酮 答案： a. 异丁基醛 b. 苯乙醛 c. 对甲基苯甲醛
d. 3-甲基-2-丁酮
e. 2，4-二甲基-3-戊酮
f. 间甲氧基苯甲醛
g. 3-甲基-2-丁烯醛
h. 烯丙醛
i. 2,5-庚二酮
j. 4-烯-2-庚酮
k. l. BrCH 2CH 2CHO m. Cl 3CCH 2COCH 2CH 3
n. (CH 3)3CCHO o. CH 3CH 2COCH 2CHO p.
q. r.
9.2 写出任意一个属于下列各类化合物的结构式。

a. α , β-不饱和酮
b. α –卤代醛
c. β-羟基酮
d. β-酮醛
答案：a. b.
c. d. 9.3 写出下列反应的主要产物：
a. CH 3COCH 2CH 3 + H 2N -
b. Cl 3CCHO + H 2
c.
b.-CH 2CHO
c.CH 3-
-CHO
f.CH 3O -CH 3
C=O CH 2CH 3
CH 3
H -CH=CHCHO
-C -CH 3
O
O
O
CH 2=CH -C -CH 2CH=CH 2O R --CHO Cl
CH 3-C -CH 2CHCH 3O OH R -C -CH 2-CHO
O + KMnO 4
-CHO CH 3-H +∆
d. e.
f.
g. h. i. j. k. l.
m. CH 2=CHCH 2CH 2COCH 3 + HCl
n. CH 2=CHCOCH 3 + HBr o. CH 2
p.
答案：a. b. c.
d.
e.
CH 3CH 2稀NaOH
C 6H 5COCH 3 + C 6H 5
+
H 2O O + H 2NNHC 6H 5
O
+ (CH 3)2C(CH 2OH)2
室温
-CHO
4H +
∆
O
+ K 2Cr 2O 7
-CCH 3
22O -
-CCH 3
H +∆
+ Cl 2
O C 6H 5CHO + CH 3COCH 3CH 3COCH 2CH 3 + H 2N -CH 3CCH 2CH 3CH 3
N -OH
Cl 3CCHO + H 2Cl 3CCH -OH
OH
+ KMnO 4
-CHO CH 3-
H +∆
-COOH
HOOC -
OH
CH 3CH 2CHO
稀NaOH
CH 3CH 2CHCHCHO
3
CH 3
C 6H 5COCH 3 + C 6H 52C 6H 5CC 6H 5
OMaCl 3
C 6H 5CC 6H 5
OH 浓(CH 3)3CCHO
f.
g.
h.
i. j. k. l. m.
n.
CH 2=CHCOCH 3 + HBr BrCH 2CH 2COCH 3
o.
CNCH 2CH 2COCH 3 +CH 2=CHCHO + HCN
CH 2-CN OH
p.
9.4 用简单的化学方法鉴别下列各组化合物。

a. 丙醛、丙酮、丙醇和异丙醇
b. 戊醛、2-戊酮和环戊酮 答案：a.
b.
O + H 2NNHC 6H 5
NNHC
6H 5
浓(CH 3)3CCHO
(CH 3)3CCH 2OH + (CH 3)3CCOOH
O + (CH 3)2C(CH 2OH)2
-CH 2
-CH 2CH 3
CH 3H +
∆
O
+ K 2Cr 2O 7
HOOC(CH 2)3CCOOH
室温
-CHO
KMnO 4-COOH
+ CHCl 3
COOH -CCH 322O -
-CCH 3
H +
∆
+ Cl 2
O -CCH 2Cl
O CH 2=CH(CH 2)2COCH 33CH(CH 2)2COCH 3Cl
Cl
CH 3
OH +
丙醛异丙醇
丙醇
丙酮A B C
D A B B
C D
C D
C 6H 5CHO + CH 3COCH 3NaOH
C 6H 5CH=CHCOCH 3
9.5 完成下列转化： a.
b. c.
d.
e.
f.
g. CH 3CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH 2CH 2OH
h. 3-己炔3-己酮 i. 苯
间溴代苯乙酮
答案：a.
b.
c.
d.
e.
A B C B A
有沉淀
C
环戊酮
戊醛
2-戊酮CHI 3
C 2H 5OH CH 3CHCOOH
OH
C 2H 5OH CH 3CHCN
OH
CrO 3
CH 3CHO H 2O HCN
+
CH 3CHCOOH
OH
-COCl
-CO -
-COCl
AlCl 3
-CO -
+
无水CH 3HgSO 4 ,CH ≡CH
2OH
-
H +
CH 3CH=CHCHO 稀∆
H 2 / Ni CH 3CH 2CH 2CH 2OH
-OH
=O
CH ≡CH CH 3CH 2CH 2CH 2OH
OH
=O
-CH 3
-CH 2-C -CH 3
CH 3
CH 3
-CH 3CH 2Cl
Mg 2-CH 2MgCl
CH 3CH=CHCHO OH CH 3CH -CHCHO
OH
f.
g.
h.
i.
9.6 写出由相应的羰基化合物及格氏试剂合成2-丁醇的两条线路。

答案： CH 3CH 2CHO CH 3MgBr +A
CH 3CHO
CH 3CH 2MgBr
+
B
9.7 分别由苯及甲苯合成2-苯基乙醇。

答案：
9.8 下列化合物中，哪个是半缩醛（或半缩酮），哪个是缩醛（或缩酮）？并写出由相应的醇及醛或酮制备它们的反应式。

a. b. c. d. 答案：a. 缩酮 ； b. 半缩酮 ； c.d. 半缩醛 反应式： a. b.
-CH 2-C -CH 3
CH 3
CH 3
1) CH COCH +2-
CH 3CH=CHCHO
OH
稀CH 3CH -CHCHO
OH 冷CH 3CH 2CH 2OH
24H 2O
2
HBr
Mg 2浓CH 3CH=CH CH 3CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 2OH +
2CH 3CH 2CH 2MgBr 1) HCHO
HgSO 4 ,CH 3CH 2CH ≡CHCH 2CH 3H 2O
+CH 3CH 2CCH 2CH 2CH 3O
+Br 2
Cl -C -CH 3O
C -CH 3O -C -CH 3O Br
-CH CH 2CH 2CH 2CH 2OH
MgBr
O
O
OCH 2CH 2OH OH -O CHCH 3OH -OH
O O
O
=O HOCH 2CH 2OH
+OCH 2CH 2OH
OH
=O
HOCH 2CH 2OH
+
c.
d.
9.9 麦芽糖的结构式如下，指出其中的缩醛或半缩醛的基团。

答案： 1位碳是缩醛；1’位碳是半缩醛。

9.10 分子式为C 5H 12O 的A ，氧化后得B （C 5H 10O ），B 能与2,4-二硝基苯肼反应，并在与碘的碱溶液共热时生成黄色沉淀。

A 与浓硫酸共热得C （C 5H 10），C 经高锰酸钾氧化得丙酮及乙酸。

推断A 的结构，并写出推断过程的反应式。

答案：
反应式：
9.11 麝香酮（C 16H 30O ）是由雄麝鹿臭腺中分离出的一种活性物质，可用于医药及配制高档香精。

麝香酮与硝酸一起加热氧化，可得以下两种二元羧酸：
-O CHCH 3
OH
CH 3
CHO +HO -
-OH
O
HO(CH 2)4
CHO
O
-O -O
OH CH 2OH
CH 2OH
OH
OH OH OH HO 1'
1H 3CH 3CH -CHCH
3
=O
OH CH 3CH -C -CH 3
H 3C
CH 3C=CH -CH 3
H 3C
A. C.
B.H 3
C CH 3CH -CHCH 3=O
OH
CH 3CH -C -CH 3
H 3C
A. B.+NH 2NH -
CH 3CH -C =NNH-NO 2
NO 2
=O
CH 3CH -C -CH 3H 3C B.H 3C CH 3
NO 2
NO 2
=O
CH 3CH -C -CH 3H 3C B.2=O
CH 3CH -C -OH
H 3C
+ CHI 3
CH 3C=CH -CH 3
H 3C
C.24
H 3C CH 3CH -CHCH 3
OH A.=O
CH 3CCH 3CH 3C=CH -CH 3H 3C C.KMnO 4
+ CH 3COOH
将麝香酮以锌-汞齐及盐酸还原，得到甲基环十五碳烷 ，写出麝香酮的结构式。

答案：
9.12 分子式为C 6H 12O 的A ，能与苯肼作用但不发生银镜反应。

A 经催化氢化得分子式为C 6H 14O 的B ，B 与浓硫酸共热得C （C 6H 12）。

C 经臭氧化并水解得D 与E 。

D 能发生银镜反应，但不起碘仿反应，而E 则可发生碘仿反应而无银镜反应。

写出A →E 的结构式及各步反应。

答案：
各步反应：
9.13 灵猫酮A 是由香猫的臭腺中分离出的香气成分，是一种珍贵的香原料，其分子式为C 17H 30O 。

A 能与羟胺等胺的衍生物作用，但不发生银镜反应。

A 能使溴的四氯化碳溶液褪色生成分子式为C 17H 30Br 2O 的B 。

将A 与高锰酸钾水溶液一起加热得到氧化产物C ，分子式为C 17H 30O 5。

但如以硝酸与A 一起加热，则得到如下的两个二元羧酸：
HOOC(CH 2)7COOH HOOC(CH 2)6COOH
将A 于室温催化氢化得分子式为C 17H 32O 的D ，D 与硝酸加热得到
HOOC(CH 2)12CHCOOH CH 3
HOOC(CH 2)11CHCH 2COOH
CH 3
CH 3
CH 3
O
CH 3CH 3CHCCH 2CH 3O CH 3
CH 3CHCHCH 2CH 3
OH
CH 3
CH 3C=CHCH 2CH 3
A B
C
CH 3CH 2CHO
CH 3COCH 3
D
E
CH 3
CH 3CHCCH 2CH 3O
CH 3
CH 3CHCHCH 2CH 3
OH CH 3
CH 3C=CHCH 2CH 3
A B
C
24
H 2
CH 3CH 2CHO
CH 3COCH 3
D
E
+O
HOOC(CH 2)15COOH 。

写出灵猫酮以及B ，C ，D 的结构式，并写出各步反应式。

答案：
9.14 对甲氧基苯甲醛与对硝基苯甲醛哪个更易进行亲核反应？为什么？ 答案：对硝基苯甲醛更易进行亲核反应。

原因：硝基是拉电子基团，使苯环的电子云密度降低。

9.15 分子式为C 4H 8O 的1HNMR 及IR 谱图数据如下： 1HNMR IR
（a ） δ 1.05(3H) 三重峰 ~1720cm -1 强峰 （b ） δ 2.13(3H) 单峰 （c ） δ 2.47(2H) 四重峰
写出其结构式，并指明各峰的归属。

答案：
羰基的吸收峰在1770~1660cm -1间。

9.16 由环己醇氧化制备环己酮时，如何通过红外光谱图测知反应是否已达终点？
答案：醇的O-H 伸缩振动在3600~3200cm -1间，而酮的C=O 伸缩振动在
A
C
O
Br CH 3-CH 2-C -CH 3O
δ四重峰
单峰
δ 1.05(3H) 三重峰
1770~1660cm -1间，两者的特征吸收峰差别很大，因此，可通过红外光谱图测其特征吸收来判断反应是否已达终点。

9.17 分子式为C 8H 7ClO 的芳香酮的1HNMR 谱图如下，写出此化合物的结构式。

答案：
9.18 如何用1HNMR 谱图区别下列各组化合物？
a. CH 3CH 2CH 2CH 2CH=CH 2与(CH 3)2C=C(CH 3)2
b. CH 3CH 2CH 2CHO 与CH 3COCH 2CH 3
c. 答案：a. CH 3CH 2CH 2CH 2CH=CH 2有多个信号；(CH 3)2C=C(CH 3)2只有一个信号； b. CH 3CH 2CH 2CHO 有四类氢，即有四组峰，且有一6重峰（多重峰）； CH 3COCH 2CH 3有三类氢，即有三组峰，最多的组峰为三重峰。

c. 有一四重峰； 只有单峰。

9.19 分子式为C 3H 6O 的化合物的1HNMR 及IR 谱图数据如下，推测其结构，并指出1HNMR 中的峰及IR 中3000cm -1左右及1700cm -1左右的峰的归属。

答案： 3000cm -1是CH 3的C-H 伸缩振动吸收；
1700cm -1是羰基的吸收峰。

CH 3CH 2
CH 3CH 3
与
--Cl CH 3-
O H H
H
CH 3CH 2CH 3CH 3CH 3-C -CH 3
O。