醛酮的命名

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3、许多天然醛、酮都有俗名。
第二节 醛酮的物理性质
一、相态 在室温下,除甲醛外,其它醛酮都为液体和固体。许多低级醛有刺鼻 臭味。某些天然醛、酮具有特殊芳香气味,可用于化妆品及食品工业。
二、沸点
醛、酮分子间不能形成氢键,其沸点比分子质量相近的醇和羧酸要低, 但由于醛、酮一般为极性分子,所以沸点比相应的烷烃和醚类要高。
醛和酮的化学性质活泼,可以发生多种化学反应,尤其是羰基的亲核加成 反应,在有机化学中有着广泛的用途。 不少醛、酮广泛应用于临床,例如,戊二醛由于具有较强广谱杀菌作用, 临床用于灭菌或消毒医疗器械,如膀胱镜、支气管镜、橡胶和塑料制品等。 再如中药麝香的有效成分之一就是含十五个碳的环酮-麝香酮。
第一节 醛、酮的分类和命名
第九章 醛和酮(Aldehydes and ketones)
掌握:醛、酮的结构特征以及与化学性质的关系; 亲核加成反应,并应注意醛和酮在反应中的差异; 酮式-烯醇式的互变异构和α-H的酸性; 醛、酮的α-卤代反应和醇醛缩合反应。 熟悉:醛、酮的命名方法; 醛、酮的物理性质以及醛、酮的氧化还原反应。 了解:醛、酮的分类; 一些在医学上常见的醛、酮化合物,如甲醛的功能和毒性等。
一、羰基的结构和反应的基本特征 醛和酮的羰基碳与氧均为sp2杂化,碳原子的3个sp2杂化轨道分别与氧 及其它2个原子形成3个σ键。羰基碳和氧各剩下1个未杂化的p轨道, 且彼此平行重叠,形成π键。 因此,羰基的碳氧键是由1个σ键和1个π键构成的。 羰基氧原子上还有两对孤对电子,它们分布在另外两个sp2杂化轨道上。
碳正离子中的碳原子外层只有6个电子,是一种不稳定的粒子。而氧负 离子中的氧原子外层有8个电子,是比较稳定的八隅体结构。而且由于 氧的电负性较大,具有较强的容纳负电荷的能力,所以作为反应中间体, 氧负离子比碳正离子稳定得多,因此羰基加成是按亲核加成途径进行。 羰基是醛、酮化学反应的中心,羰基上的亲核加成是醛、酮化学性质的 主要内容。由于羰基的吸电子影响,a-H比较活泼,一些涉及a-H的 反应是醛、酮化学性质的重要组成部分。此外,因醛、酮处于氧化还原 的中间价态,它们既可以被氧化,又可以被还原,所以氧化还原也是 醛、酮的一类重要反应。

为什么羰基具有较高反应活性?
1、与羰基碳原子直接相连的三个原子处于同一平面,平面构型对试剂 进攻的位阻较小。
2、由于氧原子的电负性比碳大,成键电子,特别是π电子偏向于氧原子 一边,所以羰基具有较大的极性。 羰基作为一种不饱和键,与碳碳双键一样,主要的化学反应是加成。 但羰基C=O与C=C在结构上有两个重要的差别: 1、氧原子带有孤对电子;
二、亲核加成反应 亲核加成(nucleophilic addition)反应是羰基的特征反应。
亲核试剂一般是含有带负电荷或孤对电子的原子或基团。常见的亲核试剂 有:氢氰酸、醇、水及氨的衍生物等。在许多情况下,羰基的亲核加成反应 是可逆的。 醛、酮亲核加成反应的难易除了与亲核试剂的性质有关外,主要取决于醛、 酮的结构,即取决于羰基碳上连接的原子或基团的电子效应和空间效应。 醛通常比酮活泼,更容易发生亲核加成。这是因为烷基具有斥电子诱导效应, 导致羰基碳正电性减少;同时烷基体积增大,空间位阻也增大,所以与醛相 比,酮不利于亲核试剂的进攻。
1. 加氢氰酸 氢氰酸与醛或酮作用产生相应的加成产物氰醇(cyanohydrin),也称 a-羟腈。
芳香酮难与氢氰酸发生反应,原因是:(1)羰基与芳香环共轭,芳香环上 的电子向电负性强的羰基转移,使得羰基碳原子正电性减弱;(2)芳香环 有较大的空间位阻。 如存在碱,可提高HCN加成羰基的反应速率,因为加碱可增加CN-离子 浓度。这表明,在与HCN加成中,CN-浓度是决定反应速率的重要因素 之一,也证明其反应机制是CN-作为亲核试剂首先向羰基进攻。
三、溶解性
由于醛酮的羰基氧原子能与水分子中的氢原子形成氢键,所以低级醛、 酮易溶于水,例如,甲醛、乙醛、丙醛和丙酮都可与水混溶。 随着醛、酮中烃基的比例增大,水溶性迅速降低,含6个碳以上的醛、酮 几乎不溶于水,但可溶于乙醚、甲苯等有机溶剂中。
第三节 醛酮的结构和化学性质
醛、酮化学性质非常活泼,能发生多种反应。结构决定性质,性质反 映结构,羰基是醛、酮的官能团,在学习醛、酮的化学性质之前,掌 握羰基的结构是十分必要的。
醛(aldehyde)和酮(ketone)都是含有羰基(carbonyl group) 官能团的化合物。 醛分子中的羰基碳原子分别与氢原子及烃基相连(甲醛例外,其羰基碳与 两个氢原子相连),其通式为R-CHO,-CHO为醛基。 酮分子中的羰基碳原子与两个烃基相连,其通式为RCOR’,酮分子中的羰基 常称为酮基。
(2)命名不饱和醛、酮时,除羰基的编号应尽可能小以外,还要表示出 不饱和键所在的位置。
(3)含有芳香环的醛、酮,可把芳基作为取代基来命名。
(4)多元醛、酮命名时,应选取含羰基尽可能多的碳链为主链,并注明 羰基的位置和羰基的数目。
(5) 脂环酮命名时,编号从羰基碳原子开始,仅在名称前多加一个“环”字。
2、氧的电负性比碳强。碳原子带部分正电荷,氧原子带部分负电荷, 加成试剂的负性部分总是和羰基碳结合,而正性部分则与氧结合。
我们知道,在碳碳双键上的加成是亲电的,即试剂的正性部分(亲电试剂) 先进攻π键,与其中一个双键碳(电子密度较高的碳)结合后,形成碳正 离子,后者再与试剂的负性部分结合而完成反应。 那么试剂对羰基的加成情况如何呢?是亲电的,还是亲核的? 可以设想两种可能:第一种是试剂的负性部分(亲核试剂)先进攻羰基, 形成氧负离子中间体;第二种是正性部分先进攻氧,形成碳正离子中间体:
一、 醛、酮的分类 1、按照烃基结构的不同,醛、酮可分为脂肪族醛、酮和芳香族醛、酮。 芳香族醛、酮的羰基碳直接连在芳香环上; 2、根据分子中羰基的数目分为一元醛、酮和多元醛、酮。
二、醛、酮的命名 1、简单的醛、酮可用普通命名法命名。
2、结构复杂的醛、酮主要用系统命名法命名: (1) 选择含有羰基的最长碳链作为主链,从醛基一端或靠近羰基一端给 主链编号。醛基因处在链端,编号总是1,可以省略,而酮羰基的位 次必须标出。
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