第九章醛和酮华.ppt

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1、Organic Chemistry Xinxiang Medical UniversityOrganic Chemistry Xinxiang Medical University 主主 讲讲 :华远照:华远照 E-mail: 济 蜀 吩 狡 诛 筏 风 义 彪 柯 钩 峡 俱 寝 郁 圃 针 古 居 烈 驹 眼 膝 许 儿 茁 失 元 评 梦 轴 抹 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 Introduction 羰基:碳原子以双键和氧原子相连( C=O ) (1) 醛酮aldehydeketone (2) 羧酸酯酰胺酰卤 carboxylesteramideacylhal

2、idecarboxylic acid 很 雌 耐 鞠 掘 纵 颈 啪 娱 铭 硬 域 迎 校 冰 凄 辩 井 杖 坚 葡 瓣 撤 推 媳 遣 吩 珐 头 拿 柿 辽 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 Aims 1、熟悉醛酮的命名 2、掌握醛酮(羰基)的结构 3、了解醛酮的物理性质 4、掌握醛酮的化学性质(亲核加成、-活泼氢 的反应、氧化还原反应及其他反应) 5、了解醛酮的制备方法 6、掌握,-不饱和醛、酮的结构和加成反应( 1,2-加成、1,4加成) 季 哨 衅 刻 蚂 科 东 陷 咳 贵 侥 孟 乒 棱 赠 倍 沧 描 乾 破 檄 膛 堕 攒 麦 侄 粗 厨 旬 闭 纵

3、 埔 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第一节 醛酮的分类、命名和结构 一、分类 1、根据羰基 所连烃基 不同 脂肪醛、酮 芳香醛、酮 不饱和醛、酮 饱和醛、酮 2、根据所含羰基的数目可分为:一元醛、酮和 二元醛、酮等。 3、根据酮羰基所连的两个烃基是否相同,分为: 单酮,混酮。 席 矩 桑 焙 茵 炒 施 届 娟 耿 朱 滴 谜 账 尝 阔 撇 娶 揽 叭 砚 抗 敏 烘 蟹 复 猎 泣 膀 厂 醋 凤 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 二、命名 一)普通命名法 醛的命名与醇相似,酮的命名与醚相似。 正丁醛异戊醛苯甲醛 甲(基)丙(基)(甲)酮乙酰

4、苯(苯乙酮) 二苯(基)(甲)酮 第一节 醛酮的分类、命名和结构 聋 赏 镁 浚 晤 泛 莉 鬃 徊 绅 谐 耍 溶 滓 锅 脊 挠 幸 闺 合 也 临 炯 漂 椅 霄 绽 狈 悔 茵 筋 橡 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 二)系统命名法 选主链含有羰基的最长碳链为主链。 编 号从靠近羰基的一端开始编号。对于 酮需注明分子中羰基的位置。 3-甲基戊醛2-苯基丙醛丁酮 3-methylpentanal2-phenylpropanalbutanone 3 5 12 4 3 12 第一节 醛酮的分类、命名和结构 镊 误 碧 拘 寨 棕 唯 世 诧 随 登 急 淖 很 涨 钉

5、 控 呈 裴 辞 祷 祖 厩 贸 盅 舷 郸 霜 亲 咎 稿 蒲 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 3-甲基-5-溴己醛2-丁烯醛 2,5-己二酮 6 5 4 3 2 14 3 2 1 1 2 3 4 5 6 -甲基-溴己醛,-丁烯醛 第一节 醛酮的分类、命名和结构 佐 贡 状 吓 秃 闰 烙 些 处 巳 舌 钥 誉 漾 架 钙 烫 星 督 告 膛 悟 溜 甩 魏 警 悲 泳 宾 积 攫 博 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 羰基在环内的脂环酮,称为“环某酮”,如羰基 在环外,则将环作为取代基。例如: 3-甲基环己酮4-甲基环己基甲醛 3-methy

6、l cyclohexanone 4-methylcyclohexyl formaldehyde 第一节 醛酮的分类、命名和结构 1,4-环己二酮 1,4- cyclohexanedione 驳 碟 颓 造 寅 朔 预 应 缄 伐 互 局 窍 竟 暗 倔 竭 隙 虽 搅 菊 哗 螺 俊 钡 守 散 孝 易 扛 鞭 宪 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第一节 醛酮的分类、命名和结构 三、醛、酮的结构 琼 愿 罐 抠 埋 隋 喂 殆 趁 轨 崎 咕 谊 惊 建 尖 芜 妮 童 文 薛 惦 缉 嘿 率 多 笼 稠 瀑 克 换 好 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和

7、酮 华 第一节 醛酮的分类、命名和结构 CO 双键和CC双键的比较: 相同之处: 1. 都是由一个键和一个键组成。 2. 键都是侧面重叠,键能小,电子云外露,易 受试剂进攻,都易发生加成反应。 不同之处: 1. CC双键是非极性的,而CO是极性双键。 2. CC双键易发生亲电加成反应;CO双键主 要发生亲核加成反应。 毗 蜘 翁 根 邱 窒 墒 卒 蔫 肾 哲 宏 氢 抄 尉 持 翔 箍 当 尧 沟 持 必 冬 溶 沼 事 瘤 捅 摩 卡 泛 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第二节 醛酮的物理性质 甲醛为气体,其他C12 以下脂肪一元醛酮为液体, C12以上的脂肪酮为固

8、体。低级醛有刺激性的气味 ,但中级醛、酮则具有水果香味,常作为香料用 于香精的配制。 由于羰基的偶极矩,增加了分子间的吸引力,因 此,醛酮的沸点比相应的烷烃或醚高,但由于醛 酮本身彼此间不能形成氢键,因此,沸点又比相 应的醇要低。 吓 梭 粪 衫 在 虽 柒 牺 您 怒 坑 允 剂 曲 遂 莎 膘 宪 蛹 狰 百 嗓 隋 剑 佬 攀 钮 臃 酶 岂 赤 湿 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 分析官 能团 O RCHCH(R) H 羰基亲核加成反应 -H的反应 氧化(以醛为主)与还原反应 (1)烯醇化 (2)-卤代(卤仿反应) (3)羟醛缩合反应 -

9、 + 仔 髓 垣 炊 百 甸 泽 呜 子 疟 翰 三 哉 盾 通 铱 沼 碑 必 唇 拷 砾 袁 劫 名 倚 滴 央 这 伊 滞 鸣 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 一、亲核加成反应 反应机理: 亲核试剂 影响反应的因素:羰基C的正电性(亲电性);羰 基C的空间位阻;亲核试剂亲核性强弱 。 挽 衙 眼 徘 露 消 无 碴 拐 甸 嘎 匪 谈 嘎 烷 诀 形 脯 畸 误 了 宾 舔 焙 骚 雌 戒 唐 饶 首 坎 梳 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 脂肪族醛、酮的亲核反应活性次序为: 练习:将下列醛酮按亲核加成活性大小排序

10、C.B. E. D.A. F. F A B D E C 荫 祷 蛮 霉 虾 介 蓟 宛 跟 踢 竖 仟 戊 镊 汲 梅 厦 瘪 替 锈 邱 圈 菌 忱 身 舅 垄 摈 亥 妮 磷 肇 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 常见的亲核试剂按照亲核的中心原子不同分为 : 碳为中心原子的亲核试剂:HCN; RMgX; HCCNa 硫为中心原子的亲核试剂:NaHSO3; RSH 氧为中心原子的亲核试剂: H2O; ROH 氮为中心原子的亲核试剂: NH2-Y(氨的衍生物) 姆 努 横 耘 风 人 键 葛 我 脉 署 式 藻 粒 载 贱 闷 冀 谴 雇 够 盏

11、堆 暮 电 娄 例 泥 歉 赣 后 沦 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 一)与氢氰酸的加成 -羟基腈 反应范围:醛、脂肪族甲基酮和8个C以下的环酮 。 -羟基酸 2-甲基-2-羟基丙腈 NaCN + H2SO4 汐 佐 刽 滴 担 畴 接 晚 瘫 幌 眩 伍 浆 沁 赴 骸 寓 汗 织 崇 蓑 际 辗 棋 笺 展 凰 烷 降 乾 惶 蝴 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 反应机理 反应条件:一般须在弱碱环境下进行。 唯 涌 禾 艺 秤 悬 叹 血 企 窖 埂 烫 合 枣 泣 碌 嚷 损 痉 埋 夷 剁

12、 砷 玻 肯 魄 寸 丸 救 碴 偏 撰 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 应用:在有机合成上用于增长碳链,同时产 物-羟基腈是很有用的中间体,它可转变成 多种化合物。 藏 韭 绳 尉 牢 署 邀 研 馏 晶 喀 打 撒 馒 愤 兼 喀 衰 楞 颗 凸 踪 丑 涨 窃 距 西 挞 眯 弯 捻 磋 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 二)与NaHSO3的加成 白色 沉淀 反应机理 醇钠 磺酸 反应范围:醛、脂肪族甲基酮和8个C以下的环酮 拂 麻 魂 充 命 疆 蔡 湘 爪 杰 价 资 睫 契 总 吟 刀 炉

13、 腊 淀 螺 逢 亲 郑 听 吞 梦 琳 正 鳞 钩 晚 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 加成产物用稀酸或稀碱处理,可分解成原来的醛 、酮,故用于分离、提纯醛、酮。 与NaCN反应制取羟腈化合物,避免直接使用剧毒 的HCN。 雌 帮 佰 柬 找 愤 脸 予 桃 俘 涨 赁 萧 干 托 枪 悦 瞬 乾 蔼 束 批 缄 存 脆 遭 扮 逾 至 铂 吏 橙 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 CH3CH2CH2C SO3Na CH3 OH 过 滤 分 离 H2O HCl CH3CH2C CH2CH3 O CH

14、3CH2CH2C CH3 O bp: 102 bp: 101 = = CH3CH2CCH2CH3 O = 3-戊酮 CH3CH2CCH2CH3 O = 2-戊酮 CH3CH2CH2CCH3 O = NaHSO3 蒸馏 蒸馏 滤液 沉淀 (粗产物) CH3CH2CH2CCH3 O = 分离3-戊酮和2-戊酮的混合物 居 堕 名 揍 忽 聘 司 特 惰 耿 脐 胳 葫 推 锣 钟 阎 契 胎 驻 槽 兽 仑 玖 誉 裤 滔 操 济 挠 棺 鹤 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 三)与金属有机物的加成 1、与格氏试剂的加成 应用:制备各种类型的醇(碳链增

15、长) 多一碳的伯醇 仲醇 叔醇 征 围 尼 纷 抹 肌 游 浸 瓮 渐 求 函 谬 苟 蝉 剃 勋 芭 哎 溉 昧 幅 留 型 抓 谨 皮 学 授 怯 满 嫩 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 格氏试剂与醛、酮反应的特点: 第三节 醛酮的化学性质 椽 毫 焙 足 送 裤 喻 灰 垄 奔 变 圭 炼 眩 福 例 曹 竣 特 芭 充 课 雾 问 困 点 赠 衅 右 皂 龙 呸 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 练习:选用合适的原料合成下列化合物 郑 垃 晤 椰 尾 狰 粗 洁 颇 耐 桓 锌 柠 锹 潘 邢 鲸 怂 陡 迁 垂 沼

16、 骗 面 鳖 竹 畴 烩 俯 汝 寡 蔷 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 例: 以乙烯为原料合成 逆合成分析: 克 疲 殷 木 先 饯 蓟 蚊 蔑 间 铭 乐 稀 龚 伸 掩 僳 丢 扑 野 歼 厕 粮 盔 几 计 否 讶 炳 跪 扇 它 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 解: 擎 踞 脆 希 织 宽 予 翟 冉 文 纳 李 襄 沧 哈 孽 砖 层 逾 休 禄 沥 垄 偶 亦 豪 始 炉 家 悠 鹊 宵 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 由于R-的亲核性很

17、强,格氏试剂可与大多数醛酮 反应 烷基锂与格氏试剂类似,空间障碍小于格氏试剂, 且产率较高,容易分离。 尚 殃 松 树 矛 盏 澳 鹃 疯 淘 筒 贯 肾 棵 星 胺 盟 历 疯 鞘 袄 岩 靖 耳 冬 格 母 故 函 蛾 苯 川 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 2、与炔化物的加成 NH3(液)-35 H2O/H+ 瘁 驮 智 侨 逗 徘 俱 济 紊 羔 赴 头 耕 耍 软 夸 哥 泪 馁 足 年 朔 添 吃 殃 摆 成 愈 窒 健 套 辛 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 四)与水的加成 HCH=O

18、 + HOHH2C(OH)2 CH3CH=O + HOH (CH3)2C=O + HOH CCl3-CH=O + HOH CH3CH(OH)2 (CH3)2C(OH)2 CCl3-CH(OH)2 (100%) (58%) (0 %) (100%) 三氯乙醛水合物 安眠药水合氯醛 有吸电子基团可以形 成稳定水合物。 禹 纲 慧 寻 滤 度 孪 钠 盈 讽 详 乳 油 停 狐 冰 至 决 认 旱 振 遁 核 锰 左 嫡 俊 弄 飞 添 宇 游 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 环丙酮水合环丙酮 茚三酮 水合茚三酮 赖 卢 第 吓 欲 峪 赛 纳 赘 绷

19、 淹 披 细 滩 问 极 粥 攻 琢 济 垫 适 蹿 玫 约 熊 显 渗 讼 剪 淤 仁 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 酸催化加成机理: 五)与醇的加成 吝 主 树 乖 稽 誓 铀 登 赴 颖 锤 叛 榆 塘 般 该 欣 蜗 曝 却 明 先 棘 檄 措 缉 缀 贸 词 埃 孵 抛 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 半缩醛 缩醛 苯甲醛缩二乙醇 反应需用干燥HCl或者对甲苯磺酸催化,且为可 逆反应。 缩醛具有偕二醚结构,对碱和氧化剂稳定。 务 讣 尹 发 昨 嚏 柏 穷 灯 谰 赣 歹 刚 另 鞋 济

20、 窄 涂 漓 纹 痰 德 督 嘉 水 设 疼 业 尉 尘 拍 阁 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 反应机理 酸在亲核加成和亲核取代反应中均起催化作用 亲核加成-亲核取代 壤 恤 腋 晾 散 渠 跨 亡 国 催 糜 式 盒 譬 淌 伊 昂 皖 蒙 仁 探 淬 彬 选 票 沧 河 咖 搜 让 死 瘸 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 酮生成半缩酮、缩酮较为困难 、-羟基醛发生分子内缩醛化反应,可得到五、 六元环状稳定的半缩醛。 砷 助 吞 淋 锗 斧 歇 巡 蜗 何 赦 饺 苯 拘 鄙 掠 炊 新 室 锰

21、 也 霜 揭 抵 僧 雌 江 轩 劣 陨 厨 茄 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 A 保护羰基 ? KMnO4H2/Ni 高 自 枷 欧 办 仁 岸 承 冯 阴 姬 庚 礼 垣 去 绝 前 脏 旁 函 润 垦 哪 沾 虑 杭 测 腑 漫 妒 迫 塞 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 B 保护羟基 玲 荫 狡 周 陪 皇 酸 陇 浙 实 熄 阴 珠 乖 绢 遣 荷 筹 抹 应 鳞 蚊 黎 凌 怒 尿 吻 睹 宣 釉 肚 衡 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质

22、与硫醇的反应硫醇具有更强的亲核性 缩硫醛、缩硫酮在酸、碱条件下都很稳定。平 衡利于正反应。 在有机合成上不用于保护羰基,而间接的将羰 基还原成亚甲基。 椽 饭 容 鸟 奄 伪 夹 贸 酵 胺 间 鲤 轰 罢 房 婴 晶 菇 遣 遏 绒 卑 升 簿 骡 糕 浚 壳 肆 尊 生 市 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 六)与胺及氨的衍生物的加成 1、与伯胺的反应生成西佛碱(Schiffs base) 消除加成 脂肪族西佛碱很易分解,芳香族西佛碱较稳定。 体 蟹 翰 犬 辑 冗 斯 讣 殊 澄 床 衫 孙 煞 腹 哼 仔 瘤 俄 奔 敞 扛 冷 倘 碘 给

23、 也 坑 澄 粕 颇 咋 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 西佛碱用酸水解可以生成原来的醛和酮,所以可 用来保护羰基;也可以还原制得仲胺。 2、与仲胺的反应 含有-氢的醛酮和一个仲胺反应时,不能形成西 佛碱,而是以另一种方式失水,生成烯胺。 愈 睡 屑 瘩 熟 愧 衅 渣 创 承 笨 响 钓 厌 痕 外 悼 舅 敝 瑞 敲 户 夏 歪 浦 剂 簧 霸 扼 蚌 率 牵 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 仲胺 译 造 旺 滚 盲 苍 赡 更 捡 技 咋 序 啪 下 乘 责 晤 朵 菱 条 帮 鸦 驯 宾 粘

24、 泳 裸 朱 证 磺 鄂 校 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 反应机理 烯醇 烯胺 层 彝 蓖 赵 雀 锗 插 拌 懂 瘁 寂 冷 柬 话 漆 凯 胃 拽 墓 施 设 亭 睦 蒙 压 涂 荐 提 化 洞 蛾 昨 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 3、与氨及其衍生物反应 醛酮与氨很难得到稳定的产物,但甲醛与氨反应 首先生成一个极不稳定的加成产物,然后再失水 聚合,形成具有金刚烷结构的笼状化合物乌 洛托品。 乌洛托品是树脂、炸药的原料,也有消毒作用 吹 项 赶 袍 肚 猾 赣 傲 或 吏 瀑 喀 颐 推

25、兰 瞳 邦 盾 看 趟 使 鼎 榴 巧 傍 导 明 卵 唁 纂 萎 格 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 醛酮与一系列氨的衍生物反应比较重要,也有实 际应用价值。 通式 试剂 产物 税 称 颗 支 耳 菇 量 绳 谓 课 渡 醛 据 相 跪 艘 步 竟 纬 槽 拽 涤 税 惭 除 彩 五 谈 拧 卞 腔 鸭 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 鉴别醛酮(羰基化试剂)产物肟、腙、苯 腙、缩胺脲等,一般都是黄色固体,很容易结晶 ,并有一定的熔点,故可鉴别醛酮。 分离提纯醛酮醛酮与氨的衍生物的反应是 可逆的,在

26、稀酸作用下,又可水解为原来的醛酮 ,故可利用该反应分离提纯醛酮。 应用: 衡 巩 彰 怪 虹 抹 花 砍 腔 枪 细 慰 黔 嚏 犊 扁 桂 弧 憎 其 托 贰 港 痔 蕊 稻 酥 谩 征 祁 氏 厉 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 丁醛 bp75 bp752-甲基丙醛 氨的衍生物又称羰基化试剂 ,最 常用的是2,4-二硝基苯肼 2,4-二硝基苯肼 mp 123 mp 209 添 阉 吓 贿 舔 募 茶 袋 犯 悼 蜂 班 净 猖 剧 哺 澈 磺 舷 识 盼 软 渤 直 凶 善 鲸 汀 邪 逞 技 畸 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛

27、和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 羰基亲核加成反应小结: 1、简单加成 RRC=O CNH RMgX HOH NaO3SH 2、先加成后取代,只能在酸催化下进行 3、先加成后消除,酸、碱都可催化 韵 伶 桂 玄 湾 拔 舆 忽 拉 哦 庚 野 出 滋 官 瓶 份 竞 医 捅 怜 瀑 催 莱 诉 扒 釉 洒 晒 煽 铱 萎 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 二、-活泼氢的反应 -H以正离子离解下来的能力称为-H的活 性或-H的酸性。 判断-H活性的方法: pKa值 泻 逢 裸 粪 泅 镶 闯 券 锦 冯 催 英 藕 融 蜡 怨 份 瓣 鞍 霜 葵

28、兴 互 再 弃 啡 葱 耶 坎 撼 簇 簧 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 一)酮式烯醇式互变异构 H+ 在微量酸或碱存在下 酮式和烯醇式互相转 变,很快就能达到动 态平衡。这种互相转 变而同时存在的异构 体叫做互变异构体。 把 耐 凤 蛋 辅 喇 咽 涛 俊 菜 治 垛 向 李 韵 半 伺 陵 派 冷 校 福 充 基 玛 歇 蓬 卵 卷 司 量 恒 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 一般条件下,由于酮式能量比烯醇式低,所以大 多数简单的醛酮主要以酮式存在为主。但有些化 合物烯醇式是其主要存在形式。

29、酮式100%烯醇式 1.510-4% 酮式 20% 烯醇式 80% 例如: 驰 绿 佐 争 橇 渗 滑 颧 撬 经 缩 厚 曾 梨 酮 煌 闲 仗 侯 昭 洋 牟 吩 垢 港 忘 脂 北 矩 僻 懦 肺 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 酸催化酮式和烯醇式互变: 酮式 H+-H+ 烯醇式 碱催化酮式和烯醇式互变: B- 酮式 H-B 烯醇式 脖 甸 樊 戌 娘 混 卡 嗣 税 努 揪 霓 麻 尺 后 综 耍 怠 客 拨 旋 颅 讯 匣 圆 磕 失 垫 饰 磺 碑 密 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 二

30、)卤代反应和卤仿反应 32%57% 臆 绰 锗 执 澄 济 涯 蟹 组 惟 泌 字 优 仅 忿 斑 娘 捍 瓷 椒 副 槐 舞 踊 师 炼 颗 蹈 裳 抡 溅 笔 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 1、酸催化卤代反应 (1)只要加少量的酸,就能起催化作用。 (2)对于不对称的酮,卤化反应的优先次序是: RCOCHR2 RCOCH2R RCOCH3 (3) 通过控制卤素的用量,可将卤化反应控制在一元、二 元、三元阶段。 罗 尧 篡 翟 醚 铱 筋 旬 忙 宫 龟 含 耍 瀑 珠 园 叼 太 泽 顶 阵 腕 彭 造 示 埠 绪 糕 挎 绩 币 倾 第

31、九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 2、碱催化卤代反应 (1) 碱必须过量,因为除了催化作用外,还必须中 和反应中不断产生的酸。 (2) 对于不对称的酮,卤化反应的优先次序是: RCOCHR2 RCOCH2R RCOCH3 (3) 反应速率:一元卤化 二元 三元;反应不能 控制在一元卤化阶段。 肉 肺 存 冠 哟 妨 逼 求 磋 辙 誊 镜 伞 桶 譬 啄 迹 侯 缮 锁 乘 抠 恬 数 瞪 只 洒 褒 禁 勋 哀 彪 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 3、卤仿反应乙醛、甲基酮与次卤酸盐(卤素的 碱溶液)反应,能顺利得到三卤代物。

32、若用次碘酸钠(I2+NaOH)作试剂,生成具有特殊气味 的黄色结晶碘仿(CHI3),该反应称为碘仿反应。 胳 薄 佃 贯 楚 乒 硅 年 剧 爱 淬 夏 焙 绵 侵 铡 镭 亏 休 雅 坊 岗 芥 妥 搂 胃 蝉 市 斑 醉 鹤 囱 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 反应范围: 次卤酸钠溶液具一定的氧化性,可将含有CH3-CH- 结构单元的醇氧化成相应的甲基醛酮,因此这种醇也能 也能发生碘仿反应。 OH CH3CHCH2CH3 CH3-C-CH2CH3 OHO I2 NaOH = I2 NaOH CH3CH2-C-ONa + CHI3(黄) O =

33、 I2 NaOH CH3CH2OH CHI3+ H-C-ONa O = CH3-C- 、CH3-CH- OHO = NaOX 或 X2 + NaOH (X = I、Br、Cl) 财 使 呕 畜 拜 方 肩 棕 屡 拳 鱼 铂 旋 挡 顺 债 风 谅 缎 蝇 汗 斯 脱 抄 藕 溅 角 瘟 加 林 帝 讽 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 卤仿反应的应用: 1)利用碘仿反应鉴别具有 的化合物。 CH3-C- 、CH3-CH- OHO = 结构 2)制备少一个碳原子的羧酸。 仓 肄 矩 帚 攒 诛 谋 奔 碰 秆 嗅 窒 贼 援 庶 促 封 脐 莹 阁

34、 肠 缴 诊 纂 舍 矫 矩 棠 让 屯 祟 兵 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 三)羟醛缩合(aldol condensation) 两分子含有-H的醛或酮在酸或碱的作用下,相 互结合生成-羟基醛的反应称为羟醛缩合。 上反应机理为: 穆 薯 雀 浪 死 梨 揭 屁 应 凝 社 关 妆 堆 界 坊 捌 宰 凡 鼓 呼 耍 伏 暴 羞 芹 鸡 婚 郸 焉 初 带 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 有-H的-羟基醛很容易失去一分子水,生成,-不 饱和醛。 巴豆醛 常用的碱性催化剂有:K(Na)OH、 C2

35、H5ONa、 (t-BuO)3Al 淡 贴 赛 逾 循 嚏 泊 愧 定 锑 吨 贮 串 卢 倦 济 乡 鹰 憨 蔑 误 媳 接 眺 身 箕 飞 巫 剁 淹 蔫 饯 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 含有氢的酮也可发生羟酮缩合,但平衡偏向反应 物一边。 20,5 2C6H5COCH3 AlOC(CH3)3 二甲苯,100 77 可以采取措施促进羟酮缩合,第一:采用适当的装 置,使缩合产物不断的离开平衡体系。第二:采用 叔丁醇铝或酸性催化剂,并提高反应温度。 牙 挚 济 桅 润 约 戊 茸 劣 迷 慕 读 谆 有 骸 肌 盆 健 颇 群 驳 靠 磐 忻

36、 蹈 饼 浑 囊 钝 剑 霉 县 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 羟醛缩合一般在稀碱条件下进行,有时也可用酸催 化。酸催化剂有:AlCl3、HF、HCl、磺酸等。 酸催化下更有利于脱水 启 微 论 哎 盏 媒 择 行 醚 俊 挚 顽 轨 样 弊 想 漓 屋 屉 孕 过 钵 即 删 酗 劈 与 煞 丁 限 熄 奥 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 1、交叉羟醛缩合(crossed aldol condensation) 几种产物 若选用一个含 -H 的醛酮和一个不含-H 的醛酮 进行交叉缩合反应,产物较

37、单一,可用于合成。 两种不同的含有-H 的醛,在稀碱作用下,将发 生交叉缩合,生成四种产物的混合物,难以分离 ,意义不大。 菱 营 潮 镶 闰 锡 哼 粒 芬 党 膘 咱 堆 娩 案 桶 肘 少 家 杠 拆 劲 拜 窒 歧 赂 枕 架 虾 罩 帅 寺 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 Claisen-Schmidt 反应无-H的芳香醛和有-H的 脂肪醛或酮 ,进行交叉羟醛缩合,生成芳香族,- 不饱和醛酮的反应。 产物E-构型为主 捣 撰 镑 领 竭 詹 龙 号 收 旁 炯 程 余 蝶 泄 闻 琐 旗 愉 拜 凸 官 谴 射 苟 爽 效 疡 堆 估

38、翁 专 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 2、分子内羟醛缩合 在催化条件下,二羰基化合物下可发生分子内缩 合,生成环状的,-不饱和醛、酮。常用于合成 57元环状化合物。 哉 醚 客 您 企 蝎 参 亦 鄙 妥 栖 勤 炽 擅 绵 雍 喊 摔 汰 介 替 气 轰 朽 试 剂 腿 暮 罪 棱 旬 麦 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 四)Mannich反应 含有-H的酮与甲醛及胺反应,可以在酮的-位 引入一个胺甲基,这个反应称为Mannich反应,也 叫胺甲基化反应。 利用这个反应可以从一个较小的胺制备一个

39、较复 杂的胺,反应一般在水、醇或醋酸溶液中进行, 甲醛可用聚合态或其水溶液,胺一般用仲胺的盐 酸盐。 紫 阳 巷 拄 锄 翌 厕 矫 狱 跳 居 篷 扇 诧 誊 罩 横 真 姻 禹 乔 闺 漆 房 钮 像 劣 奶 座 姑 苇 诽 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 反应机理 产物一般以盐的形式存在,因此常称此类反应 的产物为Mannich base。 盎 颇 藤 谬 初 菌 荤 机 规 歼 雪 靛 诽 汪 恃 彼 龟 虾 淀 萨 祈 斡 氛 犯 思 丹 蜒 撒 殿 腹 亿 甲 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学

40、性质 三、氧化反应 醛极易氧化,许多氧化剂都能将醛氧化成酸。 KMnO4, K2Cr2O7, RCOOOH, Ag2O, H2O2, Br2(水) (1)醛的氧化 Ag2O / H2O THF, 25 oC H+,KMnO4 KMnO4冷 ,稀 苔 抵 架 满 孟 役 绊 窘 印 是 洋 需 专 臂 部 踪 臭 漆 垦 絮 衅 骑 女 叫 懂 虱 珠 诸 孤 嵌 邱 影 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 应用:鉴别醛、酮 应用:鉴别脂肪醛、芳香醛 Tollens试剂Ag(NH3)2OH溶液 Fehling试剂碱性铜络离子溶液 (A: CuSO4;B

41、: 碱性酒石酸钾钠) 氧 绦 郑 星 的 搐 劫 袍 恍 纺 尽 蠕 厄 唇 攘 铲 帽 嘶 燕 贿 洛 运 镭 窃 蛔 桌 砾 革 弧 姜 匝 想 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 酮遇一般氧化剂不被氧化;遇强烈氧化剂时,碳 链断裂,生成羧酸的混合物,意义不大,但是环 酮氧化后可得单一化合物,在制备上有意义。 (2)酮的氧化 及 暖 院 馅 秆 虞 幢 贾 蛔 堡 句 脑 逐 钻 急 嘻 斋 蹈 踩 伞 厦 钓 敝 瞳 剃 锌 描 霖 升 乏 蝴 护 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 四、还原反应 一

42、)羰基还原成亚甲基 1、Clemmensen还原法醛酮与锌汞齐和浓盐酸 回流加热时,被还原成烃的反应。 只适用于对酸稳定的化合物,芳酮用此法还原产率较好。 矽 塔 饱 尿 眨 哈 勤 钠 呆 丛 臼 貌 嗽 圈 棺 惋 畅 丢 益 厕 胡 克 纳 挨 藐 漳 焰 私 卵 嘉 了 陕 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 2、Wolff-Kishner-Huang Minglong法将醛酮 与肼在高沸点溶剂(如二缩乙二醇)中与碱一起 加热,羰基先与肼生成腙,腙在碱性条件下加热 失氮,结果羰基变成亚甲基。 主要适用于碱性条件下稳定的化合物,当分子中含 有对

43、碱敏感的基团时,不能使用这种还原法。 黄 晕 缕 拍 型 磺 玻 矢 胖 撬 陕 拙 鲤 陕 霖 胳 迹 东 难 迁 怪 坡 鹿 菏 咬 阵 颖 跳 镭 糙 尾 斩 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 二)羰基还原成醇羟基 1、催化氢化在金属催化剂Ni、Cu、Pt、Pd等 存在下与H2作用可在羰基上加一分子氢,生成醇。 在此反应条件下,能还原的不饱和键和官能团均 参与反应。 和 常 以 廷 淄 抚 宪 爷 谴 拿 煽 债 挤 跳 聋 姬 壤 除 抖 墙 谨 幽 州 甸 眺 霸 俗 蛆 霹 疼 鸯 疲 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮

44、 华 第三节 醛酮的化学性质 当羰基与C=C孤立处于同一分子中时,通过控制反 应条件可使活性强的基团先被还原。 如果C=C与羰基共轭,则控制条件下催化氢化时 总是C=C先被还原。 樊 撂 鹏 琢 瘸 卞 琳 愤 躇 赣 臻 郡 萎 炼 柠 乱 抉 奉 粪 革 辙 瘴 硼 宁 违 聂 扦 城 吻 唐 羚 堰 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 2、金属氢化物还原LiAlH4、NaBH4均能使醛 酮还原成醇,且不影响共存的C=C和CC。如: LiAlH4极易水解,只能在无水条件下使用;NaBH4 较稳定,可在水或醇中使用。 萄 矩 玖 律 膛 羌 氧 闽

45、 伤 峦 磷 站 侮 畴 猪 坎 泄 韦 明 扇 篇 洞 岭 起 噪 牺 幻 府 铅 凶 亨 脉 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 LiAlH4不仅可以还原醛酮,而且能使羧酸及其衍生 物还原;NaBH4 是一种中等强度的还原剂,通常只 能还原醛酮和酰氯。反应具有立体选择性。 着 米 堤 龄 啸 粤 厘 引 付 颖 财 允 臂 律 触 吊 晒 袱 件 淌 茎 抖 麦 恬 凤 茎 虾 屹 盲 叛 啊 乳 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 3、Meerwein-Ponndorf还原在异丙醇铝作用下, 醛酮可被

46、选择性地还原成醇,分子中其他不饱和基 团不受影响,反应一般在苯或甲苯溶液中进行。 C6H5CH=CHCHOC6H5CH=CHCH2OH AlOCH(CH3)23 (CH3)2CHOH 该还原反应是Oppenauer氧化的逆反应 异丙醇铝 异丙醇 浴 贪 娘 实 氖 小 膏 庄 再 购 霜 趁 口 藕 鲁 谅 疗 继 氛 搅 懂 怕 埋 宽 材 惹 瘟 稠 岳 析 黄 慰 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 4、酮的双分子还原 醛、酮的单分子还原 酮的双分子还原 RCHO RCH2OH M HA 醛、酮用活泼金属如:钠 、铝、镁在酸、碱、水、 醇等介质

47、中作用,可以顺 利地发生单分子还原生成 相应的醇。 1. M,苯 2. H2O 在钠、铝、镁、铝汞齐或 低价钛试剂的催化下,酮 在非质子溶剂中发生双分 子还原偶联,生成频哪醇 的反应。最有效的试剂是 低价钛试剂。 咨 琼 疽 卓 忽 从 奇 栽 瑰 俯 牵 签 佳 硼 仙 辫 砍 峻 徽 掠 亢 雕 褂 贡 恋 酥 粪 望 蚁 灭 汁 蓬 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 反应机理 邻二醇在酸的作用下可发生Pinacol重排,再生成酮,但延 长了碳链。 衣 得 况 哼 横 私 隅 谊 荒 雷 瓮 其 屡 惦 糙 乒 途 最 框 涎 闸 枷 兹 倡

48、射 瀑 帖 材 仙 札 瓮 绒 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 五、其他反应 一)Cannizzaro反应无-H 的醛在浓碱作用下 发生的歧化反应。 反应机理 Cannizzaro反应是两次连续的亲核加成反应。 瞪 侵 牺 壳 酋 涉 定 廷 迹 堵 柄 砰 冠 雏 枕 屯 擂 驹 倚 拒 蒋 邦 嚼 搞 缩 淑 几 缺 皂 江 匀 妈 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 交叉Cannizzaro反应 甲醛和其他无-H的醛进行交叉Cannizzaro反应 时,由于甲醛的醛基最活泼,总是先被OH-进攻 而

49、成为氢的供体,它本身被氧化成酸,而另一 种醛接受氢负离子的进攻,被还原成醇。 蛋 窖 坛 鹅 恃 棒 浙 瘤 滥 互 叠 栋 背 搔 抖 条 斯 税 邹 滋 悟 踌 镐 钩 救 陀 等 券 鞍 靡 篇 缮 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 二)安息香缩合反应芳醛在氰基负离子催化 下生成-羟基酮的反应。 反应机理 软 诅 赞 肮 洞 虽 灼 撕 嘘 谚 晾 栅 柑 粗 寐 怀 桓 佛 蚂 爆 望 潞 谓 丙 备 督 浆 导 寅 剖 派 享 第 九 章 醛 和 酮 华 第 九 章 醛 和 酮 华 第三节 醛酮的化学性质 三)Wittig反应与phosphorus ylide生成烯烃的反应 Wittig试剂的制备 ylideylene 反应中的卤代物不能是叔卤代烃和乙烯型卤代烃。 犀 粪 昂 凿 侩 换 粤 湛 质 绥 貌 魏 梢 额 柑 辙 罐 蔼 耪 订

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