九章节羰基化合物.ppt

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1、 第九章 羰基化合物 exit 贩 异 溯 拂 沧 稼 刀 侦 安 奋 考 豢 湖 堂 举 侄 铅 臆 同 碍 毫 喻 床 淡 观 隧 杏 酋 钟 裴 疹 扑 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 主要内容 第一节结构和命名 第二节物理性质 第三节化学反应 第四节共轭不饱和加成和还原 第五节醛酮的制备 腕 贝 钦 戮 陕 关 诽 廷 畅 蜜 绊 房 昏 符 禁 计 允 惹 莹 贫 虚 俱 砧 砒 秃 误 须 锅 隋 责 肯 诌 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 (一)结构 在醛(Aldehydes)和酮(Ketones)分子中, 都含有一

2、个共同的官能团羰基,故统称为羰基 化合物 醛分子中,羰基至少要与一个氢原子直接相 连,故醛基一定位于链端。 CO sp 2 键角接近120 第一节结构和命名 骗 韧 叶 蔡 姐 捞 欠 菇 稿 瓷 盾 瓷 唉 猫 乳 樊 恰 庆 铣 锥 府 紫 皂 澜 香 怒 振 带 背 蚂 锡 阎 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 (二)命名 1. 普通命名法 醛按氧化后生成的羧酸命名,酮看作是甲酮的衍生物。 CH3CH2CHO CH2=CHCHO 丙醛 丙烯醛 甲基乙基甲酮( 甲乙酮) 权 癌 揪 掺 鼎 睛 柯 辅 易 存 园 昆 命 顺 抢 甘 嗡 讥 鼎 哮 齐 社 堆

3、 馁 绞 崖 孙 潘 庶 饶 神 伙 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 -甲基丁醛 -甲氧基丁醛 -苯基丙烯醛 甲基异丙基酮 甲基乙烯基酮 醛 酮 乙酰苯 (苯乙酮) 标记取代基位置 。 暮 迂 噬 摹 万 浮 勺 某 杀 祸 攻 峰 赞 县 统 梅 蝗 宗 枕 擅 酚 括 嫂 皇 斯 蹲 锁 酵 帛 塔 慎 河 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 2. 系统命名法 环己酮 2-氧代环己基甲醛 4-氧代戊醛 3-烯丙基-2,4-戊二酮 4-Oxopentanal 3-Allyl-2,4-pentanedione Cyclohexanon

4、e 2-Oxocyclohexane carbaldehyde 银 基 舶 噪 铣 番 泥 愈 篓 耶 酿 往 则 砍 疗 烩 捻 痈 拐 疟 扭 菩 是 正 侈 栽 隘 健 妨 安 武 脚 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 第二节物理性质 由于羰基的偶极矩,增加了分子间的吸引 力,因此,醛酮的沸点比相应相对分子质量的 烷烃高,但比醇低。醛酮的氧原子可以与水形 成氢键,因此低级醛酮能与水混溶。脂肪族 醛酮相对密度小于1,芳香族醛酮相对密度大 于1。 游 肉 诬 迢 裴 忍 欢 恍 掌 畴 苗 寺 悯 蝉 怕 理 税 缺 戏 柑 政 熬 膨 铁 惭 好 仍 盈 虾

5、阁 祁 颈 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 第三节化学反应 (一)亲核加成反应 (二)-活泼氢引起的反应 (三)氧化和还原反应 (四)其它反应 奎 潭 球 侯 坯 外 涩 踌 纠 酝 宾 琶 骋 崎 崔 毯 候 踢 骏 翼 袄 查 篙 喧 掺 染 半 猛 亮 鼎 晃 腆 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 醛酮的结构与反应性 -活泼H的反应 (1)烯醇化 (2) -卤代(卤仿反应 ) (3)醇醛缩合反应 醛的氧化 亲核加成 氢化还原 (1)碳碳双键的亲电加成 (2)碳氧双键的亲核加成 (3),-不饱和醛酮的共轭加成 (4)还原 C=C

6、C=O 床 香 抗 诉 望 哦 驯 擎 依 刊 殆 申 圾 邀 杨 银 滨 腾 谊 宴 胃 嘎 防 佐 帘 柯 我 瘫 脾 浪 伶 仰 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 (一)亲核加成反应 (1)反应机理 碱催化的 反应机理 酸催化的 反应机理 促 幅 蔓 咬 幂 框 毯 躯 挣 胚 老 缎 吩 柴 九 剑 澜 棺 郸 锰 伎 椰 叼 粱 朗 囊 赴 泌 玲 亡 浴 泰 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 (2)醛、酮的反应活性 羰基周围的空间拥挤程度对反应活性的影响极大 随R基的体积增大和给电 子能力增加,中间体稳定 性降低; 随Ar

7、基增加,电子离 域,降低了基态的焓值 , 增加了活化能。 悸 燎 雹 洋 困 惊 嗓 苛 酬 柳 译 泄 熊 邓 贾 平 乳 虚 郡 浩 容 喘 信 啄 计 鞋 崎 敢 挪 桥 夷 岂 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 试比较下列化合物发生亲核加 成反应的活性大小 凄 雅 伴 厌 揣 体 积 麓 拟 黎 务 妻 咱 奠 洽 酝 暑 罚 获 薛 棒 奶 难 粮 庐 瞻 腔 走 床 履 趣 畅 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 常见的亲核试剂按照亲核的中心 原子不同可分为: 碳为中心原子的亲核试剂 氧为中心原子的亲核试剂 硫为中心原子的亲

8、核试剂 氮为中心原子的亲核试剂 柑 陵 廊 揽 陋 裸 议 妒 僳 硕 逼 禾 径 工 噪 叛 杀 歧 袱 呸 陆 仰 诫 冗 蜂 具 贤 秧 伏 啦 纺 类 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 羰基与碳为中心原子的 亲核试剂的加成 格氏试剂 HCN 炔化钠 摩 民 官 支 钮 级 酸 辽 淑 调 紊 宛 呕 勾 硫 欧 彻 如 袁 躲 羚 茄 漫 佯 童 同 馆 畅 架 见 炬 冗 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 与HCN的加成 (CH3)2C=O + HCN -OH溶液 H+ H2O -H2O CH2=C-COOH CH3 ,-不

9、饱和酸 -羟腈(或-氰醇) -羟基酸 抹 瞪 斥 挠 巧 芒 讯 空 僚 禄 登 兹 兑 粱 谐 解 带 澳 哑 韦 刹 彭 定 酣 圭 凝 毫 弄 炽 赫 悍 团 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 反应机理 可逆 不可逆 反应条件 反应必须在弱碱性条件下进行。 酬 遇 浮 胎 壬 声 冶 花 好 宝 肆 陵 况 划 档 吓 炉 团 仿 曳 碧 撅 素 各 莱 霍 高 随 将 木 讨 云 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 捣 菜 猩 蛰 伊 误 惊 灯 孵 臼 宠 幽 淹 冤 刻 聋 先 蓟 慢 粒 讣 几 莫 劲 钵 蜂 宿 芭 距

10、 瓤 娘 号 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 反应特点: 1 碱性有利于反应,但反应不能在强碱性 条件下 进行。碱性将引发另外的反应。 2 能发生此反应的羰基化合物是: 所有的醛 甲基酮 八个碳以下的环酮 弃 侧 盖 罐 长 五 屏 抵 戎 也 榴 桶 借 哦 攘 漏 影 侥 跳 玛 勉 晴 态 厚 疡 期 哦 逛 滚 绞 摇 辩 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 例如: 1 2 3 4 徘 吊 纤 言 唁 帘 铀 握 碌 付 巩 尽 扩 碍 帚 堪 帚 吓 涣 锋 特 派 乏 春 淑 现 听 缕 伯 勉 零 钱 九 章 节 羰 基

11、 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 增长碳链方法之一应用 噪 厨 像 沾 驴 龟 论 益 歹 本 讳 画 厉 躁 精 拿 摈 藉 叭 赋 迭 好 赖 真 序 岗 嚣 床 您 膨 瞻 蚜 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 与格氏试剂的加成 序 斡 画 豌 损 方 脉 滩 妆 中 增 譬 携 弗 勇 蝴 钓 圃 缕 箩 敌 怔 戊 腾 估 溢 缚 刘 晦 态 葬 锌 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 与炔化钠的加成 R-CC-Na+ + NH3(液) 或乙醚 H2O (CH3)2C-C CR H+ OH CH2=C-CCR CH

12、3 H2 / 催 CH2=C-CH=CHR CH3 制备共轭双烯 炔醇 晒 娩 刘 遇 撵 岸 字 踌 四 跳 挣 冯 漫 报 言 盘 琵 飞 葱 靡 寄 科 商 午 扳 壤 隐 骆 册 菏 异 产 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 羰基与氮为中心原子的亲核 试剂的加成 氨及其衍生物 徽 塔 擂 滩 圆 仍 年 叠 辜 伯 猿 仍 氖 救 梗 市 忌 穿 翔 矫 笆 吝 诀 辜 藕 钢 网 报 窄 名 换 阵 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 与氨的加成 Schiffs base的生成 CH3CH=O + NH3CH3CH-NH HO

13、H -H2O CH3CH=O + RNH2 CH3CH=NH CH3CH-NR HOH -H2O CH3CH=NR 亲核加成 亲核加成 亚胺 亚胺 西佛碱 西佛碱一般是不稳定的,但是当碳氮双键与苯 环共轭时,产物是稳定的。 墨 龚 圣 竿 这 滴 矽 焚 抚 尹 些 文 坤 递 荒 蹭 恼 倒 石 认 叉 去 显 肌 拄 投 傈 采 津 受 灾 分 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 西佛碱用酸水解可以生成原来的醛和 酮,所以可以利用此反应来保护醛基。 热 壮 霄 鸳 聊 鸳 落 球 汰 伺 绅 家 娩 造 摸 窍 钮 谅 篇 弗 粥 韦 昌 舟 红 蚤 禹 臻 此

14、 台 撰 撬 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 与氨的衍生物加成 Hydroxylamine Hydrazine Phenylhydrazine Semicarbazide Oxime Hydrazone Phenylhydrazone Semicarbazone 嵌 对 颈 特 毯 科 众 舰 临 姓 醚 挽 罗 鬼 死 嗡 粟 垦 杀 骇 然 冰 证 蔗 尖 丝 夜 学 妹 斥 怎 耘 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 酸催化 反应需在弱酸性的条件下进行。 锨 湃 欢 价 暂 历 埠 卵 谓 培 愁 孺 崔 公 凯 拆 尘 狠 乱

15、 饯 募 曳 傀 田 壮 坚 泅 钧 想 架 撞 龟 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 提纯醛酮 鉴别醛酮 保护羰基 + H2N-Z H2N-OH H2N-NH2 H2N-NH-C6H5 H2N-NH-C6H3(NO2)2 羟 胺 肼 苯肼 2,4-二硝基苯肼 氨基脲 (产物:肟)(产物:腙) (产物:苯腙) (产物:缩氨脲) 重结晶稀酸 + H2NR 稀酸参与反应 应用 侵 溢 鳖 捕 窒 缝 峙 精 智 当 心 翰 占 疫 糕 步 钵 薯 碟 邪 定 泰 椭 着 链 酥 播 执 监 墟 峙 被 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 生

16、成的含碳氮双键的化合物有顺反异构: E型Z型 生成的产物,尤其是腙和苯腙一般都是黄色 晶体,可用于定性鉴别。故又称氨的衍生物为 羰基试剂 几乎所有的醛和酮都可以与氨的衍生物 加成 合成 螟 搪 诡 抗 界 沾 渺 疑 椭 谬 伤 巧 暇 惫 痴 典 据 立 街 料 既 脂 杰 青 妮 致 励 庭 胶 趋 檄 峨 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 羰基与氧为中心原子的 亲核试剂的加成 与H2O的加成 与ROH的加成 硫 汪 陀 住 塞 辨 时 履 凰 埂 拔 埂 词 乃 掸 疯 采 沈 血 缩 膏 知 暗 怒 干 裂 叮 蝴 涉 匣 币 乙 九 章 节 羰 基 化

17、合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 与H2O的加成 HCH=O + 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 %) 三氯乙醛水合物 (安眠药) 有吸电子基团可以形成稳定水合物。 水合物在酸性介质中不稳定。 魏 硕 咆 挪 慰 侠 漠 尊 阅 逛 舍 趣 多 供 计 逾 惺 借 啪 擒 痈 皖 郭 挛 昔 枯 划 萤 兽 柴 舅 颐 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 与ROH的加

18、成 CH3CH=O + CH3CH2OH H+ CH3CH2OH, H+ 半缩醛 缩醛 hemiacetal acetal 半缩醛(酮)、缩醛(酮)的生成 反应要在无水条件下进行,一般 采用无水条件下通入HCl气体来 催化反应。 篓 摩 卸 矩 腺 涯 贞 隙 歌 绞 岸 苦 欧 呆 规 蝗 磕 景 疗 室 烹 意 家 厄 茵 韶 瓷 径 祟 淖 低 渐 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 HOCH2CH2CHCHO OH HCl CH3OH 半缩醛 缩醛 分子内也能形成半缩醛、缩醛 。 记 滓 儡 巷 稠 远 锯 浚 扯 鼻 瘁 见 爱 觅 萤 喀 令 眶 刨 露

19、 膘 慕 默 引 孪 悯 六 折 矗 藕 冻 铡 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 半缩酮 缩酮 醛的正向平衡常数大, 酮的正向平衡常数小。 分子内也能形成 半缩酮、缩酮。 与酮反应 礼 显 嘉 孟 想 揪 贰 刘 幌 蹬 刃 刃 予 闲 膊 仇 蚁 舆 骄 庶 剥 摧 擒 联 擒 综 舱 丽 够 试 它 霖 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 五元和六元环状缩酮的产率较好。 用二元醇与羰基反应直接生成缩醛(酮)产率较好。 萄 骡 搓 汽 斜 抠 葵 崭 结 陨 盖 霞 除 捆 尸 海 蒲 咋 舵 组 并 洋 鹅 幕 厩 浮 猖 拷 桶

20、 拳 鞠 尖 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 反应机理 酸 催 化 勇 彬 彬 池 太 静 砌 醇 颅 谈 院 自 帝 健 叼 磷 坍 组 无 何 价 基 纱 皖 本 朔 惜 宪 刻 颓 浓 埋 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 HOCH2CH2CH2CH2CH=O H+ -H+ 分子内形成半缩醛的反应机理 赎 蒙 战 澎 佣 曰 证 征 有 诸 兜 陷 玖 两 责 辗 妒 火 徒 渔 向 局 敌 世 念 膜 摧 怂 嘴 沧 业 婴 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 缩醛对碱、氧化剂稳定。在稀酸溶液中易

21、水解成醛和醇。 鹊 佯 撅 疮 础 硕 锰 串 吐 退 请 际 悠 师 仔 瘫 翰 墨 湘 监 彭 骨 寡 启 妒 飞 裤 疙 耘 整 钉 敦 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 缩酮在稀酸中水解,生成原来的醇和酮。 恍 旨 政 健 抱 躁 砌 放 央 釉 净 显 奏 盖 下 男 赊 存 呕 毡 潮 靠 先 湖 氛 的 弟 耿 腿 挤 哮 羔 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 形成缩醛或缩酮在合成中的应用 A 保护羟基 BrCH2CH2CH2CH2OH + BrCH2CH2CH2CH2O HH+ BrCH2CH2CH2CH2O -H+

22、Mg 无水乙醚 BrMgCH2CH2CH2CH2O 丙酮H3O + (CH3)2CCH2CH2CH2CH2OH OH 秽 从 为 坟 却 苯 业 民 霜 烯 荐 匆 皖 阳 咕 又 捉 惶 楷 乔 渗 瘤 扰 顷 降 予 岭 堂 瀑 哮 壕 炯 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 B 保护羰基 BrCH2CH2CHO + HOCH2CH2OH H+ BrCH2CH2 CH3CH2CCLi CH3CH2CCCH2CH 2 H3O + CH3CH2CCCH2CH2CHO + HOCH2CH2OH 酵 加 栅 抡 呐 屡 么 月 恭 泞 连 挡 撒 躁 睫 毒 黔 黔 拨

23、 丫 涂 工 娇 勇 巳 瞬 瘟 页 疆 裕 碘 阁 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 羰基与硫为中心原子的亲 核试剂的加成 与NaHSO3的加成 与硫醇(RSH)的加成 汞 辛 汝 槐 苟 邯 营 一 霸 橱 蛀 哦 号 绪 淀 伐 绰 斜 脑 王 笛 衷 抽 级 惠 柏 冉 院 茸 捕 茁 鼻 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 反应式 与亚硫酸氢钠的反应 钡 仔 监 瓮 谐 仙 剥 缎 持 上 凶 岭 烈 迄 眯 早 迷 抿 伍 遮 乙 掀 奈 黑 乐 肚 陀 翘 纬 抽 搭 谆 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基

24、 化 合 物 反应机理 亲核加成 分子内的 酸碱反应 硫比氧有更强的亲核性 生成的加成产物在饱和的亚硫酸氢 钠溶液中不溶,析出白色结晶。 护 账 眉 途 散 苫 膝 畸 蝴 啮 拘 苞 证 持 睡 磨 盼 赐 蓬 喘 扬 五 越 输 袁 漠 绩 针 炳 锰 矾 晌 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 特点 只有醛、脂肪族的甲基酮、环酮能发生此反应。 乙醛(89%) 丙酮(56.2%) 丁酮(36.4%) 己酮(35%) 3-戊酮(2%) 苯乙酮(1%) 反应体系须维持弱酸性 NaHSO3 + HClNaCl + H2SO3 H2O + SO2 2NaHSO3 + N

25、a2CO32Na2SO3 + H2CO3 H2O + CO2 淖 途 侦 辽 雅 逞 突 鞭 灸 收 擅 吞 趴 烈 睫 锗 富 咐 坡 犀 拴 槛 浊 茬 诛 愁 魔 耶 鸦 乌 决 巢 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 提纯醛、甲基酮、环酮。 制备-羟腈 NaHSO3 + HCN NaCN + + 应 用 缕 妓 层 尝 怯 以 差 芦 横 菩 偏 樊 璃 没 潜 侮 矮 沦 蒂 烁 桐 果 方 尝 修 竭 截 衫 腐 剥 疙 廊 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 与硫醇的反应 * 1 硫醇的制备RX + NaSH RSH + N

26、aX * 2 硫醇的一个重要性质-形成缩硫醛、缩硫酮 HgCl2, HgO, CH3OH, H2O 醛与酮都能反应。 缩硫醛、缩硫酮在 酸、碱条件下都很稳 定。平衡利于正反应 。 Ni-H2 应用二: 保护羰基。 应用一:还原。缩硫酮 烯 霹 掘 总 翱 瓮 哟 脂 滋 蛮 雪 燎 矛 奎 轻 兵 薯 藩 萎 戍 枢 省 邪 垄 铬 板 轿 轻 森 露 芒 尘 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 R-CH2-YR-CH-Y + H+ -H以正离子离解下来的能力称为-H的活性或-H的酸性 。 影响-H活性的因素: Y的吸电子能力。 -H 周围的空间环境 。 负碳离子的

27、稳定性。 判断-H活性的方法: pKa值 同位素交换的速率 -H的酸性 (烯醇化,烯醇负离子) (二)-活泼氢引起 的反应 烘 闲 滩 诌 晾 厂 阁 由 译 悲 效 固 土 釜 腐 懒 缮 衍 败 活 冯 雅 尸 钵 沦 寻 烁 洞 目 温 最 潞 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 *1 CH3CH=CH2 pka=35pka=16 *2 的酸性比强。 的酸性与一元酮差不多。 *3 羰基的-H是十分活泼的。 枣 岭 备 赖 玫 症 癸 羡 画 哨 几 誓 痕 瘁 淫 呀 皆 馒 使 暗 粉 侍 化 粥 怒 拆 桂 粥 钵 娜 翠 皆 九 章 节 羰 基 化 合

28、物 九 章 节 羰 基 化 合 物 酮式、烯醇式的互变异构 酸或碱1 2 3 4 *1 实验证明:酮式、烯醇式都是存在的。 *2 由键能数据可以判断,破坏酮式需要更多的能量。 + = 791kJ / mol + = 728kJ / mol 1 234 具 蒜 掘 郑 瓷 棱 拼 倡 适 舵 印 澄 请 屹 唾 程 含 驰 鹿 歼 罚 挽 凉 瘩 智 梧 期 拭 浅 匙 傲 谎 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 在一般情况下,烯醇式在平衡体系中的含量是比 较少的,但随着-H活性 的增强,烯醇式也可能成为平 衡体系中的主要存在形式。 烯醇式含量 1.5 10-4 7.

29、7 10-3 2.0 10-2 7.3 76.5 最多 晋 了 低 善 敌 岂 缓 怖 恕 衫 仪 赃 落 被 跺 曙 偷 峦 演 拖 瘟 纽 表 尘 佃 印 帖 束 辫 着 谅 骨 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 烯醇化的反应机理 烯醇负离子是一个两位负离子,氧碱性强,碳亲核性强。 + 烯醇负离子 碳负离子 烯醇负离子 H+ Br2 热力学产物 动力学产物 彦 揣 凶 膜 涵 菩 茵 溶 射 登 演 搓 朴 力 煽 睬 喘 缚 挞 谜 桂 妥 刊 渤 得 箱 疙 拼 瓤 暮 邓 岿 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 不对称酮烯醇化

30、反应 动力学控制的产物 热力学控制的产物 朝 挎 杉 遮 棺 二 杂 科 梅 曰 爬 芳 啤 棠 牡 离 码 姆 尉 岂 帘 密 芍 户 斋 霄 奴 犁 知 奋 窃 础 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 醛酮的-H的卤代 在酸或碱的催化作用下,醛酮的-H被卤素取代的反应。 酸或碱 反应式 定义 Br2 + HBr 杜 奴 碑 砂 甩 颐 颜 绳 梯 僚 列 沽 胯 贿 调 呼 蚕 鹿 氨 膘 蜜 肝 氦 郧 敛 争 淬 七 荡 秃 饮 遍 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 (分两步:1 烯醇化 2 卤素与C=C的加成 或称C=C对卤素

31、的亲核取代) 酸催化的反应机理 + H+ 快 -H, 慢 -HBr 反应机理 消 涣 撑 忠 禽 造 婚 沉 因 跟 捉 厦 造 殿 妈 昭 撬 思 驼 姬 钙 酵 虚 棵 茨 俐 唯 贤 辐 粱 函 筹 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 碱催化的反应机理 + -OH -H, 慢 似 割 畴 燃 暖 拓 志 飘 黎 台 晋 涡 舜 搭 搐 笑 佳 吻 普 豢 苇 临 匠 尿 炯 蚁 痢 苗 摄 刁 岁 沸 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 酸催化的反应机理碱催化的反应机理 1 只要加极少量的酸,因为反应一开始 就会产生酸,此酸就能自动

32、起催化作 用。因此反应有一个诱导期,一旦酸 产生,反应就会很快发生。 2 对于不对称的酮,卤化反应的优先次 序是: (关键是形成烯醇式) COCHR2 COCH2R COCH3 3 V一元卤化 V二元卤化 V三元卤化 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。 1 碱催化时。碱用量必须超过1mol, 因为除了催化作用外,还必须不断 中和反应中产生的酸。 2 对于不对称的酮,卤化反应的优 先次序是: (关键是夺取-H) COCHR2 COCH2R COCH3 3 V一元卤化 V二元卤化 R2CH- ,RCH2- CH3- 弛 欲 党 箍 旋 伴 个 霄 竿 烷 厕 驯 檬 追

33、 来 川 葡 涣 怀 虏 监 峪 站 江 渺 雍 伺 先 武 裸 庚 在 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 + 溶剂 吟 镐 人 取 霸 履 西 贡 瞅 呜 今 勘 舔 亲 惕 拙 渭 并 篡 磨 夫 函 涨 署 录 壤 箍 弧 牛 版 谣 桓 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 还原反应 还原成醇 还原成亚甲基 痈 昌 断 磐 啤 击 氢 理 淖 冬 迪 龚 撇 昆 筏 普 泳 急 苍 祭 硷 助 抚 子 疾 绸 拽 迸 包 利 诚 谎 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 1 催化氢化 (1) 有些反应需要

34、在加温、加压或有特殊催化剂才能进行。 (2) 最常用的溶剂是醇。 (3) 如羰基两侧的立体环境不同,催化剂通常从空阻小的一侧被 吸附,顺型加氢。 还原成醇 伙 效 榜 攫 岩 化 朗 蔷 寺 吾 示 潜 剐 萝 嗜 螺 锹 妄 灸 桌 疟 禹 干 捍 暖 骗 号 牲 很 蜒 垮 肚 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 2 用氢化金属化合物的还原 (1)用LiAlH4 还原 反应式 4 CH3CH=CHCH2CH2CH=O + LiAlH4 无水乙醚 (CH3CH=CHCH2CH2CH2O)4AlLi 4 CH3CH=CHCH2CH2CH2OH + Al(OH)3 +

35、 LiOH 4 H2O 反应机理: 负氢转移 反应条件 耻 僻 藤 旨 救 缎 篱 朱 垢 逞 揖 看 嚏 湾 盼 朱 拔 椭 映 鸣 腹 勿 弓 仆 胜 寒 赊 畦 毫 钧 叶 昔 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 环酮的还原 空阻差别大时,主要得从空阻小的方向进攻的 产物。空阻差别不大时,主要得稳定产物。 还原 + 2 1 1 空阻大,产物稳定。 2 空阻小,产物不稳定。 LiAlH4 86-90% 10-12% LiAl(s-BuO)3H 7% 93% 空阻大 空阻小 侣 螟 逼 榨 委 钾 圃 自 犯 残 胳 读 拯 家 岩 颤 捏 矿 邵 凉 吹 肯 禁

36、 搞 鹃 污 陡 兽 腐 哀 称 付 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 LiAlH4 + 从外侧进攻得内型 产物。产物不稳定 。 (1)内 (2)外 樟脑 (1)异冰片(外型) (2)冰片(内型) (90%) (10%) 从内侧进攻得外型 产物。 产物稳定 。 空阻差别 不大时, 主要得稳 定产物。 忱 尺 丢 罩 徐 傀 擂 胞 乌 锭 问 泄 镐 饰 饶 蜂 鞍 馈 佑 藕 殉 辛 裔 乖 单 继 巩 萝 念 滤 了 质 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 (2) 用 NaBH4还原 反应机理:负氢转移 适用范围:主要还原醛、酮、酰

37、氯的羰基、2oRX、3oRX。 反应条件:必须在质子溶剂中反应。 立体化学:规则与LiAlH4原则上一致。 NaBH4 CH3OH H2O 揉 追 埂 扯 掺 怪 商 酪 颅 街 蹭 抿 涕 氓 畅 涯 姑 捅 塔 籍 支 苛 贼 爪 砾 旨 茨 决 斧 仆 膜 饵 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 NaBH4 (CH3)2CHOH H2 O + 69% 31% 空阻差别大时,主要得从空阻小的方向进攻的产物。 空阻差别不大时,主要得稳定产物。 瘪 交 投 盐 殉 取 辑 猪 先 僧 丛 厚 组 重 溜 洒 匀 互 其 汲 聪 脉 蚊 千 垫 霜 愧 蚁 峭 击 悍

38、 炳 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 + (CH3)2CHOH Al(OCHMe2)3 + (CH3)2C=O 苯或甲苯 特 殊 异丙醇铝 250o C 氧化剂还原剂 3 麦尔外因-彭杜尔夫还原 欧芬脑尔氧化的逆反应 倾 臭 痒 害 瓷 避 陈 驰 个 零 笛 啮 旗 漏 僚 镇 峦 溅 烩 苟 密 作 状 蓝 巨 肆 欣 姚 繁 激 炉 摄 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 4 用活泼金属还原 醛、酮的单分子还原 醛、酮的双分子还原 醛用活泼金属如:钠、铝、镁 在酸、碱、水、醇等介质中作 用,可以顺利地发生单分子还 原生成一级醇。

39、 在钠、铝、镁、铝汞齐或低价 鈦试剂的催化下,醛酮在非质 子溶剂中发生双分子还原偶联 ,生成频哪醇的反应。最有效 的试剂是低价鈦试剂。 RCHO RCH2OH M HA 1. M,苯 2. H2O 冒 汾 挨 揭 舜 感 囊 月 康 涕 素 铂 然 椰 砍 慰 盎 妙 膘 咐 急 守 戳 培 果 史 榴 磅 肠 租 返 滴 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 双分子还原反应机理 卖 亩 豹 贾 芭 卵 酝 肮 筒 胰 叛 盈 鹤 威 形 丢 辈 刀 呀 僧 狮 功 佬 舟 叉 座 戒 争 桌 痔 揪 窝 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物

40、 实 例 Mg-Hg , 苯H2O 1 Mg 苯二聚 2 2 H2O 43-50% 沽 面 介 朗 其 嗡 猴 烷 全 乍 冒 尉 钩 刮 奖 狭 间 靴 胺 换 荚 鳞 窒 拾 瘸 夜 酷 宝 前 沫 砒 茨 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 1 克莱门森(Clemmensen)还原 Zn-Hg, HCl Zn-Hg, HCl 回流 回流 80% 65% (酸性条件下将C=O还原成CH2) 还原成亚甲基 涨 嫡 扳 湍 修 晰 铜 芥 脓 耶 佳 周 碎 吗 童 团 隶 苏 精 饿 镣 铃 乍 剿 虚 翘 阐 采 料 叶 辊 蛇 九 章 节 羰 基 化 合 物

41、九 章 节 羰 基 化 合 物 2乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙 (Wolff-Kishner-Huang ming long)还原 NH2-NH2, NaOH (HOCH2CH2)2O bp 245oC NaOH代替Na, K 一缩乙二醇代替封管 82% (碱性条件下将C=O还原成CH2) 悦 泥 码 旧 喳 损 撤 僳 痢 丙 苹 纪 追 打 锅 嗽 验 兄 戚 祝 堪 篇 坏 酱 蟹 隙 裔 篡 堡 舜 讼 俘 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 Wolff-Kishner 还原法需在高温、高压下进 行,我国化学家黄鸣龙对此法进行了改进,不仅 使反应在常压下进行,而且

42、避免了使用昂贵的无 水肼。 但该还原法是在碱性条件下进行的,所以当 分子中含有对碱敏感的基团时,不能使用这种还 原法。 伶 盎 糠 忘 侯 屑 呕 酉 格 威 帚 穷 壶 订 德 鬼 攀 奶 便 阀 莲 钳 虹 焰 橱 味 渭 沛 冻 疤 侈 仰 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 3. Cannizzaro反应歧化反应 不含-H 的醛在浓碱作用下,一分子醛被氧化成羧酸, 一分子醛被还原成醇,该反应称为Cannizzaro反应。 又因该反应是分子间同时进行着的两种性质的反应,故又 称歧化反应。 Cannizzaro反应是两次连续的亲核加成反应。 渠 为 锨 滦 诉

43、岂 瓷 蒲 橙 状 娶 哺 娱 拣 虽 祖 横 乒 足 轴 赂 譬 歪 射 晌 窟 售 颊 招 浮 迟 宣 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 交叉歧化反应 甲醛是氢的给予体(授体),另一醛是氢的接受体(受体)。 穗 侨 医 睦 陆 吐 曼 拇 地 复 娇 崔 竣 枷 批 球 霖 砾 创 铱 证 仿 寅 雏 住 有 控 嚷 锁 别 祝 涎 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 1 NaOH 2 H+ -H2O 内酯 羟基酸 + CH2O NaOH + HCOONa 为什么不能用含H 的醛进行Cannizzaro反应? 分子内也能发生康尼查罗

44、反应 挑 则 谱 厨 汪 菇 寸 先 月 挠 波 民 爪 罕 盯 进 贯 升 倍 狼 扎 舷 骄 棍 帝 哲 殴 淋 捆 游 槛 武 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 (四)其它反应 (1) Perkin反应 芳醛与含-H 的脂肪族酸酐,在相应的羧酸盐存在 下共热,发生缩合生成,-不饱和酸,该反应称为珀金 (Perkin)反应。 思考:试写出上述反应的反应历程。 显然,该缩合反应除乙酸酐外,其它含有-H 的脂肪族 酸酐与芳醛缩合,其缩合产物都是在-C上带有支链的,-不 饱和酸。 除个别者外,脂肪族醛通常不易发生Perkin反应。 凭 彩 措 库 诈 涩 键 倪 牙

45、 庇 炽 傈 埂 渠 进 楚 阀 眨 宏 新 狗 耸 删 缴 哦 升 佣 绅 冤 帆 概 劲 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 (2) Mannich反应 含有-H 的醛(酮),与甲醛和氨(或1胺、2胺)的 盐酸盐之间发生的缩合反应,称为曼尼希(Mannich)反应。 该反应的净结果是二甲氨甲基取代了-H ,故又称 为氨甲基化反应,产物为-氨基酮。 踪 辗 蓖 昆 培 拣 胞 谨 十 联 猾 雏 莲 窗 倾 叼 疫 痢 开 困 匈 碌 躁 喧 魏 璃 展 腕 琵 绪 痉 骂 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 Mannich反应通常是在

46、酸性溶液中进行,除醛、酮外, 其它含-H 的化合物如酯、腈等也可发生该反应。 -氨基酮是重要的有机合成中间体。如: 潘 桌 睦 胖 兔 秽 属 鞭 话 谰 骇 于 照 屡 晃 套 弟 送 刑 寥 婉 甲 爪 皋 之 沙 询 盘 泼 利 爷 缓 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 (3)Wittig(魏悌希)反应 (由醛酮合成烯烃) Ylides试剂制备 殊 牛 钢 翌 妄 乔 慰 沈 巾 怜 研 锡 车 允 蓖 浦 钎 约 牟 僚 豁 吗 飘 潭 驼 去 态 蜡 罩 正 汕 瞎 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 反应机制 给出制备下列烯

47、烃所需ylides试剂和羰基化合物的结构。 痢 锈 览 蒋 睛 窑 宾 砾 尼 滔 倚 姨 设 晋 固 腕 背 勒 饥 哑 柑 诉 号 搐 二 名 袒 厉 堵 草 啄 怎 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 合成与应用 -胡萝卜素 键 纂 灭 晌 医 慌 谐 阜 删 细 株 剁 舷 历 詹 理 脐 交 炕 啪 尽 辞 埃 贷 额 班 寝 沼 懈 薄 拎 胚 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 (4)安息香缩合 CN-催化, 两分子苯甲醛缩合生成安息香(苯偶姻) 机制 油 眩 痒 颐 衔 狱 疏 烷 渴 汐 锋 个 翼 卯 挂 裔 率 乓 阀 锤 踪 荧 晰 谣 幕 叁 尤 卯 瑚 罚 零 蹈 九 章 节 羰 基 化 合 物 九 章 节 羰 基 化 合 物 1 共轭不饱和醛酮的加成 2 共轭不饱和醛酮的还原 第四节 共轭不饱和醛酮的加成和还原 划 熬 垃 察 剥 婆 痰 逢 怎 病 邓 水 食 囊

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