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1、、醛和酮、醛和酮 一、醛酮的命名一、醛酮的命名 二、物理性质二、物理性质 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 四、四、,-,-不饱和羰基化合物的亲核加成不饱和羰基化合物的亲核加成五、重要的醛酮五、重要的醛酮、醛和酮、醛和酮醛和酮都是分子中含有羰基 的化合物。羰基与一个烃基相连的化合物称为醛。与两个烃基相连的称为酮。、醛和酮、醛和酮、醛和酮、醛和酮、醛和酮、醛和酮、醛和酮、醛和酮、醛和酮、醛和酮 一、醛酮的命名一、醛酮的命名 醛、酮的命名与醇相似。以包含羰基的最长碳链为主链,看作母体。从靠近羰基的一端开始,依次标明碳原子的位次。 在醛分子中,醛基总是处于第一位,命名时可不加以标明。 酮分子
2、中羰基的位次(除丙酮、丁酮外)必须标明,因为它有位置异构体。、醛和酮、醛和酮 一、醛酮的命名一、醛酮的命名 醛、酮碳原子的位次,除用1,2,3,4,表示外,有时也用,希腊字母表示。是指官能团羰基旁第一个位置,是指第二个位置。-羟基丁醛 ,-二溴-3-戊酮、醛和酮、醛和酮 一、醛酮的命名一、醛酮的命名芳香族醛和脂环醛,看作是甲醛的取代物:芳香族酮则命名为芳某酮:、醛和酮、醛和酮 一、醛酮的命名一、醛酮的命名酮也可按与羰基连接的两个烃基来命名。 需要把醛基或酮基看作取代基时,把醛基叫做甲酰基,而把酮基叫做羰基或酰基。、醛和酮、醛和酮 二、物理性质二、物理性质 羰基具有显著的极性,醛、酮分子是极性分
3、子,分子之间的作用力比烃类和醚类大,但不能象醇那样生成氢键,没有缔合现象。因此,醛、酮的沸点比分子量相当的烃类和醚类高,而比分子量相当的醇低。 醛、酮中羰基氧原子带部分负电荷,能与水分子中的氢生成氢键,但不能象醇那样与水形成多分子氢键缔合物。因此,醛、酮在水中的溶解度比分子量相当的烃类和醚类大,而比分子量相当的醇类小。和醇相似,醛、酮在水中溶解度随分子量的增大而减小。、醛和酮、醛和酮 二、物理性质二、物理性质 除甲醛是气体外,十二个碳原子以下的醛、酮都是液体,高级的醛、酮是固体。低级醛常带有刺鼻的气味,中级醛则有花果香,所以C8C13的醛常用于香料工业。低级酮有清爽味,中级酮也有香味。 M=
4、58 58 58 60b.p= -0.5 48.8 56.1 97.2 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 醛、酮的反应与结构关系一般描述如下: 亲核加成反应和-H的反应是醛、酮的两类主要化学性质。 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 羰基上的亲核加成:羰基上的亲核加成: 醛酮的典型反应,亦称1,2-亲核加成 亲核试剂:亲核试剂:碱性的、富电子的试剂,具有孤电子对,或失去质子后形成负离子能给出一对电子。 亲核加成:亲核加成:试剂中带负电荷(亲核)部分先进攻羰碳,后带正电荷(亲电)的部分加到羰基氧上,由于决定反应速度的是亲核试剂进攻的一步,称为亲核
5、加成。1、羰基上的羰基上的加成反应加成反应 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 (1 1)与氢氰酸的加成反应)与氢氰酸的加成反应、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 OH 催化剂对反应有利,空间位阻影响大,如反应活性:、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 (2 2)与格氏试剂的加成反应)与格氏试剂的加成反应 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 (3 3)与饱和亚硫酸氢钠()与饱和亚硫酸氢钠(40%)的加成反应)的加成反应 产物-羟基磺酸盐为白色结
6、晶,不溶于饱和的亚硫酸氢钠溶液中,容易分离出来;与酸或碱共热,又可得原来的醛、酮。故此反应可用以提纯醛、酮。、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 (4)与氨衍生物:)与氨衍生物:H2NY 通式:通式:条件:条件:一般在酸催化下进行、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 上述反应的特点:上述反应的特点: 反应现象明显(产物为固体),常用来分离、提纯和鉴别醛酮。2,4-二硝基苯肼与醛酮加成反应的现象非常明显,故常用来检验羰基,称为羰基试剂
7、。 (5)与醇的加成反应)与醇的加成反应 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 在干HCl、H2SO4、对甲苯磺酸(强有机酸,引入SO3后,水溶性增大)催化下进行反应。、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 (1 1)催化氢化)催化氢化产率高 90-100%2、还原还原、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 (2 2)用还原剂(金属氢化物)还原)用还原剂(金属氢化物)还原 LiAlH4是强还原剂,但选择性差,除不还原C=C、CC外,其它不饱和键都可被其还原;不稳定,遇水剧烈
8、反应,通常只能在无水醚或THF 中使用 。 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 NaBH4 还原的特点:还原的特点: 1选择性强(只还原醛、酮、酰卤中的羰基,不还原其它基团。 2稳定(可在水或醇中使用)。、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 3、氧化反应氧化反应 醛易氧化 ,常用氧化剂:KMnO4、K2Cr2O7、H2Cr2O7、RCO3H、Ag2O、H2O2、Br2/H2O。 弱氧化剂难氧化酮,可用鉴别醛,如Tollens试剂,Fehling试剂鉴别醛,对 不反应。 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 Tollens试剂:
9、试剂:Fehling试剂:试剂:、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 4、烃基上的反应烃基上的反应(1 1)-H的活性的活性、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 在 H+ 或 OH- 下均可形成烯醇、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 卤代反应:卤代反应: 醛、酮的a-H易被卤素取代生成a-卤代醛、酮,特别是在碱溶液中,反应能很顺利的进行。 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 卤仿反应卤仿反应 a-甲基醛酮在碱溶液中与卤素反应,则生成卤仿。 若
10、X2 用 Cl2 则得到 CHCl3 (氯仿) 液体; 若 X2 用 Br2 则得到 CHBr3 (溴仿) 液体; 若 X2 用 I2 则得到 CHI3 (碘仿) 黄色固体,称其为碘仿反应。 -、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 碘仿反应的范围:具有 结构的醛、酮和具有 结构的醇。、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 羟醛缩合反应:羟醛缩合反应: 有a-H的醛在稀碱(10%NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用,生成b-羟基醛 ,故称为羟醛缩合反应。、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三
11、、醛、酮的化学性质 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 没有a-H 的醛在浓碱的作用下发生自身氧化还原(歧化)反应分子间的氧化还原反应,生成等摩尔的醇和酸的反应称为康尼查罗反应。 5 5、歧化反应、歧化反应、醛和酮、醛和酮 三、醛、酮的化学性质三、醛、酮的化学性质 、醛和酮、醛和酮 四、四、,-不饱和不饱和羰基化合物的羰基化合物的亲核加成亲核加成 由于氧的电负性(吸电子效应),使共轭体系中电子云密度移向羰基。降低了CC双键的亲电加成活性,而增加了亲核加成活性。结构特征:结构特征:、醛和酮、醛和酮 四、四、,-不
12、饱和不饱和羰基化合物的羰基化合物的亲核加成亲核加成共轭加成:共轭加成: 、醛和酮、醛和酮 四、四、,-不饱和不饱和羰基化合物的羰基化合物的亲核加成亲核加成、醛和酮、醛和酮 四、四、,-不饱和不饱和羰基化合物的羰基化合物的亲核加成亲核加成、醛和酮、醛和酮 五、五、重要的醛酮重要的醛酮 甲醛:蚁醛( b.p 21) 常温下为气体,易溶于水,3740水溶液称福尔马林(Formalin)。 有凝固蛋白质之作用,作消毒,防腐剂。 工业制备:甲醇氧化1、甲醛、甲醛、醛和酮、醛和酮 五、五、重要的醛酮重要的醛酮 乙醛是低沸点液体(b.p.21),很容易氧化。以三聚乙醛的形式保存。三聚乙醛是有香味的液体,b.
13、p.124,难溶于水。加稀硫酸蒸馏,即解聚蒸出乙醛。乙醛可用多种方法生产,如乙炔水合等。随着石油工业的发展,逐渐用乙烯为原料用空气催化氧化法生成:2、乙醛、乙醛、醛和酮、醛和酮 五、五、重要的醛酮重要的醛酮 3 3、丙酮、丙酮 丙酮在工业上通过三种途径来生产:1. 丙烯水合成异丙烯再催化脱氢。2. 丙烯在氯化钯氯化铜催化下空气氧化。3. 丙烯和苯经傅氏反应生成异丙苯后,空气氧化再酸水解,同时得苯酚和丙酮两个产品。此法比较经济合理,但对设备和技术要求较高。 丙酮是多种有机化学工业的基本原料,如有机玻璃、环氧树脂、油漆涂料等都由它为起始原料来合成。丙酮又是一个重要的极性有机溶剂。、醛和酮、醛和酮 五、五、重要的醛酮重要的醛酮 4 苯甲醛苯甲醛 是最简单的芳香醛,为无色、有杏仁香的油状液体,沸点179。稍溶于水,能与乙醇、乙醚、氯仿混溶。在自然界以糖苷的形式存在于苦杏仁中,故亦称“苦杏仁油”。 苯甲醛的化学性质与脂肪醛相似,但不能还原菲林试剂。是合成医药、香料、染料及树脂的重要原料。作业P177: 9.5