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1、第十章第十章 醛醛 和和 酮酮本章重点本章重点:掌握醛、酮的结构和命名;掌握醛、酮的波谱性质、化学性质。英文词汇英文词汇: aldehyde, ketone, carbonyl group, nucleophilic addition, aldol condensation. 醛 aldehyde 酮 ketone通式:通式:除HCHO外,一边连H,一边连R。两边连R。第一节第一节 醛、酮的分类和命名醛、酮的分类和命名脂肪族醛、酮脂肪族醛、酮 C=O与脂肪烃基相连芳香族醛、酮芳香族醛、酮 C=O至少有一端与苯环相连 酮基一端连甲基甲基酮甲基酮脂肪族甲基酮脂肪族甲基酮芳香族甲基酮芳香族甲基酮命名
2、:命名:脂肪族脂肪族醛、酮醛、酮:3-甲基-3-丁烯醛2,4,5-三甲基-3-己酮芳香族芳香族醛、酮:醛、酮:苯甲醛苯乙酮(-methyl-3-butenal)2,4,5-trimethyl-3-hexanonephenylmethanalacetophenone第二节第二节 醛、酮的结构及波谱性质醛、酮的结构及波谱性质一、羰基的结构一、羰基的结构一、羰基的结构一、羰基的结构 carbonyl group 甲醛甲醛HCHOC、 O均均为为sp2杂杂化化,成键原子在同同一一平平面面。C、O未杂化p轨道平行重叠,形成键。电负性电负性 O C, 电子云偏向电子云偏向O原子。原子。具有极性,性质不同于
3、烯烃具有极性,性质不同于烯烃。sp2sp2-sp2二、波谱性质二、波谱性质二、波谱性质二、波谱性质羰基(羰基(C=O)的的IR: 16901760 cm-1(强),C=O 27002850 cm-1(双峰),O=C-H1HNMR: 910 ppm,-CHO 23 ppm,-CH2-CHO第三节第三节 醛、酮的化学性质醛、酮的化学性质一、亲核加成反应一、亲核加成反应一、亲核加成反应一、亲核加成反应 nucleophilic addition 亲核加成反应的亲核加成反应的难易难易:v亲核试剂亲核试剂亲核性亲核性强弱强弱亲核性越强,越易反应。亲核性越强,越易反应。v醛、酮醛、酮结构结构 C=O所连所
4、连R基越多基越多,+I效应效应 ,羰基羰基C + ;同时同时空间位阻空间位阻 。不利于亲核反应。不利于亲核反应。机理机理:醛比酮醛比酮醛比酮醛比酮活泼。活泼。活泼。活泼。1. 加加HCN醛、脂肪族甲基酮和少于醛、脂肪族甲基酮和少于8C环酮环酮加OH-,CN-,加快反应速度。(亲核性亲核性 )(多多一个一个C)2. 加加R-OH和和H2O酮酮较难反应。但与较难反应。但与二元醇二元醇可生成可生成环状缩酮环状缩酮。加加醇醇: 缩醛、缩酮缩醛、缩酮OH-中稳定,遇中稳定,遇H+分解,在有分解,在有机合成可用于机合成可用于保护醛基、酮基保护醛基、酮基。羟基醛羟基醛可发生分子内分子内反应:硫醇比相应的醇活
5、泼,加成能力更强。 加加H2O:产物不稳定,易分解为原来醛、酮。产物不稳定,易分解为原来醛、酮。羰基与羰基与-I基团基团相连,可生成稳定水合物。相连,可生成稳定水合物。氨基酸显色剂氨基酸显色剂3. 加加Grignard试剂试剂醛、酮均可反应醛、酮均可反应,但产物不同。(R-MgX具有亲核性具有亲核性) + -该该反应在有机合成中可制备各类醇,同时碳链增长反应在有机合成中可制备各类醇,同时碳链增长。练习练习:如要制备2-甲基-2-丁醇,可用何种羰基化合物和格氏试剂?4.加氨衍生物加氨衍生物醛、酮都可反应醛、酮都可反应。羰基试剂羰基试剂2,4-二硝基苯肼二硝基苯肼最常用最常用,产物为橙黄色。二、二
6、、二、二、 a-a-碳及其氢的反应碳及其氢的反应碳及其氢的反应碳及其氢的反应 p- 共轭,稳定共轭,稳定亲核试剂亲核试剂1. 醇醛缩合醇醛缩合 aldol condensation有机合成中增长碳链的重要方法有机合成中增长碳链的重要方法。凡具有凡具有 -H的醛都能的醛都能发生反应发生反应。完成转变:完成转变:练习:练习:2. 卤代反应卤代反应含含 -H的醛、酮都可反应的醛、酮都可反应。OH-中分解中分解卤仿卤仿常用I2/NaOH作为反应试剂,产物为淡黄色CHI3 碘仿反应碘仿反应问题10-7:P192三、氧化和还原反应三、氧化和还原反应三、氧化和还原反应三、氧化和还原反应1. 氧化反应氧化反应
7、醛易被醛易被氧化,而酮难氧化氧化,而酮难氧化。Tollens试剂试剂鉴别醛和酮鉴别醛和酮Fehling试剂试剂鉴别脂肪醛和芳香醛鉴别脂肪醛和芳香醛2. 还原反应还原反应醛和酮都醛和酮都可以被还原可以被还原。不同的不同的还原剂还原剂H,可有不同的产物:可有不同的产物:(1) H2/Ni或或Pt,无选择性,无选择性,C=C和和C=O都被还原都被还原。(2) LiAlH4、NaBH4,有选择性,有选择性,只还原只还原C=O,保留保留C=C。(3) Zn-Hg/HCl(Clemmensen还原法):还原法):C=O还原为还原为CH2。HCNROH和和H2O醛比酮更易反应醛比酮更易反应。Grignard
8、试剂试剂醛、酮反应产物不同醛、酮反应产物不同。H2N-G2,4-二硝基苯肼用于鉴别二硝基苯肼用于鉴别。醇醛缩合醇醛缩合只有醛反应只有醛反应。碘仿反应碘仿反应甲基酮、乙醛甲基酮、乙醛、 反应。醛与醛与Tollens、Fehling试剂反应试剂反应。H2/Ni、LiAlH4orNaBH4、Zn-Hg/HCl 还原,产物不同还原,产物不同。结构:结构:羰基C=O为极性基团。性质:性质: 1. 亲核加成亲核加成 2. H反应反应 3. 氧化反应氧化反应 还原反应还原反应小结:小结:完成转变:完成转变:练习:鉴别练习:鉴别作业:作业: P197 3(与丙酮反应), 8, 9/(1)(3), 12, 13/(1)(3)。 翻译翻译 P16最后一段“If we takethe same carbon atom” P17最后二段 Aldol reaction乙醛乙醛 异丙醇异丙醇 2-丁酮丁酮 丙醛丙醛 正丁醇正丁醇 苯甲醛苯甲醛 3-戊酮戊酮I2/NaOH2,4-二硝基苯肼二硝基苯肼Tollens试剂试剂Fehling试剂试剂淡黄淡黄 淡黄淡黄 淡黄淡黄 橙黄橙黄 橙黄橙黄 橙黄橙黄 橙黄橙黄 橙黄橙黄 Ag Ag Ag 砖砖红色红色