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1、第十章第十章 醛、酮一、一、醛酮的分的分类和命名和命名二、二、醛酮的构造的构造三、三、醛酮的物理性的物理性质四、四、醛酮的化学性的化学性质亲核加成反响核加成反响醛酮活活泼氢的反响的反响醛酮的氧化复原反响的氧化复原反响五、五、醛酮的制的制备六、六、不不饱和和醛酮Aldehyde Ketone 醛羰基基 RCHO羰基基 酮羰基基 羧羰基基carbonylgroup一、一、醛酮的分的分类和命名和命名分分类命名命名普通命名法:普通命名法:系统命名法:系统命名法:2,4-戊二酮(乙酰丙酮)4-甲基-2-戊烯醛3-己烯-2,5-二酮戊二醛2-丁烯醛(巴豆醛)3-甲基环己酮1,3-环戊二酮环己酮1,4-环己
2、二酮5-甲基-3-己烯-2-酮丁炔二醛butynedial3氧代戊醛3-oxopentanal1-环己基2丁酮1-cyclohexyl-2-butanone2氧代环己烷甲醛2-oxocyclohexanecarboxaldehyde3-(3,3-二甲基环己基丙醛3-(3,3-dimethylcyclohexyl)prpanal羰基的构造和反响的根本特征基的构造和反响的根本特征 与与羰基基碳碳原原子子直直接接相相连的的三三个个原原子子处于于同同一一平平面面,平平面面构构型型对试剂进攻攻的的位位阻阻较小小,这是是羰基基具具有有较高反响活性的高反响活性的缘由之一。由之一。由由于于氧氧原原子子的的电负
3、性性比比碳碳大大,成成键电子子,特特别是是p电子子偏偏向向于于氧氧原原子子一一边,所所以以羰基基具具有有较大大的的极极性性。羰基的极性是使它具有高反响活性的又一重要基的极性是使它具有高反响活性的又一重要缘由。由。留意:留意: 羰基作基作为一种不一种不饱和和键,与碳碳双,与碳碳双键一一样,主,主要的化学反响是加成。但要的化学反响是加成。但羰基基C=OC=O与与C=CC=C在构造有在构造有两个重要的差两个重要的差别:(1)(1)氧原子氧原子带有孤有孤对电子;子;(2)(2)氧氧的的电负性比碳性比碳强。 试剂对羰基的加成情况如何呢?是基的加成情况如何呢?是亲电的,的,还是是亲核的?核的?羰基基是是醛
4、、酮化化学学反反响响的的中中心心,羰基基上上的的亲核核加加成成是是醛、酮化化学学性性质的的主主要要内内容容。可可以以预料料,由由于于羰基基的的吸吸电子子影影响响,aH比比较活活泼,一一些些涉涉及及aH的的反反响响是是醛、酮化化学学性性质的的重重要要组成成部部分分。此此外外,因因醛、酮处于于氧氧化化复复原原的的中中间价价态,它它们既既可可以以被被氧氧化化,又又可可以以被被复复原原,所所以以氧氧化化复复原原也也是是醛、酮的一的一类重要反响。重要反响。构造决构造决议性性质,性,性质反映构造反映构造四、四、醛酮的的亲核加成反响核加成反响亲电加成亲核加成1.与与氢氰酸的加成酸的加成醛酮亲核加成反响机理的
5、通式:特点:反响可逆特点:反响可逆进展展弱碱性条件有利于反响。活性顺序:讨论醛酮亲核加成反响的立体化学:?Cram规那么:当当羰基与一个手性碳相基与一个手性碳相连时,在,在NewmanNewman投影式中,使得手性碳上最大的基投影式中,使得手性碳上最大的基团 L L与与羰基呈基呈对位交叉,两个位交叉,两个较小的基小的基团 M M和和 S S在在羰基的两旁呈基的两旁呈邻位交叉型,此位交叉型,此时,亲核核试剂从最小基从最小基团 S S一一边进攻攻羰基碳,所得基碳,所得产物物1 1是主要是主要产物。物。(1R,2S)R型Re-面和Si-面含有sp2杂化碳原子的化合物,如羰基化合物和烯烃等含双键的化合
6、物,其双键的两个面是等同的。但是当从不同的面参与原子或基团时,那么可以产生手性分子。这种sp2杂化碳原子的两个面那么称为前手性面。前手性面可以按照“次序规那么原那么标志,其方法是:先确定与sp2杂化碳原子相连的三个原子或基团的顺序,如乙醛分子中,与sp2碳原子相连的原子或基团的顺序为O,CH3和H,然后按以下图所示确定前手性面,假设基团陈列顺序为顺时针的面称为re-面re-face;逆时针的称为si-面si-face。乙醛加氘生成手性醇的反响过程羰基酸是以Si面与酶结合,暴露在外的 Re面 接 受 来 自NADH的氢负离子,最后得到S2羟基酸。位阻较小的醛酮如醛、甲基酮、环酮能发生此反响。反响
7、可逆进展。-羟基磺酸钠产物-羟基磺酸钠盐可溶于水,可用于鉴别和分别醛酮。与醇加成半缩醛缩醛机理:与水的加成三三氯氯乙乙醛醛的的水水合合物物非非常常稳稳定定,有有一一定定的的熔熔点点,曾曾用做镇静催眠药。用做镇静催眠药。水合茚三酮是重要的氨基酸和蛋白质的显色剂。许多多单糖分子都含有糖分子都含有这种种环状半状半缩醛酮构造。构造。 这这是是一一个个经经常常运运用用的的将将羰羰基基复复原原成成亚亚甲基的简便方法。甲基的简便方法。硫硫醇醇比比相相应的的醇醇活活泼,与与羰基基加加成成才才干干更更强。乙乙二二硫硫醇醇和和酮在在室室温温下就可反响,生成下就可反响,生成缩硫硫酮:思索:思索:1、酮式与烯醇式的互变异构2、卤代反响酸催化酸催化机理机理由由于于氧氧的的电电负负性性强强,在在乙乙醛醛分分子子中中,这这种种超超共共轭轭作作用用比比在在丙丙烯烯分分子子中中强强得得多多,因因此此,醛醛、酮酮的的 a-H比比烯烯烃烃的的 a-H更活泼。更活泼。醛、酮与烯醇间的转变,可被酸或碱催化。碱催化机理能发生碘仿反响的构造:3、羟醛缩合机理:交叉羟醛缩合Cannizaro反响1.氧化:Tollens试剂Fehling试剂无色溶液银镜蓝色砖红色Benedict试剂2.复原:催化氢化LiAlH4复原Clemmensen复原