第09章 醛和酮课件.pptVIP

醛(aldehyde)和酮(ketone)都是含有羰基(carbonyl group) 官能团的化合物。 第一节?? 醛、酮的分类和命名法 一、??? 醛、酮的分类 按照烃基结构的不同，醛、酮可分为脂肪族醛、酮和芳香族醛、酮。 根据分子中羰基的数目分为一元醛、酮和多元醛、酮。 二、醛、酮的命名 简单的醛、酮可用普通命名法命名。 结构复杂的醛、酮主要用系统命名法命名：选择含有羰基的最长碳链作为主链，从醛基一端或靠近羰基一端给主链编号。 命名不饱和醛、酮时，除羰基的编号应尽可能小以外，还要表示出不饱和键所在的位置。 多元醛、酮命名时，应选取含羰基尽可能多的碳链为主链，并注明羰基的位置和羰基的数目。 脂环酮命名时，在名称前加一个“环”字，编号从羰基碳原子开始。 许多天然醛、酮都有俗名。 第二节 醛、酮的结构和物理性质 一、??? 羰基的结构 醛和酮的羰基碳与氧均为sp2杂化。 二、物理性质 1、状态：在室温下，除甲醛外，其它醛酮都为液体和固体。许多低级醛有刺鼻臭味。某些天然醛、酮具有特殊芳香气味，可用于化妆品及食品工业。 ??? 3、溶解性 由于醛酮的羰基氧原子能与水分子中的氢原子形成氢键，所以低级醛、酮易溶于水，例如，甲醛、乙醛、丙醛和丙酮都可与水混溶。随着醛、酮中烃基的比例增大，水溶性迅速降低，含6个碳以上的醛、酮几乎不溶于水，但可溶于乙醚、甲苯等有机溶剂中。 第三节 ??醛酮的化学性质 一、亲核加成反应 亲核试剂中一般含有带负电荷或孤对电子的原子或基团。常见的亲核试剂有:氢氰酸、醇、水及氨的衍生物等。 醛、酮亲核加成反应的难易除了与亲核试剂的性质有关外，主要取决于醛、酮的结构，即取决于羰基碳上连接的原子或基团的电子效应和空间效应。 1、加氢氰酸 如存在碱，可提高HCN加成羰基的反应速率，因为加碱可增加CN-离子浓度。 2.?????? 加醇和水 在干燥氯化氢存在下，醇与醛的羰基加成生成半缩醛（hemiacetal），半缩醛还可以与另一分子醇反应，失水生成缩醛（acetal）。 酮与醇反应生成缩酮（ketal）比较困难。但酮容易与乙二醇作用，生成具有五员环状结构的缩酮。 缩醛和缩酮的性质相似，对碱及氧化剂都比较稳定，遇稀酸则分解成原来的羰基化合物。 水可以与醛、酮的羰基加成形成水合物。 偕二醇不稳定，容易失水，反应平衡主要偏向反应物一方。当羰基与强吸电子基团连接时，由于羰基碳的正电性增大，可以生成稳定的水合物，其中一些有重要用途。 3.?????? 加 Grignard试剂 Grignard试剂容易与羰基化合物发生亲核加成。 Grignard试剂对醛、酮的加成反应的重要性在于：利用Grignard试剂与不同的羰基化合物反应，形成碳原子更多、 具有新碳骨架的醇。 4.与氨衍生物的加成 二、a-碳及其氢的反应 醛酮的a-H受羰基的影响，表现出相当的活泼性。 1. 醇醛缩合 在稀碱溶液中，一分子醛的a-碳（以负碳离子形式存在）可以与另一分子醛的羰基碳加成形成新的碳碳键，从而生成b-羟基醛类化合物，该反应称为醇醛缩合（aldol condensation）。 醇醛缩合是有机合成中增长碳链的重要方法。 2． 卤代反应碱催化下，卤素（Cl2、Br2、I2）与含有a-H的醛或酮迅速反应，生成a-二卤代物和a-三卤代物。 含有3个a-H的醛或酮（如乙醛和甲基酮等）与卤素的氢氧化钠溶液作用，首先生成a-三卤代物，后者在碱性溶液中立即分解成三卤甲烷（俗称卤仿）和羧酸盐。该反应又称为卤仿反应。 进行卤仿反应常用碘的碱溶液，产物是碘仿和羧酸盐，所以称为碘仿反应。 三、 氧化反应和还原反应 1.氧化反应 醛容易被氧化成羧酸，酮在通常情况下难被氧化，这是醛和酮化学性质的主要差别之一。 实验室中，可利用弱氧化剂(如：Tollens试剂、Fehling试剂等)能氧化醛而不能氧化酮的特性，方便地鉴别醛与酮。 Tollens试剂（硝酸银的氨溶液）与醛作用时，Ag(NH3)2+被还原成金属银沉积在试管壁上形成银镜，故称银镜反应。醛则被氧化成羧酸。 Fehling试剂（由硫酸铜与酒石酸钾钠的碱性溶液混合而成）与醛一起加热，Cu2﹢被还原成砖红色的氧化亚铜沉淀析出，醛被氧化成羧酸。 芳香醛不与Fehling试剂反应，故可用它们来鉴别脂肪醛与芳香醛。 2. 还原反应 醛和酮都可以被还原。用不同的还原剂，可以把羰基还原成相应的醇，或者还原成-CH2-。 在金属催化剂铂、镍等存在下，以氢气为还原剂使醛和酮还原成相应的伯醇和仲醇。 也常用金属氢化物：氢化铝锂（LiAlH4）、氢化硼钠（NaBH4）等还原剂还原醛、酮的羰基，其产物为伯醇和仲醇。 含甲醛40%、甲