羰基化合物分析和总结.docx

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

重点内容：

醛酮的化学反应难点内容：

醛酮的化学反应学时：4

（一）结构

第一节 结构和命

OCδ+

O

C

δ+

O

δ

在醛（Aldehydes）和酮（Ketones）分子中，都含有一个共同的官能团—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。

（二）命

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

O

CH3CCH2CH3

醛

αβγδ…标记取代基位置。

酮

系统命名法

甲基乙基甲酮（甲乙酮）

第二节 物理性

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。

第三节 化学反应

（一）亲核加成反应

（二）α-活泼氢引起的反应

（三）氧化和还原反应

（四）其它反应

醛酮的结构与反应性

（一）亲核加成反应碱催化的反应机理

C=O

Nu- Nu H+ NuC C

-O OH

-

酸催化的反应机理

C=O

（2）醛、酮的反应活

+ H+ [

+C=OH

+

] C-OH

Nu- Nu

COH

C

R C=OH

R

R

C=O

Ar C=OR

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基增加，?电子离域，降低了基态的焓值，增加了活化能。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核试剂氮为中心原子的亲核试剂

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

与HCN的加成

(CH3)2C=O + HCN CH

CN H

O CH CN

3C

3

3CCH 3 O-

3

C

CH 3 OH

H+H2O CH3 COOH ?-H2O CH2=C-COOH

CH

反应机理

反应条件

C

OH

CH3

反应必须在弱碱性条件下进行。反应特点：

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。

能发生此反应的羰基化合物是：所有的醛

甲基酮

八个碳以下的环酮应用

增长碳链方法之一与格氏试剂的加成与炔化钠的加成

羰基与氮为中心原子的亲核试剂的加成氨及其衍生物

与氨的加成

Schiff’sb的as生e成

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。

HO

HO H

CHO + H2N

CH-N

CH=N

+ H2O

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。与氨的衍生物加成

酸催化

HOH

C=O+ H+

H2O+ H

C=O+H

H2N-Z, -H+

C-N-Z

H+ C----N-Z C=N-Z +

OH+ +H

2

反应需在弱酸性的条件下进行。

提纯醛酮

鉴别醛酮

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）

保护羰基合

１、生成的含碳氮双键的化合物有顺反异构：２、几乎所有的醛和酮都可以与氨的衍生物 加成

３、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

羰基与氧为中心原子的亲核试剂的加成

?与H2O的加成

?与ROH的加与H2O的加与ROH的加成

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。分子内也能形成半缩醛、缩醛。

分子内也能形成半缩酮、缩酮。

醛的正向平衡常数大，酮的正向平衡常数小。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）产率较好反应机理

酸 催 化

C=O

C=O

H+

+

C=OH

ROH

C

OH

+OR

H

-H+

C

OH

OR

H+

C

+OH

OR

2

-H

2

O

C+

OR

H

ROH

OR

C

+OR

-H+

C

OR

OR

分子内形成半缩醛的反应机理

缩醛对碱、氧化剂稳定。在稀酸溶液中易水解成醛和醇。缩酮在稀酸中水解，生成原来的醇和酮。

形成缩醛或缩酮在合成中的应用

A保护羟基

B 保护羰基

羰基与硫为中心原子的亲核试剂的加成

?