第十一章 醛和酮
1. 用系统命名法命名下列醛酮。
解:(1)2-甲基-3-戊酮 (2)4-甲基-2-乙基己醛 (3)(E)-4-己烯醛 (4)(Z)-3-甲基-2-庚烯-5-炔-4-酮 (5)4-羟基-3-甲氧基苯甲醛 (6)4-甲氧基苯乙酮 (7)(1R, 2R)-2-甲基环己甲醛 (8)(R)-3-溴-2-丁酮 (9)3-甲酰基戊二醛 (10)螺[]-8-癸酮
2. 比较下列羰基化合物与HCN 加成时的平衡常数K 值大小。 解:(1)③>②>① (2)①>③>②
3. 将下列各组化合物按羰基活性排序。
解:(1)③>①>② (2)④>③>②>① (3)③>②>①
4. 在下列化合物中,将活性亚甲基的酸性由强到弱排列。 解:(1)>(4)>(2)>(3)
5. 下列羰基化合物都存在酮-烯醇式互变异构体,请按烯醇式含量大小排列。 解:(4)>(5)>(2)>(3)>(1)
6. 完成下列反应式(对于有两种产物的请标明主、次产物)
(1)
CHO +H 2N
CH N
(2)HC
CH + 2CH 2O HOCH 2C CCH 2OH
(3)
O
+
N
H
N
(4)
O +NH 2OH
NOH
(5)
O
HCN/OH -
CN
H 2O/H +
COOH
(6)
O
3
(7)Ph
O
2Ph
OH
Ph
O
Ph 次
+主
次
(8)
O CH 3
+
O
EtO -O
CH 3
O
(9)
O O
+
CHO
EtO -
CHO O
O
(10)CH 32Br
O
22HCl
O C
O CH 3CH 2Br
(11)
O
CH 3
+H 2
Pd/C
O
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
O
(12)CH 3
CH 3
CH 3
OH
NaBH 432H 3O
+
CH 3
CH 3
CH 3
OH
+主
次
(13)
O
3
H 3O +
OH
(主)
(14)Ph
O
Mg H 3O +
Ph CH 3
OH OH
Ph CH 3
或
O
Ph
Ph
(15)
O
+Br 2
HOAc
CH 2Br
O
(16)
Ph
Ph O
+H 2C
PPh 3
-+
Ph Ph
(17)PhCHO HCHO
+-
PhCH 2OH + HCOO -
(18)
+O CH 3CO 3H
CH 3COOEt
O
O
7. 鉴别下列化合物。
(1) CH 3CH 2COCH 2CH 3 CH 3COCH 2CH 3 I 2/NaOH - 黄色CHI 3↓ (2) PhCH 2CHO PhCOCH 3 Tollen 试剂 Ag ↓ -
(3)CH 3CH 2CHO CH 33
O
CH 3CHCH 3
OH CH 3CH 2Cl
Tollen 试剂 Ag ↓ - - - I 2/NaOH - 黄色CHI 3↓ 黄色CHI 3↓ - 金属Na - - 气体↑ -
8. 醛酮与H 2NB (B=OH, NH 2, NHPh, NHCONH 2)反应生成相应衍生物,反应通常在弱酸性条件下进行,强酸或强碱都对反应不利,试用反应机理解释。
解:酸催化的反应机理:
C
O
+
C OH +
H 2NB
C NH 2B +
C OH 2
+2C NHB
+
H +
C NB
羰基在酸催化下质子化,极性增强,有利于亲核试剂的进攻,酸性条件下也有利于羟基脱水,形成最终产物。
但是在强酸性条件下,会导致氨的衍生物(H 2NB )质子化,降低了亲核试剂H 2NB 的浓度:
H 2NB + H 3
O +
H 3NB + H 2O
+
使反应不能进行。所以,既要保持一定酸度对反应起
催化作用,又要保持游离氨一定浓度,使反应能正常进行。
如果在强碱条件下,强碱不但会夺取中间体中羟基中的氢,不利于中间体脱水,还可能与N 竞争去进攻羰基。因此强酸和强碱对反应都不利。
9. 甲基酮在次卤酸钠(X 2+NaOH )作用下,发生碳碳键断裂,生成卤仿和少一个碳原子的羧酸,其反应机理的最后一步是:
RC
-
RC O -3
O
+CX 3-
RCO -O
+CHX 3
为什么在强碱作用下,α-H 未被卤代的一般醛、酮不发生相应的碳碳键断裂
解:因为1,1,1-三卤代甲基酮最后一步消除的是CX 3-
,而一般醛、酮在该步骤中消除的分别是H -和R -,而H -和R -都是相当强的碱,难以离去,反应不能进行。相对而言CX 3-则是较弱的碱,反应容易进行。所以,α-H 未被卤代的一般醛、酮在碱作用下不会像卤仿反应那样,在最后一步发生类似的碳碳键断裂的反应。
10. 解:(1)用Zn-Hg/浓HCl 还原,因为碱性条件下易发生脱HBr 的反应。 (2)(3)用Wolff-Kishner-黄鸣龙法还原,因为酸性条件易脱H 2O 。
11. 解:碱催化下,羟醛缩合反应为碳负离子进攻羰基,在此条件下,
-
CH 22CH 3
O
比
CH 33
O
-
更容易生成;而酸催化条件下,为烯醇式中间体的α-C 进攻羰基,此时
CH 3C OH CHCH 3
比
CH 2CCH 2CH 3
OH
稳定。故苯甲醛和2-丁酮在酸和碱催化下产物是不同的。
CH 32CH 3
O
--
CH 22CH 3
O
CH 33
O
-
CH CH 2CH 3O
CH CCCH 3CH 3
O
(主)
(次)
CH 32CH 3
O CH 3CHCH 3
OH
CH 2
CCH 2CH 3
OH
+CCCH 3CH 3
O
CHCCH 2
CH 3
O
(主)
(次)
12. 如何实现下列转变
(1)
4
O
OH
+
132.Zn/H 2O
CH 2CH 2CHO 2
CH 2CHO
CH 3
CH 3
3
Zn H 2O
CH 3
COCH 3CHO
-
CH 3COCH
3
(2)
O NaBH 4
OH
H +
(3)
13. 以甲苯及必要试剂合成下列化合物。
(1)
CH 3NBS
CH 2Br
Mg 无水乙醚
CH 2MgBr
CH
3
CH 3COCl 3
CH 3
CH 3C O
2T.M
Mg CH 3
CH 3COCl 3
CH 3
3C O
2H 3O
(2)
CH 3CH 3
Fe
Br 2CH 3
CH 3(3)
HNO 3
CH 3
2
MnO 2H SO CHO
2
CH 3CHO OH -
CH NO
2
CHCHO
14. 以苯及不超过2个碳的有机化合物合成下列化合物。
NBS
CH 2CH 3
AlCl 3
T.M.
(1)
CH 3CH 2Cl HNO 3
CH 2CH 3O 2
N
CHCH 3
O 2N
Br
OH -CHCH 3O 2N
2
3
O 2N
O
(2)
CO + HCl AlCl 3,CuCl 2CHO
3AlCl 3COCH 3
-
CH CHCO
22(HOCH 2CH 2)2O
H 2/Ni
CH 2CH 2CH 2
15. 以环己酮及不超过3个碳的有机物合成
CH CH 2
O
CH 3COCH 3
HCHO -
CH 2CHCOCH 3
O
O
OH -O
22H 3O +
TM
16. 以2-甲基环己酮及不超过3个碳的有机物合成O
-
CH 3COCH 3
OH O
2CH 3COCH
C(CH 3)2
O
CH 3
3COCH
32
OH O
O
17. 对下列反应提出合理的反应机理。
TM
O
OH
OH
H +
OH
OH
OH +
O +
OH
OH
H H +
O OH
OH +
H 2O
O
OH
+
O OH
+
H +
(1)
H 3O +
(2)CH 3COCH 2CH 2COCH 3NaOH H O
OH
CH 3
O
2CH 3
O
18. 化合物F ,分子式为C 10H 16O ,能发生银镜反应,F 对220nm 紫外线有强烈吸收,核磁共振数据表明F 分子中有三个甲基,双键上的氢原子的核磁共振信号互相无偶合作用,F 经臭氧化-还原水解后得等物质的量的乙二醛、丙酮和化合物G ,G 分子式为C 5H 8O 2,G 能发生银镜反应和碘仿反应,试推出化合物F 和G 的合理结构。
解: F :CH 3C
CHCH 2CH 2CH 3
CHCHO
CH 3
G :OHCCH 2CH 23
O
19. 化合物A ,分子式为C 6H 12O 3,其IR 谱在1710cm -1
有强吸收峰,当用I 2-NaOH 处理是能生成黄色沉淀,但不能与托伦试剂生成银镜,然而,在先经稀硝酸处理后,再与托伦试剂作用下,有银镜生成。A 的1
HNMR 谱如下:δ(s, 3H ),δ(d, 2H ),δ(s, 6H ),δ(t, 1H ),试推测其结构。
解:A 的结构为:
CH 32CH
O OCH 3OCH 3
20. 某化合物A,分子式为C5H12O,具有光学活性,当用K2Cr2O7氧化时得到没有旋光性的B,分子式为C5H10O,B与CH3CH2CH2MgBr作用后水解生成化合物C,C能被拆分为对映体。试推测A、B、C结构。
解:A.CH3CHCHCH3
OH
CH3
*
B.CH3CCHCH3
3
O
C.CH3CH2CH2C CHCH3
3
OH CH3
*
第十章 醛酮
含有羰基的化合物:
O H O CH3CCH3 O C CH3
醛和酮:
CH 3C
羧酸 羧酸:
CH3C
O OH
COOH COOH COOH
OH CH3CHCOOH
O
羧酸衍生物:
CH3COCl (CH3CO) ( )2O
COOC 2H 5
NH
O
β-二羰基化合物:
CH3CCH2COOC 2H5
CH2
COOC2H5 COOC2H5
2
10 醛和酮
教学大纲(醛和酮)
醛和酮的结构与物理性质 醛和酮的结构与物理性质; 醛和酮的化学性质:
1.与氢氰酸加成; 2.与亚硫酸氢钠加成; 3.与醇亲核加成; 4.与氨的衍生物反应; 5.与Grignard试剂加成; 试剂加成 6.醇醛缩合反应; 7 卤化和卤仿反应; 7. 卤化和卤仿反应 还 原 反 应 —— 催 化 加 氢 、 金 属 氢 化 物 还 原 、 Clemmenson 还 原 、 WolffKishner黄鸣龙还原、Cannizzaro反应;氧化反应)。
羰基 carbonyl
O
R C H R O C R'
醛(aldehyde)
O R C O R C R' Ar H Ar O C O C R H
酮(Ketone K t )
O
β α
C H(R)
C
C
脂肪族醛、酮
芳香族醛、酮
α,β-不饱和醛、酮
4
第十一章 醛和酮习题 练习一 1、 用系统命名法命名下列化合物。 (1)(CH 3)2CHCHO (2)H 2C=CHCH 2CH(C 2H 5)(CH 2)3CHO (3) HO (4)H 3CO (5)(CH 3)2CHCOCH 2CH 3 (6) O (7) H (8) 2H 5 2、 写出下列化合物的构造式: (1)2-methybutanal (2) cyclohexanecarbaldehyde (3)4-penten-2-one (4)5-chloro-3-methylpentanal (5)3-ethylbenzaldehyde (6)1-phenyl-2-buten-1-one 3、 以沸点增高为序排列下列各化合物,并说明理由。 (1)a. H 2C=CHCH 2CHO b. H 2C=CHOCH=CH 2
O CH 3 O 3 2 c. H 2C=CHCH 2CH 2OH d. H 2C=CHCH 2CH 2CH 3 CHO HO HO CHO CHO CHO OH (2)a. b. c. d. 4、 完成下列反应方程式: (1) OCH 3 O OCH 3 NH 2NH 2,NaOH ( ?t??òò?t′? OCH 3 ) OCH 3 O C 6H 5 MgBr OMgBr H 3O + ( OH ) (2) ( ) C 6H 5 C 6H 5 (3) PhCH=CHCHO Ag 2O ( PhCH=CHCOOH ) (4) H 2C=CHCH 2CHO LiAlO 4 ( H 2C=CHCH 2CH 2OH ) C H COCH NH 2NHCONH 2 ( C 6H 5C=NNHCONH 2 ) (5) ( 5) (6) ( 6) 6 5 3 O Se 2O O O ( ) ( O CH 3 + _ PH 3P CH 2 ) CH 2 CH 2 + C H COCH=CH C 2H 5ONa ( ) (7) (7) (8) O CH 3 O 6 5 ( KOH,H +O ) 2 C 2H 5OH O H OH C 6H 5 O ( (9) (9) HCN,OH -) CN OH Br CHO + HCHO (10) (10) NaOH Br CH OH + H COO - 5、 以 HCN 对羰基加成反应平衡常数 K 增大为序,排列下列化合物,并说明理由。
第十一章 醛和酮习题答案(最新版) 1. 用系统命名法命名下列醛、酮。 C O CH 3CH 2 CH(CH 3)2(1) (2) CH 3CH 2CHCH 2CH CH 3 C 2H 5 CHO H 3C H H CH 2CH 2CHO (3) C C H 3C O H CH 3H 3C (4) CHO OH OCH 3 (5) COCH 3 OCH 3(6) CH 3 H CHO H (7) H COCH 3 CH 3 Br (8) OHCCH 2CHCH 2CHO CHO (9) O (10)
解:(1) 2-甲基-3-戊酮(2)4-甲基-2-乙基己醛 (3)反-4己烯醛(4)Z-3-甲基-2庚烯-5-炔-4-酮 (5)3-甲氧基-4-羟基苯甲醛(6)对甲氧基苯乙酮 (7)反-2-甲基环己基甲醛(8)3R-3-溴-2-丁酮 (9)3-甲酰基戊二醛(10)螺[4.5]癸-8-酮 2. 比较下列羰基化合物与HCN加成时的平衡常数K值大小。(1)Ph2CO (2)PhCOCH3(3)Cl3CHO (4)ClCH2CHO (5)PhCHO(6)CH3CHO 解:(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3) 原因: HCN对羰基加成是亲核加成,能降低羰基碳原子上电子云密度的结构因素将会使K值增大,故K值顺序是:(6)<(4)<(3),而羰基碳原子的空间位阻愈小,则K值增大,故K 值的顺序是:(1)<(2)<(5)<(6) ,综合考虑:则K值顺序是:(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3)。 6. 完成下列反应式(对于有2种产物的请标明主次产物)。 CHO+H2N (1) (2) HC CH+2CH2O
第十一章 醛和酮 1. 用系统命名法命名下列醛酮。 解:(1)2-甲基-3-戊酮 (2)4-甲基-2-乙基己醛 (3)(E)-4-己烯醛 (4)(Z)-3-甲基-2-庚烯-5-炔-4-酮 (5)4-羟基-3-甲氧基苯甲醛 (6)4-甲氧基苯乙酮 (7)(1R, 2R)-2-甲基环己甲醛 (8)(R)-3-溴-2-丁酮 (9)3-甲酰基戊二醛 (10)螺[]-8-癸酮 2. 比较下列羰基化合物与HCN 加成时的平衡常数K 值大小。 解:(1)③>②>① (2)①>③>② 3. 将下列各组化合物按羰基活性排序。 解:(1)③>①>② (2)④>③>②>① (3)③>②>① 4. 在下列化合物中,将活性亚甲基的酸性由强到弱排列。 解:(1)>(4)>(2)>(3) 5. 下列羰基化合物都存在酮-烯醇式互变异构体,请按烯醇式含量大小排列。 解:(4)>(5)>(2)>(3)>(1) 6. 完成下列反应式(对于有两种产物的请标明主、次产物) (1) CHO +H 2N CH N (2)HC CH + 2CH 2O HOCH 2C CCH 2OH (3) O + N H N (4) O +NH 2OH NOH
(5) O HCN/OH - CN H 2O/H + COOH (6) O 3 (7)Ph O 2Ph OH Ph O Ph 次 +主 次 (8) O CH 3 + O EtO -O CH 3 O (9) O O + CHO EtO - CHO O O (10)CH 32Br O 22HCl O C O CH 3CH 2Br (11) O CH 3 +H 2 Pd/C O CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 O (12)CH 3 CH 3 CH 3 OH NaBH 432H 3O + CH 3 CH 3 CH 3 OH +主 次
第11章醛酮习题参考答案 1. 用系统命名法命名下列醛、酮 (1) O II CH3CH2C—CH(CH3)2 2-甲基-3-戊酮 ⑶ (2) CH3 C2H5 CH3CH2CHCH2CH——CHO 4-甲基-2-乙基己醛 ⑷ O CHO (1R,2R) -2-甲基环己烷甲醛 (9) OHCCH2CHCH2CHO CHO 丙烷-1,2,3-三甲醛 (或3-甲酰基-1,5-戊二醛) (E)-4-己烯醛 (5) CHO OH 4-羟基-3-甲氧基苯甲醛 (7) CH3 (R) (Z)-3-甲基-2-庚烯-5-炔-4-酮 (6) COCH3 OCH3 4-甲氧基苯乙酮或 1- ( 4-甲氧基苯基)乙酮 H CH2CH2CHO (R)-3-溴2-丁酮 螺[4.5]癸-8酮
(3) 2. 比较下列羰基化合物与 H CN 加成时 的平衡常数 K 值大 小。 答: 答: ① PgCO ② PhC(CH 3 ③ Cl 3CCHO ⑵ ① CICH b CHO ② PhCHD ①,③〉② ③ CH j CHO 3. 将下列各组化合物按羰基活性排序。 (1) ① CH j CH b CHO ② PhCHO ③ CI 3 CCHO 答: ④,③沁竹
4. 在下列化合物中,将活性亚甲基的酸性由强到弱排列。 答:⑴> (4) > (2) > (3) 5.下列羰基化合物都存在酮-烯醇式互变异构体,请按烯醇 式含量大小排列。 答: H =0 (1) O2NCH2NO2(2) C6H5COCH 2COCH3 (3) CH3COCH2COCH3(4) C6H5COCH 2COCF3 II (1)CH3CCH2CH3 0 0 II II CH3CCHCCH3 (4) COCH3(5) O O II II CH3CCH2CCH3 O II CH3CCHCOOC2H5 COCH3 O II CH3CCH2CO2C2H5 答: > (5) > (2) > (3) > (1) 6.完成下列反应式(对于有两种产物的请标明主、次产物)。 ②
第十一章醛和酮习题答案(最新版) 1. 用系统命名法命名下列醛、酮。 解:(1) 2-甲基-3-戊酮(2)4-甲基-2-乙基己醛(3)反-4己烯醛(4)Z-3-甲基-2庚烯-5-炔-4-酮(5)3-甲氧基-4-羟基苯甲醛(6)对甲氧基苯乙酮 (7)反-2-甲基环己基甲醛(8)3R-3-溴-2-丁酮 (9)3-甲酰基戊二醛(10)螺[]癸-8-酮 2. 比较下列羰基化合物与HCN加成时的平衡常数K值大小。(1)Ph2CO (2)PhCOCH3(3)Cl3CHO (4)ClCH2CHO (5)PhCHO(6)CH3CHO 解:(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3) 原因: HCN对羰基加成是亲核加成,能降低羰基碳原子上电子云密度的结构因素将会使K值增大,故K值顺序是: (6)<(4)<(3),而羰基碳原子的空间位阻愈小,则K值增大,故K 值的顺序是:(1)<(2)<(5)<(6) ,综合考虑:则K值顺序 是:(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3)。 6. 完成下列反应式(对于有2种产物的请标明主次产物)。 解: 7. 鉴别下列化合物: 解: 或 12. 如何实现下列转变? 解:
13. 以甲苯及必要的试剂合成下列化合物。 解: (1) (2) 14. 以苯及不超过2个碳的有机物合成下列化合物。 解: (2) 解: 18. 化合物F,分子式为C10H16O,能发生银镜反应,F对220 nm紫外线有强烈吸收,核磁共振数据表明F分子中有三个甲基,双键上的氢原子的核磁共振信号互相间无偶合作用,F经臭氧化还原水解后得等物质的量的乙二醛、丙酮和化合物G,G分子式为 C5H8O2,G能发生银镜反应和碘仿反应。试推出化合物F和G的合理结构。 解: 19. 化合物A,分子式为C6H12O3其IR谱在1710 cm-1有强吸收峰,当用I2-NaOH处理时能生成黄色沉淀,但不能与托伦试剂生成银镜,然而,在先经稀硝酸处理后,再与托伦试剂作用下,有银镜生成。A的I HNMR 谱如下: δ(s,3H) ,δ(d, 2H) , δ(s,6H) , δ(t,1H)。试推测其结构。 解: 20. 某化合物A,分子式为C5H12O,具有光学活性,当用K2Cr2O7氧化时得到没有旋光的B,分子式为 C5H10O,B与CH3CH2CH2MgBr 作用后水解生成化合物C,C能被拆分为对映体。试推测A、B、C结构。
第11章醛与酮 §11.1 分类、命名及其物理性质 11.1.1 分类和命名 1、分类 2、普通命名法 (1)醛 可由相应醇的普通名称出发,仅需将名称中的醇改成醛。 (2)酮 在酮字的前面加上所连接的两个烃基的名称。(与醚命名相似) 3、系统命名法 a)选主链——含有羰基的最长碳链为主链。 b)编号——从靠近羰基的一端开始编号。 取代基的位次、数目及名称写在醛酮名称前面,并注明酮分子中羰基的位置。
11.1.2 物理性质 1、物态 甲醛为气体,其他C12及以下脂肪一元醛酮为液体,C12以上的脂肪酮为固体。 2、相对密度 脂肪族醛酮相对密度小于1,芳香族醛酮相对密度大于1。 3、沸点 与分子量相近的醇、醚、烃相比,沸点:醇>醛、酮>醚>烃 原因:a、醇分子间可形成氢键,而醛、酮分子间不能形成氢键; b、醛、酮的偶极矩大于醚、烃的偶极矩。 4、水溶性 由于醛酮的羰基氧原子能与水分子中的氢原子形成氢键,所以低级醛酮能溶于水。其它的醛酮的水溶性随分子量的增大而减小。高级醛酮微溶或不溶于水,而溶于一般的有机溶剂。 §11.2 化学性质Ⅰ——亲核加成反应 11.2.1 羰基的结构 1、羰基的结构 2、亲电和亲核反应活性 羰基中的碳氧双键由于电负性O>C,因此π电子云靠近氧的一端: ?碳原子带部分正电荷,具有亲电性,易于和亲核试剂反应。 ?氧原子带部分负电荷,具有亲核性,易于和亲电试剂反应。 但是带负电荷的氧比带正电荷的碳原子稳定。 总之,易于发生亲核加成反应。 3、电子效应和空间效应的影响 ①羰基活性的影响 X=吸电子基,羰基碳正电荷↗,反应速度↗(平衡常数K c↗); X=推电子基,羰基碳正电荷↘,反应速度↘(平衡常数K c↘)。 ②亲核试剂因素
有机化学第五版第十一章-醛和酮-课后习题答案
第十一章 醛和酮习题答案(最新版) 1. 用系统命名法命名下列醛、酮。 O CH 3CH 2 CH(CH 3)2(1) (2) CH 3CH 22CH 3 C 2H 5 CHO H 3C H H CH 2CH 2CHO (3) C C H 3C O H CH 3H 3C (4) CHO OCH 3 (5) COCH 3 3 (6) CH 3 H H (7)
H COCH 3 3 Br (8) OHCCH 2CHCH 2CHO (9) O (10) 解:(1) 2-甲基-3-戊酮 (2)4-甲基-2-乙基己醛 (3)反-4己烯醛 (4)Z-3-甲基-2庚烯-5-炔-4-酮 (5)3-甲氧基-4-羟基苯甲醛 (6)对甲氧基苯乙酮 (7)反-2-甲基环己基甲醛 (8)3R-3-溴-2-丁酮 (9)3-甲酰基戊二醛 (10)螺[4.5]癸-8-酮 2. 比较下列羰基化合物与HCN 加成时的平衡常数K 值大小。 (1)Ph 2CO (2)PhCOCH 3 (3)Cl 3CHO (4)ClCH 2CHO (5)PhCHO (6)CH 3CHO 解:(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3) 原因: HCN 对羰基加成是亲核加成,能降低羰基碳原子上电子云密度的结构因素将会使K 值增大,故K 值顺序是:(6)<(4)<(3),而羰基碳原子的空间位阻愈小,则K 值增大,
故K 值的顺序是:(1)<(2)<(5)<(6) ,综合考虑:则K 值顺序是:(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3)。 6. 完成下列反应式(对于有2种产物的请标明主次产物)。 CHO + H 2N (1) HC CH + 2CH 2O (2) O N +(3) 苯 , 加热 O + (4) NH 2 HCN/OH -H 2O/H + ? (5)
第十一章 醛和酮 练习与实践参考答案 一、填空题 R(Ar)C O H —CHO 甲醛 HCHO 苯甲醛 CHO R(Ar)O R'(Ar') O 丙酮 C CH 3CH 3O 苯甲酮 C O CH 3 半缩醛 缩醛 土伦试剂 费林试剂 二、选择题 1.临床上用于检查尿中丙酮的试剂为 ( C ) A.费林试剂 B.土伦试剂 [Fe(CN)5NO]+NaOH D.希夫试剂 2.用费林试剂可区别 ( D ) A.芳香醛和脂肪酮 B.脂肪酮和芳香酮 C.芳香醛和芳香酮 D.脂肪醛和芳香醛 3.通过氧化仲醇的方法可制备 ( B ) A.醛 B.酮 C.酸 D.醚 4.能发生碘仿反应的是 ( B )
5.能与品红亚硫酸试剂显色的化合物是(D) A.苯乙酮 B.丙酮 C.丙醇 D.丙醛 6.不能被费林试剂氧化的化合物是(B) 7.丁酮加氢后生成(C) A.丁醛 B.丁醇丁醇 D.叔丁醇 8.土伦试剂的主要成分是(A) A.[Ag(NH3)2]OH (OH)2 C.NH3·H2O O,但不能与土伦试剂反应的是(C)9.下列化合物中符合通式C n H 2n A.丙醇 B.丙醛 C.丙酮 D.丙醚 10.下列化合物中互为同分异构体的是( B ) A.乙醛和乙醇 B.丙醛和丙酮 C.丙酮和丙醇 D.丙烷和丙烯
三、命名下列化合物或写出化合物的结构简式 2,3-二甲基丁醛 4-甲基-2-戊酮 苯乙酮 3-甲基苯甲醛 2,2-二甲基环己酮 C Cl 3CHO 甲基戊醛 8.对甲氧基苯甲醛 甲基-2-戊酮 CH 2CH CH 2CHO CH 3 CH 3 CHO OCH 3 CH 3 CH 2 CH 3 O CH 3 四、完成下列化学反应式 CH 3CH 2 CHO + H 2 Ni CH 3 CH 2CH 2OH CH 3C CH 2CH 3 O + H 2 Ni CH 3C CH 2CH 3O CH 3CHO 干HCl CH 3CH 2OH 干HCl CH 3CH 2OH C OH CH 3H OC 2H 5 C OC 2H 5CH 3H OC 2H 5 + O H 2
第十一章 醛和酮习题 1、 用系统命名法命名下列化合物。 (1)(CH 3)2CHCHO 2-甲基丙烷 (2)H 2 C=CHCH 2CH(C 2H 5)(CH 2)3CHO 5-乙基-7-辛烯醛 (3) CHO 3-苯基丙烯醛 (4)H 3 CO CHO HO 4-羟基-3-甲氧基苯甲醛 (5) (CH 3)2CHCOCH 2CH 3 2-甲基-3-戊酮 (6) O 螺〔2.5〕-6-辛酮 (7)O 1-苯基-1-丙酮 (8) H 2H 5 (2S,4R )2-甲基-4-乙基环己酮 2、 写出下列化合物的构造式: (1)2-methybutanal CH 3CH 3CH 2CHCHO (2)cyclohexanecarbaldehyde CHO (3)4-penten-2-one H 2C=CHCH 2COCH 3 (4)5-chloro-3-methylpentanal ClCH 2CH 2CHCH 2CHO CH 3 (5)3-ethylbenzaldehyde C 2H 5 CHO (6)1-phenyl-2-buten-1-one O
3、 以沸点增高为序排列下列各化合物,并说明理由。 (1)a. H 2C=CHCH 2CHO b. H 2C=CHOCH=CH 2 c. H 2C=CHCH 2CH 2OH d. H 2C=CHCH 2CH 2CH 3 c>a>b>d c 分子间可以形成氢键,其余三个分子可根据极性排列。 (2)a. CHO b. CHO HO c. CHO HO d. CHO OH b>c>d>a c,b 分子间可以形成氢键,沸点较高,d 可以形成分子内氢键,沸点较低,b 极性最强。 4、 完成下列反应方程式: (1) O OCH 3OCH 3 NH 2NH 2,NaOH OCH 3 OCH 3 ( ) (2) O C 6H 5MgBr 6H 5 OMgBr 3+ C 6H 5OH ( ) ( ) (3)PhCH=CHCHO PhCH=CHCOOH Ag 2O ( ) (4)H 2 C=CHCH 2CHO H 2C=CHCH 2CH 2OH LiAlO 4 ( ) (5) C 6H 5 COCH 3 NH 2NHCONH 2 C 6H 5C=NNHCONH 2 CH 3 ( ) (6) ( ) O CH 2CH 2 ( )O O Se 2O 3P CH 2_ + (7) O CH 3 C 6H 5COCH=CH 225+C 2H 5OH O CH 3O C 6H 5 ( ) (8) O O O H OH 3+ (9) O -CN OH ( ) (10) Br CHO HCHO +NaOH Br CH 2OH +HCOO -
第十一章 醛和酮习题答案(最新版) 1. 用系统命名法命名下列醛、酮。 O CH 3CH 2 CH(CH 3)2(1)(2) CH 3CH 22CH 3 C 2H 5 CHO H 3C H H CH 2CH 2CHO (3) C C H 3C O H CH 3H 3C (4) CHO OCH 3 (5) COCH 3 3(6) 3 (7) H COCH 3 3 Br (8) OHCCH 2CHCH 2CHO CHO (9) O (10) 解:(1) 2-甲基-3-戊酮 (2)4-甲基-2-乙基己醛 (3)反-4己烯醛 (4)Z-3-甲基-2庚烯-5-炔-4-酮 (5)3-甲氧基-4-羟基苯甲醛 (6)对甲氧基苯乙酮 (7)反-2-甲基环己基甲醛 (8)3R-3-溴-2-丁酮 (9)3-甲酰基戊二醛 (10)螺[4.5]癸-8-酮
2. 比较下列羰基化合物与HCN 加成时的平衡常数K 值大小。 (1)Ph 2CO (2)PhCOCH 3(3)Cl 3CHO (4)ClCH 2CHO (5)PhCHO (6)CH 3CHO 解:(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3) 原因: HCN 对羰基加成是亲核加成,能降低羰基碳原子上电子云密度的结构因素将会使K 值增大,故K 值顺序是:(6)<(4)<(3),而羰基碳原子的空间位阻愈小,则K 值增大,故K 值的顺序是:(1)<(2)<(5)<(6) ,综合考虑:则K 值顺序是:(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3)。 6. 完成下列反应式(对于有2种产物的请标明主次产物)。 CHO + H 2N (1) HC CH + 2CH 2O (2) O N + (3) 苯 , 加热 O + (4) NH 2 HCN/OH - H 2O/H + ? (5)
第十一章醛和酮 一、教学目的及要求 二、教学重点与难点 三、教学方法 第一节醛、酮的分类,同分异构和命名 一、分类 根据烃基的不同可以分为脂肪醛、酮和芳香醛、酮。 脂肪醛CH3CH2CHO 脂肪酮CH3COCH3 脂环醛CHO 脂环酮 O = 芳香醛CHO 芳香酮 COCH3 根据烃基是否含有重键又可以分为饱和醛、酮和不饱和醛、酮。 不饱和醛CH3CH=CHCHO不饱和酮CH3CH=CHCOCH3根据羰基的个数可以分为一元醛、酮和多元醛、酮。 二元醛CH2CHO CH2CHO二元酮CH3CH2COCH2COCH3 二、同分异构现象 醛的同分异构---碳链异构引起。 酮的同分异构---碳链异构、碳基位置异构。 同碳数饱和一元醛酮,分子式CnH2n O,互为同分异构:
三、命名 1. 系统命名法: (1)选择含羰基最长碳链作主链,称为某醛或某酮; (2)由于醛基是一价原子团,必在链端,命名时不必用数字标明其位置。酮基的位置则需用数字标明,写在“某酮”之前,并用数字标明侧链所在的位置及个数,写在母体名称之前。例如: 2- 甲基丙醛 2- 苯基丙醛 3-甲基-6-庚炔醛 C 6H 5CHCHO CH 3 7HC CCH 2CH 2CHCH 2CHO CH 3 654321CH 3CHCHO CH 3 CH 3COCH 3丙酮 CH 3COCH 2CH 3丁酮 CH 3CO(CH 2)CH 32-己酮 CH 3COCH 2COCH 2CH 3 2,4-己二酮 COCH 2CH 3 1-苯-1-乙酮(苯乙酮) 1-环己基-1-丙酮 COCH 3 2. 普通命名法 醛的命名与醇的习惯命名法相似,称某醛;脂肪酮则按酮基所连接的两个烃基而称为某(基)某(基)酮。例如: CH 3CHO 乙醛 CH 3CH (CH 3)CHO 异丁醛 甲基乙基酮 甲基苯基酮(1-苯基-1-乙酮)CH 3 C O CH 3 C 2H 5 C O
第十一章醛和酮习题 1、用系统命名法命名下列化合物: (1)(2) (3)(4) (5)(6) 2、写出下列有机物的构造式: (1)2-methylbutanal (2)cyclohexanecarbaldehyde (3)4-penten-2-one (4)5-chloro-3-methylpentanal (5)3-ethylbenzaldehyde (6)1-phenyl-2-buten-1-one 3、以沸点增高为序排列下列各化合物,并说明理由。 ⑴CH2=CHCH2CHO ⑵CH2=CHOCH=CH2⑶CH2=CHCH2CH2OH ⑷CH3CHO 4、完成下列反应方程式: 5、试设计一个最简便的化学方法,帮助某工厂分析其排出的废水中是否含有醛类,是否含有甲醛?并说明理由。 6、以HCN对羰基加成反应平衡常数K增大为序,排列下列化合物,并说明理由。 (1)(Ph)2CO (2)PhCOCH3(3)Cl3CCHO (4)ClCH2CHO (6)CH3CHO 7、预料下列反应的主要产物: (1
(2 8、用反应方程式表明由苯甲醛制取苄醇的三种不同方法,并指出各有什么特点。 9、写出CH3COCH3与苯肼反应的机制,并说明为什么弱酸性介质(PH~3.5)反应速度快,而过强的酸及碱性介质都降低反应速率。 10、对下列反应提出合理的机理: 11、我国盛产山苍子精油,用其主要成分柠檬醛A可以合成具有工业价值的紫罗兰酮: 试回答: (1)在每个箭头上注明必需的试剂和催化剂; (2)拟出能解释上述反应的历程; (3)第二步反应中β-紫罗兰酮是占优势的产物,为什么? (4)在紫外-可见光谱中,哪一个紫罗兰酮异构体吸收较长的光波,为什么? 12、顺-1,2-环戊二醇和丙酮及少量酸的混合物进行回流,用分水器不断除水,获得分子式为C8H14O2的产物A,A对碱稳定,遇稀酸生成原料。 (1)推测A的结构; (2)用反-1,2-环戊二醇进行同样的实验,却不发生反应,为什么? 13、化合物B(C9H10O)碘仿实验呈阴性,IR谱中1690cm-1处显一强吸收峰;NMR 谱中δ值=1.2(3H)三重峰,δ=3.0(2H)四重峰,δ=7.7(5H)多重峰,试推测化合物B的结构。 B的异构体B/,碘仿实验呈阳性,IR谱中1705cm-1处显一强吸收峰,在NMR谱中δ值2.0(3H)单峰,δ=3.5(2H)单峰,δ=7.1(5H)多重峰,试推测B/的结构。
第十一章醛和酮习题答案 ⒉解:饱和一元醛酮的通式为CnH2nO,由题意12n+2n+16=86, ∴n=5 故该化合物的分子式为C5H10O ∴饱和一元醛有: 饱和一元酮有: ⒊解:沸点高低顺序为⑷<⑵<⑴<⑶,固有机物沸点随分子量增加而增加,故⑷沸点最低.在⑴⑵⑶中,只有⑶可形成分子间氢键,故沸点最高. ⑴与⑵相比, ⑴是羰基化合物,极性较强,分子间作用较大,而⑵为醚,分子极性小,所以沸点比⑴低. 5. ⒍解:先用UV谱将它们区别:在近紫外有强吸收的为A组[(1)和(4)], 无强吸收的为B组[(2)和(3)] A组:用UV: (1)和(4)为共轭酮,但(4)共轭系统比(1)长,且在紫外区(4)向红移比(1)大,故吸收波长大的为(4) B组:用IR: (2)为环戊酮γC=O吸收峰在1740cm-1左右, (3)为环己酮γC=O在1715cm-1左右, NMR (2)
有三组氢的吸收峰,而(3)则有四组氢的吸收峰. ⒎解:用Schiff试剂,检验废水;如显紫红色表示可能有醛存在,再加多量H2SO4,紫红色不褪,示有甲醛。 8.解:HCN对羰基加成是亲核加成,能降低羰基碳原子上电子云密度的结构因素将会使K值增大,故K值顺序是:(6)<(4)<(3),而羰基碳原子的空间位阻愈小,则K值增大,故K 值的顺序是:(1)<(2)<(5)<(6) 综合考虑:则K值顺序是(1)<(2)<(5)<(6)<(4)<(3). 9.解:根据Mecrwein-pondorf反应规规律,进行下列反应, 可得R-(-)-6-甲基-2-庚醇 在此还原过程中,生成的过渡态可能有两种构象(Ⅰ) 和(Ⅱ) 在(Ⅰ)中两个大基团处于反式,较(Ⅱ)稳定,为优势构象。因此,经由(Ⅰ)所生成的 R-(-)-6-甲基-2-庚醇为优势产物。 选用(S)-2-苯基丙醛为原料,进行下列反应,可得所需产物。 因为,根据Cram规则,试剂从式中所示的方向进攻羰基C,位阻最小,水解后得到要求的产物为优势产物。 10.
第十一章醛和酮 1. 用系统命名法命名下列醛酮。 解:(1)2-甲基-3-戊酮(2)4-甲基-2-乙基己醛(3)(E)-4-己烯醛 (4)(Z)-3-甲基-2-庚烯-5-炔-4-酮(5)4-羟基-3-甲氧基苯甲醛 (6)4-甲氧基苯乙酮(7)(1R, 2R)-2-甲基环己甲醛 (8)(R)-3-溴-2-丁酮(9)3-甲酰基戊二醛(10)螺[]-8-癸酮 2. 比较下列羰基化合物与HCN加成时的平衡常数K值大小。 解:(1)③>②>①(2)①>③>② 3. 将下列各组化合物按羰基活性排序。 解:(1)③>①>②(2)④>③>②>①(3)③>②>①
4. 在下列化合物中,将活性亚甲基的酸性由强到弱排列。 解:(1)>(4)>(2)>(3) 5. 下列羰基化合物都存在酮-烯醇式互变异构体,请按烯醇式含量大小排列。 解:(4)>(5)>(2)>(3)>(1) 6. 完成下列反应式(对于有两种产物的请标明主、次产物) (1) CHO +H 2N CH N (2)HC CH + 2CH 2O HOCH 2C CCH 2OH (3) O + N H N (4) O +NH 2OH NOH (5) O HCN/OH -CN H 2O/H + COOH (6) O 3
(7)Ph O 2Ph OH Ph O Ph 次 +主 次 (8) O CH 3 + O EtO -O CH 3 O (9) O O + CHO EtO - CHO O O (10)CH 32Br O 22HCl O C O CH 3CH 2Br (11) O CH 3 +H 2 Pd/C O CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 O (12)CH 3 CH 3 CH 3 OH NaBH 432H 3O + CH 3 CH 3 CH 3 OH +主 次 (13) O 3 H 3O + OH (主) (14)Ph O H 3O + 苯 Ph CH 3 OH OH Ph CH 3 或 O Ph Ph