第七章 醛、酮、醌
1.写出分子式为C 5H 10O 的所有醛及酮的构造式并命名。
答案:
2.命名下列各化合物。
答案:
(1)2-甲基丙醛 (2)3-甲基戊醛 (3)2-甲基-3-戊酮 (4)3-甲氧基苯甲醛 (5)α-溴苯乙酮 (6)甲基环戊基酮
CH 3CH 2CH 2CH 2CHO
戊醛
CH 3CH 2CCH 2CH 3
O
3-戊酮
CH 3CHCH 2CHO
CH 3
3-甲基丁醛
CH 3CCH 2CH 2CH 3
O
2-戊酮CH 3CH 2CHCHO
CH 3
2-甲基丁醛
CH 3-CH-CCH 3
CH 3O
3-甲基-2-丁酮CH 3CCHO
CH 3CH 3
2,2-二甲基丙醛
(7)1-戊烯-3-酮 (8)3-甲基-4-环己基戊醛 (9)2-甲基环戊酮 (10)5,5-二甲基-2,4-己二酮 3.写出下列各化合物的构造式。
(1)丙烯醛 (2)4-甲基-2-戊酮 (3)环己基甲醛 (4)3-甲基环己酮
(5)1,1,3-三溴丙酮 (6)1-苯基-4-溴-2-戊酮 (7)二苯甲酮 (8)邻羟基苯甲醛 (9)3-戊烯醛 (10)丁二醛
(11)3,3’-二甲基二苯甲酮 (12)6-甲氧基-2-萘甲醛
答案:
4. 写出分子式为C 8H 8O 、含有苯环的羰基化合物的结构和名称。
答案:
(1)(2)(3)
(4)
(5)(6)
(9)(8)
(7)CH 2
CH
CHO
CH 3CCH 2CHCH 3
O 3
CHO
O
CH 3
CHBr 2
CH 2Br
C O
CH 2CCH 2CHCH 3
O Br
C O
CHO OH
CH 3CH
CHCH 2CHO
(12)
(11)
(10)HCCH 2CH 2O
O
C O
CH 3
CH 3
CH 3O
CHO
CH 3
O
苯乙醛
苯乙酮
5.用反应式分别表示甲醛、乙醛、丙酮、苯乙酮及环戊酮所进行的下列化学反应。
(1)分别与HCN 、NaHSO 3、水、乙醇、羟胺及2,4-二硝基苯肼的反应 (2)α-卤代 (3)醛醇缩合
(4)醛的氧化及醛和酮的还原 (5)碘仿反应
答案:
甲醛的反应:
H
O
H
3Na
2CH 325+OC 2H 5OC 2H 5OH
22
N
OH
2
N
NH
NO 2
NO 2
(1)
(2) 无 α—C —H 键,所以无α—卤代反应
H C O
H CHO
CH 3
CHO
CH 3CHO
CH 3邻甲基苯甲醛
间甲基苯甲醛
对甲基苯甲醛
(3)醇醛缩合:HCHO 无α—H ,不发生此反应
(4)甲醛的氧化:
甲醛的还原: (5)甲醛无碘仿反应
乙醛的反应:
CH 3
C
O
H
3Na
25+
3CH
OC 2H 5OC 2H 5
OH
-H 2O
3CH
N
OH
N
NH
NO 2
2H 5NO 2
3CH
(1)
H C O
C
O OH
[O]
[O]
2
H 2O
+H C O
[H]
3OH
[O]3COOH (2)(
3)(4)(5)CH 3Cl 2
ClCH 2Cl 2CH Cl 3C C
O
H
C O H C
O
H +室温
C
O H +3
CH
CH 23CH
CHCHO
10% NaOH OH O -H O
△
CH 3CHO
[H]
3CH 2OH
CH 3CHO
CH 3CHO
CHI HCOONa
+I 2 + NaOH
2CH 3CHO
丙酮反应:
3Na
25+
OC 2H 5OC 2H 5
OH
N
NH
NO 2
2H 5
NO 2
CH 3CCH 3
O
不稳定
C
33
3C
CH 3
(1)
[O](2)(3)(4)(5)CH 3Cl 2
ClCH 2C O CH 3C
O
CH 33CH 233C
10% NaOH O
-H 2O
CH 3CCH 3[H]
3CHCH 3
3
CH 3COONa
++C O
CH 3OH C
CH 3
3
C
O CH 3
CH
O
CH 3CCH 3
CH 3O
CH 3
2 多种产物(多卤代)2CH 3酮难氧化
N
NH
NO 2
NO 2
C O
CH 3
OC 2H 5
C CH 3
OC 2H 5
3
(1)
[O]
(2)
(3)(4)
(5)
Cl 2C O
CH 3CH 2C 10% NaOH O -H 2O
CHCH 3COONa
+
+OH C
3
CH 3
C
O CH
C O
CH 3 2 C CH 2Cl
+
C O
CH 2Cl 2
+
C O CH 2Cl 3C O CH 32
C O CH 3C O
CH 3酮难氧化
(1)
O
2H 5
2H 5
2
6.写出下列各反应式。(括号内为答案)
答案:
(2)O +Cl 2
O
+
O
+Cl
Cl Cl
Cl
Cl O 等(3)(4)2O 稀O
OH
O 酮难氧化
[O](5)O [H]OH
O 2 ×
(1)
CH 3
C NH 2
NH OH
CH 3+C NH 2CH 3
C NH CH 3
NH
C NH 2
2CH 3
C CH 3
N NH C NH 2
(2)
CH 3
C 3CH 3O
H +O H 浓
OH -
HCOONa +CH 3
C CH 3
CH 3
CH 2OH
(3)
CH 3
C CH 3
CH 3
CHO +NO 2
NO 2
H 2NNH
-H 2O
CH 3
C CH 3
N
NH
CH 3NO 2
NO 2
(4)HC C
CH 2CH 3
Hg 2+2
CH 3
C
CH 2CH 3
(5)
CH 2
CH
COONH 4+[Ag(NH 3)2OH]
CH 2
CH CHO +(6)
O
+NH 2OH N
OH
(7)CH 3
C CH 3CH 3
C
C CH 3
CH 3CH 3+ NaHSO 3
×
CH 3CH 2CHO
(8)OH -
CH 3CH CHO CHCH 2CH 3
OH
-H 2O
CH 3C
CHO
CHCH 2CH 3
(9)CH 32CH 3+ I 2
CHI 3CH 3CH 2COONa
+(10)
O
+Br 2
O Br
+
......
OH
O Br +
(11)
CH 3CHO
OH -
CHO
3+3
3
CH
CH
2CHO
OH
-H 2O
CH CH CHO
(12)
COO
-CH 2OH
CHO
3
CH
33
+
OH -浓
(13)
CHO
3
+KMnO 4
COOH
COOH
7.将下列化合物按羰基活性由大到小的顺序排列。
答案:乙醛 > 丙醛 >β-萘甲醛 >丁酮 > 2,2,4,4-四甲基-3-戊酮
8.下列化合物中哪些能与饱和NaHSO 3加成?哪些能发生碘仿反应?分别写出反应产物。
(1)丁酮 (2)丁醛 (3)乙醇 (4)苯甲醛
(5)3-戊酮 (6)苯乙酮 (7)2-丁醇 (8)2,2-二甲基丙醛
答案:
CH 3COCH 2CH 3+NaHSO 33C
OH 3Na
CH 2CH 3
(1)CH 3COCH 2CH 3+NaOH I 2
+3CH 2COONa +CHI 3
(2)CH 3CH 2CH 2CHO +NaHSO 3
3CH 2CH 2CH
SO 3Na
OH
CH 3CH 2CH 2CHO +NaOH I 2
+×
(3)CH 3CH 2OH +NaHSO 3
×CH 3CH 2OH +NaOH I 2
+CHI
+HCOONa
(6)
COCH 3
+NaHSO 3
×
COCH 3
+NaOH I 2
++CHI
3
(7)CH 3CH 2CHCH 3OH
+NaHSO 3
×
CH 3CH 2CHCH 3OH +NaOH I 2
+3CH 2COONa +CHI
3
(8)CH 3
C CH 3CH 3
CHO +NaHSO 3
3
C CH 3
CH 3CH
SO 3Na
OH
CH 3
C CH 3
CH 3
CHO +NaOH I 2+×
(4)CHO
+NaHSO 3CH
OH
SO 3Na
CHO
+NaOH I 2
+×
CH 3CH 2CCH 2CH 3
(5)+NaHSO 3
×
CH 3CH 2CCH 2CH 3+NaOH I 2
+×
9. 完成下列各反应(括号内为答案)
答案:
(1) CH 3OH ( )过量
CH 3
O
H +
CH
3
OCH 3OCH 3
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
10. 用简单的化学方法区别下列各组化合物。
答案:
2. H 3O
+
1. CH MgBr
C 6H 5COCH 3
OH CH 3
CH 3
+
CHO
O
CH
3
3
+NH , C 6H 6
Δ
CO CH 2COCH 3CH=C
CCH 3
O 1. C 6H 5MgBr 2. H 3O +
H 3C
O CH 3
H 3C
CH 3
C 6H
5OH O
+ CH 3COCH 2CH 3
CHO
CCCH 33
O H 3C
O
CH 3
H +
HOCH 2CH 2OH
O H 3C
CH 3
11.用简单的化学方法区分下列各组物质。
答案:
(1)
HCHO
CH 3CHO
I 2 + NaOH
不沉淀CHI
3
(2
)
乙醛
戊醛
I 2 + NaOH
不沉淀CHI
3
2-戊酮
2-己醇
3-
戊酮
I 2 + NaOH
CHI 3CHI
3
黄色不沉淀
(3
)
(3)
不沉淀
(2)吐伦试剂
不沉淀
吐伦试剂
不沉淀
C 6H 5CH=CHCH 2OH C 6H 5CH=CHCHO
(1)CH 3CH 2CH 2CH 2CHO CH 3CH 2COCH 2CH 3C 6H 5CH 2COCH 2CH 3
C 6
H 5CHCH 2CH 2CH 3
OH
黄色
(4)
I 2 + NaOH
不沉淀
CHI 3
C 6H 5CH 2CHO C 6H 5COCH 3
OH
CH 3COCH 2CH 2CH 3CH 3CH 2COCH 2CH 3CH 3CHCH 2CH 2CH 2CH 3
I 2 + NaOH
不沉淀CHI 3
CHI 3不沉淀
黄色
(5)
(4)苯乙酮
环己酮
丙醛
吐伦试剂
不沉淀
不沉淀3
(5)
(6)
苯甲醇对甲酚
苯乙酮
苯甲醛
吐伦试剂
不沉淀不沉淀不沉淀FeCl 3
加不显色不显色
显色HC C CH 2CH 2OH CH
CH 2CH
3
CH 2
C
O
Na
H
不放气
I 2 + NaOH
不沉淀CHI 3
CH
2Cl 2CH 2ClCH 2
Cl
3
AgCl
不沉淀(7)
12. 以丙醛为例,说明羰基化合物的下列各反应的反应历程。 (1)与HCN (2)与NaHSO 3 (3)醛醇缩合 (4)与NaOH (5)与苯肼 (6)α-卤代 (7)与C 2H 5OH
答案:
3
OH
CN
HCN
CH 3CCH 3
O
C CH 3
(1)
SO 3Na
3
3
OH C CH 3
CH 3CCH 3
O
(2)
(3)
3CH 2CCH 3
O
C O
CH 3
OH C
CH 3
2CH 3OH
25+
25+
OC 2H 5OC 2H 5
NH 2
OH N
OH
OC 2H 5
3
OH
C 3
C
33
-H 2O
CH 3C
CH 3
(7)
(6)
(4)
CH 3Cl 2
ClCH 2
C O
CH 3C O
CH 3CH 3CH 2CCH 3
3C
10% NaOH
O -H 2O
+O
CH 3OH C
3
CH 3
C
O CH 3
CH
多种产物(多卤代)
2CH 3CH 3CCH 3
O
CH 33
O
(5)
13. 下列化合物中,哪些化合物既可与HCN 加成也能起碘仿反应?
(1) (2)
(3)
(4
(5)
(6)
答案:2,3,5,6皆可与HCN 加成,也可起碘仿反应。
14.用反应式表示如何完成以下转变。
(1)(2)(3)(4)
(5)(6)乙炔羟基丁酸
2-甲基-2-丁醇2-甲基丙酸
2-乙基-3-羟基己醛甲基壬烷
(7)
答案: CH 2Hg 2+
H 2O
重排
3CHO
H 2/Ni
3CH 2OH
或CH 2
23CH 2OH
(1)
CH 3CH 2OH 3CH 3CHO 3
CH 32CH 23C
O
CH 3
(2)
CH 3CH CH 2
23CHCH 3
C CH 3
CH 3
OH O
227
(3)
CH
CH 3CH 2CHO
3CH 2CHCN
3+
OH
3CH 2CHCOOH
OH
C CH 3
CH 2CH 3
CH 3
2C
3
CH 3
CH 3
C
3
CH 3
[O]
O +CH 3COOH
HCN
(4)
CH 3CH 3
C O +HCN
33
OH CN
CH 33
OH
-H 2O
C CH 3
COOH
CH 2
H 2/Pt
CH 3
CH 3
H 3O +
C
C
2CHO
OH -
CHO OH H +
△
(7)
15.写出符合下述条件的化合物可能的构造式。
(1)C 4H 8Cl 2,水解后生成C 4H 8O ;后者能与羟胺生成肟,但与吐伦试剂无反应。
(2)C 5H 10O ,可还原为戊烷并能与苯肼反应生成苯腙,但与吐伦试剂反应,也无卤仿反应。
(3)C 5H 8O 2,可还原为戊烷,能与羟胺生成二肟,也能与费林溶液生成Cu 2O ,并有碘仿反应。
(4) 此题出题不严谨,放弃不做.
CH 3CH 2CH 2CHO
OH
-
CH 3CH 2CH 2CH
CH CHO
OH
C 2H 5
(5)+CH 3CH 2C
Cl
O
AlCl 3
CH 2CH 3
O
(6)
答案: 16.化合物甲C 8H 8O 与土伦试剂无反应,但与2,4-二硝基苯肼生成相应的苯
腙,也有碘仿反应。甲经Clemmensen 还原得乙苯。推导甲的构造式。
答案:
17.某烃(A )C 5H 10能使Br 2/CC l4迅速褪色。(A )溶于冷的浓H 2SO 4中,再与水共热得(B )C 5H 12O (B )与CrO 3-HOAc 得(C )C 5H 10O (B )及(C )都有碘仿反应,同时生成异丁酸盐。推导(A )可能的构造式。
答案:
18.化合物甲C 6H 12O 与吐伦试剂及NaHSO 3均无反应,但能与羟胺成肟。甲催化氢化为乙C 6H 14O 。乙以浓H 2SO 4处理得丙C 6H 12。丙臭氧化后再用Zn/H 2O 处理得两个异构体丁及戊C 3H 6O 。丁与吐伦试剂无作用,但有碘仿反应;戊能与土伦试剂作用,但无碘仿反应。推导甲可能的构造式。
答案:
19. C 4H 6(A )在Hg 2+及H 2SO 4存在下与水反应,转变为C 4H 8O (B )。(B )与I 2-KOH 生成C 3H 6O 2的钾盐(C )。(A )氧化后得C 2H 4O 2(D )。推导(A )(B )(C )的可能的构造式。
(1)
CH 3CH 2CCl 2CH 3(2)
O
(3)CH 3CCH 2CH 2CHO
CH 2
CH CH 3
CH 3
CH
CH 3
CH
CH 3
CH 3CH CH 3
C
CH 3
CH 3CH
O
(A )
(B
)
(C )
C CH 3
O
CH 3
CH 3
CH CH 2CH 3
C
CH 3CH 3
CH CH 2CH 3
CH
(甲)
(乙)
CH 3CH 3
CH CH 2CH 3C
(丙)
CH 3CH 3
C (丁)
O
CH 3CH 2CHO (戊)
答案:
A 、
B 、
C 、
D 、 20. 化合物(甲)的相对分子质量为86,它含C 69.77%,含H 11.68%。(甲)有碘仿反应,且能与NaHSO 3加成,但与费林溶液无作用。写出(甲)的可能的构造式。
答案:
21.化合物(A )C 9H 10O 2能溶于NaOH ,并能分别与溴水、羟胺及氨基脲发生作用,但不能还原土伦试剂。如用LiAlH 4将(A )还原,则生成(B )C 9H 12O 2(A )及(B )都有卤仿反应。(A )以Zn-Hg/HCl 还原得(C )C 9H 12O 。(C )与NaOH 反应后再与CH 3I 共热得(D )C 10H 14O 。以KMnO 4将(D )氧化生成对甲氧基苯甲酸。推导(A )可能的构造式。
答案:
22.化合物(A )C 12H 14O 2可由一个芳香醛与丙酮在碱存在下生成。(A )催化氢化时,吸收2mol H 2得(B )。(A )及(B )分别以I 2-KOH 处理得碘仿及(C )C 11H 12O 3或(D )C 11H 14O 3(C )或(D )以KMnO 4氧化均可酸(E )C 9H 10O 3(E )以浓HI 处理得另一个酸(F )C 7H 6O 3 推导(A )可能的构造式。
(A )OH 2COCH 32CHCH 3
2CH 2CH 3OH
(B )
OH (C )
(D )
OCH 3
2CH 2CH 3CH 3C CCH 3CH 3CH
3
OH CH 3CH 23
O
CH 3CH 2COOK CH
3COOH CH 3CH 2CH 2CCH 3
O
答案:
CH CHCOCH3CH2CH2CHOHCH3
OC2
H5
CH2CH2COOH
4
COOH
OH OC2H5
(A
CH CHCOOH
OC2H5
(C
OC
(E)
(B
4
COOH
OC2H5
(D
OC2H5 COOH
(F)
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 2 C=CHCH 2CH(C 2H 5)(CH 2)3CHO (3) CHO (4)H 3CO CHO HO (5) (CH 3)2CHCOCH 2CH 3 (6) O (7)O (8) H 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 2 C=CHCH 2CHO b. H 2C=CHOCH=CH 2
c. H 2 C=CHCH 2CH 2OH d. H 2C=CHCH 2CH 2CH 3 (2)a. CHO b. CHO HO c. CHO HO d. CHO OH 4、 完成下列反应方程式: (1) O OCH 3OCH 3NH 2NH 2,NaOH OCH 3 OCH 3 ( ) (2) O C 6H 5MgBr C 6H 5 OMgBr 3+ 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 - 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。 (1)Ph 2 CO (2)PhCOCH 3(3)Cl 3CCHO (4)ClCH 2CHO (5)CHO (6)
第十一章 醛、酮和醌 (一) 写出丙醛与下列各试剂反应时生成产物的构造式。 (1) NaBH 4,NaOH 水溶液 (2) C 2H 5MgBr ,然后加H 2O (3) LiAlH 4 , 然后加H 2O (4) NaHSO 3 (5) NaHSO 3 , 然后加NaCN (6) OH - , H 2O (7) OH - , H 2O , 然后加热 (8) HOCH 2CH 2OH , H + (9) Ag(NH 3)2OH (10) NH 2OH 解: (1)、CH 3CH 2CH 2OH (2)、 CH 3CH 2C 2H 5 OH (3)、CH 3CH 2CH 2OH (4)、CH 3CH 2CH SO 3Na OH (5)、CH 3CH 2CH CN OH (6)、CH 3CH 2CHCHO CH 3 OH (7)、 CH 3CH 2CH=CCHO 3 (8)、O CH 3CH 2C O H (9)、CH 3CH 2COO - + Ag (10)、CH 3CH 2CH=NOH (二) 写出苯甲醛与上题各试剂反应时生成产物的构造式,若不反应请注明。 (1)、C 6H 5 CH 2OH (2)、C 6H 5CH C 2H 5 OH (3)、C 6H 5 CH 2OH (4)、 C 6H 53Na OH (5)、 C 6H 5OH (6)、不反应 (7)、不反应 (8)、O C O C 6H 5 H (9)、C 6H 5COO - (10)、C 6H 5 C=NOH (三) 将下列各组化合物按其羰基的活性排列成序。 (1) CH 3O ,CH 3O , CH 32CH 3O ,(CH 3)33)3 O (2) CH 33 O C 2H 53O ,
第七章醛酮醌 一、学习要求 1.掌握醛酮的结构及命名。 2.掌握醛酮的主要化学性质及异同点。 3.了解醌的结构、命名和化学性质。 二、本章要点 (一)醛和酮 1.结构醛和酮分子中均含有羰基。羰基与氢和烃基相连(甲醛除外)的有机化 。羰基与两个烃基相连的有机化合物称为 酮,通式为 。羰基中碳原子为SP2杂化,由于氧的电负性较大,因此羰基是极性不饱和基团。 2.命名IUPAC法是选择含羰基的最长碳链作母体,从羰基碳原子开始给主链编号,根据主链碳原子数称为某醛或某酮。对于酮,还要标明酮基的位次,以此作为母体名。再将取代基、双键或叁键的位置编号和名称写在母体名称前。 3.物理性质在常温下,除甲醛为气体外,其它醛、酮为液体或固体。醛、酮是极性分子,分子之间存在着偶极-偶极之间的相互作用,从而使醛、酮的沸点高于相对分子质量相近的烷烃和醚。醛、酮分子中羰基氧原子可与水分子中的氢原子形成氢键,故含碳数较低的醛、酮易溶于水,但随着分子中烃基碳原子数增多,水中的溶解度逐渐降低。 4.化学性质羰基是极性不饱和基团,可发生亲核加成。又由于羰基的-I效应,使α-H有一定活性,可发生一些反应。 (1)亲核加成:羰基中碳原子带部分正电荷,易受到亲核试剂的进攻而发生加成反应。反应通式为: C R R' δδ +- :A C R R'Nu O- C R R'Nu O A +
羰基亲核加成反应的活性大小,主要取决于羰基碳上连接的原子或原子团的电子效应和空间效应。羰基碳原子上的正电性越强,亲核反应越易进行;羰基所连的烃基越多或体积越大,反应越难进行。不同结构的醛、酮进行亲核加成时,反应活性次序为: ①与氢氰酸加成:醛、脂肪族甲基酮和小于8个碳原子的环酮能与氢氰酸加成,生成α-羟基腈(又称为α-氰醇)。 ②与亚硫酸氢钠加成:醛、脂肪族甲基酮以及8个碳以下的环酮可与饱和亚硫酸氢钠溶液(40%)作用,生成α-羟基磺酸钠。 ③与醇加成:在干燥氯化氢的催化下,醛能和一分子醇发生亲核加成,生成不稳定的半缩醛,再继续与一分子醇脱水而生成稳定的缩醛。酮较难发生此反应。 ④与水加成:醛、酮可与水加成形成水合物,但这种水合物是一种同碳二元醇化合物,极不稳定,很易失水又形成羰基,因此反应平衡主要偏向反应物一方。若羰基与强的吸电子基团相连,羰基碳上的正电性增大,则可以与水加成形成较稳定的水合物。 ⑤氨的衍生物加成:所有羰基化合物均可与氨的衍生物加成,但加成产物很不稳定,易发生分子内脱水,生成含有碳氮双键的化合物。 (2)α-活泼氢的反应 ①羟醛缩合反应:在稀碱作用下,有α-氢的醛可发生羟醛缩合反应,生成β-羟基醛,反应的结果使主碳链增长两个碳原子。含有α氢的酮在碱催化下也能发生羟酮缩合反应,但酮的羟酮缩合反应比醛难。 ②卤代反应和卤仿反应:在碱催化下,醛、酮的α-氢容易被卤素(Cl 2、Br 2 、I 2)取代,生成α-多卤代醛、酮。具有三个α-氢结构的化合物,在碱性条件下,与卤素作用或与次卤酸钠溶液作用时,甲基上的三个α-氢都会被卤素取代,生成α-三卤代醛、酮,三卤代醛、酮在碱溶液中发生碳碳键断裂,生成卤仿和少一个碳原子的羧酸盐,此反应称为卤仿反应。此外具有 结构的醇也能发生卤仿反应。 (3)还原反应: 醛、酮分子中的羰基可以被还原,但所用还原剂不同,生成的产物也不同。 在金属铂、镍和钯催化下与氢气作用时,羰基被还原成醇羟基,若分子中有其他不饱和基团,将同时被还原。 用金属氢化物(氢化铝锂 LiAlH 4,氢硼化钠NaBH 4)还原醛或酮时,羰基被还原成 CH 3CH R OH (H)C O H H C O H CH C O H C 6H 5 C O CH CH 3 O C O C 6H 5CH 3C O C 6H 5 C 6H > > > > >>
第十章 醛酮醌习题及答案 习题 1. 用系统命名法命名下列化合物: 2. 写出下列化合物的结构: ⑴ 2- 甲基丙醛 ⑽苯甲醛 -2,4- 二硝基苯腙 3. 写出分子式为 C 8H 8O ,含有苯环的羰基化合物和名称。 4. 写出 2- 甲基环戊酮与下列试剂反应的产物: ⑴LiAlH 4 ⑵ NaBH 4 ⑶NH 2NH 2 ⑷ C 6H 5NHNH 2 ⑸(a)NH 2OH (b)HCl ⑹C 2H 5MgBr,H 2 O ⑺Zn-Hg/HCl ⑻NaCN/H 2SO 4 ⑼HOCH 2CH 2OH , 干 HCl 5. 理化性质比较: ⑽CH 3COOOH 1)比较下列各组化合物的沸点: A:①CH 3CH 2CH 2CH 3 ② CH 3CH 2CH 2CH 2OH ③CH 3CH 2CHCHO 2)比较下列化合物在水中的溶解度: ⑶乙二醛缩甲 醛 ⑷( E )-3- 苯基丙烯醛 ⑸( R )-3- 氯-2- 丁酮 ⑹苯乙酮 ⑺5, 6-二氯-2- 环己烯 -1 ,4-二酮 ⑻环己酮缩 氨脲 (1) O CH 3CH 2CCH(CH ) CH 3 CH 3 (2) CH 3CH 2CHCH 2CHCH 2CHO (3) CH 3 (5) Cl CH CH 3CH 2CHCHO CH 2CH 2CHO CHO (7) ⑵乙烯酮 ⑼三聚乙醛 CHO OH (4) H C 2H 5 CH 3 COCH 3 (6) O CH OH OCH 3 (13) O OH O C O H C H =N-OH (10) O ③ CHO
CHO 3)比较下列化合物与 HCN 加成反应的活性: ① CH 3 CHO ② C 6H 5COCH 3 ③ CH 3COCH 3 O ④ C 6H 5CC 6H 5 4)比较下列化合物与 NaHSO 3 加成反应的活性: O ① ② ③ 5) 比较下列化合物的稳定性: O ③ ④ 比较下列负离子的稳定性: O 6) 7) ② 比较下列化合物 ① CH 3 CHO ② 6. 完成下列反应: O CH 3 O pka 的大小: CH 3COCH 3 ③ C 6H 5COCH 3 O ④ C 6H 5CC 6H 5 HCN CH 3CH 2COCH 3 CH 3 COCH 3 稀 H 2SO 4 OH - NaHSO 3 H 2O O CH 3 -C-CH 2CH 3 Br 2 / Fe OH - CH 3MgBr H 2O ? Mg ? 无水乙醚 CH CNa C 6 H 5CCH 3 NH 2OH CH 3CHO H 2O / H + ? ? H 3O + ? HCl
第七章 醛、酮 一、结构、分类和命名 醛和酮都是含有羰基官能团的化合物。当羰基与一个羟基和一个氢原子相结合时就是醛, 醛基的简写为- CHQ 若羰基与两个烃基相结合,就是酮,酮分子中的羰基叫做酮基。醛、酮 的通式为: 醛: 酮: O II RC —H 结构:醛、酮羰基中的碳原子为 SP 2杂化,而氧原子则是末经杂化的。碳原子的三个 SF 2杂化 轨道相互对称地分布在一个平面上, 其中之一与氧原子的 2F 轨道在键轴方向重叠构成碳氧 (T 键。碳原子末参加杂化的 2F 轨道垂直于碳原子三个 SF 2杂化轨道所在的平面,与氧原子的另 一个2P 轨道平等重叠,形成 n 键,即碳氧双键也是由一个 d 键和一个n 键组成。由于氧 原子的电负性比碳原子大, 羰基中的n 电子云就偏向于氧原子, 羰基碳原子带上部分正电荷, 而氧原子带上部分负电荷。 ,C 二 分类:根据烃基的不同可以分为脂肪醛酮、芳香醛酮。 根据羰基的个数可以分为一元醛酮、多元醛酮。 命名:普通命名法:醛的命名与醇的习惯命名法相似,称某醛。如: CH 3 CH0H 乙醇 CH 3 CHO 乙醛 CH 3 CH(CH ) CHOH CH 3 CH ( CH ) CHO 异丁醇 异丁醛 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 CHOCH CH 3 COCH 甲醚 二甲酮 CHOCHCH CH 3 COC 2CH 甲乙醚 甲乙酮 系统命名法:选择含有羰基的最长碳链作为主链,称为某醛或某酮。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: CH 3 CH( CH ) CHO CH 3 CHCOC (CH ) CHCH 2-甲基丙醛 4- 甲基-3-已酉同 CHCH-CHCHO CH 3 CH(CH ) CH-CHCOGH 2- 丁烯醛 5- 甲基-3-已烯-2-酮 | ' CHO CHs O 环已基甲醛 3- 甲基环已酮 | 1 CH CHCHO 「-CUCCfCHs 3- 苯丙烯醛 1- 苯-2- 丁酮 O II RCR
第七章 醛、酮、醌 1.写出分子式为C 5H 10O 的所有醛及酮的构造式并命名。 答案: 2.命名下列各化合物。 答案: (1)2-甲基丙醛 (2)3-甲基戊醛 (3)2-甲基-3-戊酮 (4)3-甲氧基苯甲醛 (5)α-溴苯乙酮 (6)甲基环戊基酮 (7)1-戊烯-3-酮 (8)3-甲基-4-环己基戊醛 (9)2-甲基环戊酮 (10)5,5-二甲基-2,4-己二酮 3.写出下列各化合物的构造式。 (1)丙烯醛 (2)4-甲基-2-戊酮 (3)环己基甲醛 (4)3-甲基环己酮 (5)1,1,3-三溴丙酮 (6)1-苯基-4-溴-2-戊酮 (7)二苯甲酮 (8)邻羟基苯甲醛 (9)3-戊烯醛 (10)丁二醛 (11)3,3’-二甲基二苯甲酮 (12)6-甲氧基-2-萘甲醛 答案: 4. 写出分子式为C 8H 8O 、含有苯环的羰基化合物的结构和名称。 答案: 5.用反应式分别表示甲醛、乙醛、丙酮、苯乙酮及环戊酮所进行的下列 化学反应。 (1)分别与、NaHSO 3、水、乙醇、羟胺及2,4-二硝基苯肼的反应 (2)α-卤代 (3)醛醇缩合 (4)醛的氧化及醛和酮的还原 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CHO 戊醛 CH 3CH 2CCH 2CH 3 O 3-戊酮 CH 3CHCH 2CHO CH 33-甲基丁醛CH 32CH 2CH 3O 2-戊酮CH 3 CH 2 CHCHO CH 3 2-甲基丁醛 CH 3-CH-CCH 3CH 3O 3-甲基-2-丁酮CH 3 CCHO CH 3 CH 32,2-二甲基丙醛 (1)(2)(3) (4) (5)(6)(9)(8) (7)CH 2 CH CHO CH 3CCH 2CHCH 3 O 3CHO O CH 3CHBr 2CH 2Br C O CH 2CCH 2CHCH 3O Br C O CHO OH CH 3CH CHCH 2CHO (10)HCCH 2CH 2CH O O CHO CH 3 O 苯乙醛苯乙酮
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
第十一章醛、酮、醌 1、用系统命名法命名下列化合物: 答案: (1)2-甲基丙醛(2)5-乙基-7-辛烯醛(3)3-苯基-2-丙烯醛(4)4-羟基-3-乙酰基苯甲醛(5)2-甲基-3-戊酮(6)4-乙撑基环己酮或4-亚乙基环己酮(7)1-苯基丙酮(8)反-2-甲基-4-乙基环己酮 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 答案: 3、以沸点增高为序排列下列各化合物,并说明理由: (1) a. CH2=CHCH2CHO b. CH2=CHOCH=CH2c. CH2=CHCH2CH2OH d. CH2=CHCH2CH2CH3 (2)
答案: (1) :C > A > B > D (2) :B(321) > C(240) > D > A 4、完成下列反应方程式: 答案:
5、试设计一个最复合的化学方法,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。 答案:用Schiff试剂检验废水,阳性反应(无色变紫红色)表示可能有醛的存在,再加多量浓硫酸,紫色不褪的话,示有甲醛。 6、以HCN对羰基亲核加成反就平衡常数K增大为序,排列下列化合物,并说明理由。 (1) Ph2CO (2) PhCOCH3 (3) Cl3CCHO (4) ClCH2CHO (5) PhCHO (6) CH3CHO 答案: 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:(1) < (2) < (5) < (6) < (4) < (3) 7、预料下列反应主要产物: 答案: (1) 该反应应遵守Cram规则,亲核试剂应从优势构象中位阻更小的一边进攻。 (2)
1 第十章 醛酮醌习题及答案 习题 1.用系统命名法命名下列化合物: CH 3CH 2CCH(CH 3)2 O (1)(2)(3) CH 3CH 2CHCH 2CHCH 2CHO CH 3 CH 3 CH 3H H CH 2CH 2CHO (4)(5)CH 3 C 2H 5 COCH 3H CH 3CH 2 Cl (6) O CH 3 CH 3(7) CHO OH OCH 3 (11) (8) (9) (10) C O C O C O C H OH O O (12) (13) (14) (15) CH=NHN =N-OH O O O O CH 3 2.写出下列化合物的结构: ⑴2-甲基丙醛 ⑵乙烯酮 ⑶乙二醛缩甲醛 ⑷(E )-3-苯基丙烯醛 ⑸(R )-3-氯-2-丁酮 ⑹苯乙酮 ⑺5,6-二氯-2-环己烯-1,4-二酮 ⑻环己酮缩氨脲 ⑼三聚乙醛 ⑽苯甲醛-2,4-二硝基苯腙 3.写出分子式为C 8H 8O ,含有苯环的羰基化合物和名称。 4.写出2-甲基环戊酮与下列试剂反应的产物: ⑴LiAlH 4 ⑵NaBH 4 ⑶NH 2NH 2 ⑷C 6H 5NHNH 2 ⑸(a)NH 2OH (b)HCl ⑹C 2H 5MgBr,H 2O ⑺Zn-Hg/HCl ⑻NaCN/H 2SO 4 ⑼HOCH 2CH 2OH ,干HCl ⑽CH 3COOOH 5.理化性质比较: (1)比较下列各组化合物的沸点: A:①CH 3CH 2CH 2CH 3 ②CH 3CH 2CH 2CH 2OH ③CH 3CH 2CHCHO OH ③ ① CHO ②CHO HO CHO HO CHO ④ B: (2)比较下列化合物在水中的溶解度:
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
第七章 醛、酮、醌 1.写出分子式为C 5H 10O 的所有醛及酮的构造式并命名。 答案: 2.命名下列各化合物。 答案: (1)2-甲基丙醛 (2)3-甲基戊醛 (3)2-甲基-3-戊酮 (4)3-甲氧基苯甲醛 (5)α-溴苯乙酮 (6)甲基环戊基酮 CH 3CH 2CH 2CH 2CHO 戊醛 CH 3CH 2CCH 2CH 3 O 3-戊酮 CH 3CHCH 2CHO CH 3 3-甲基丁醛 CH 3CCH 2CH 2CH 3 O 2-戊酮CH 3CH 2CHCHO CH 3 2-甲基丁醛 CH 3-CH-CCH 3 CH 3O 3-甲基-2-丁酮CH 3CCHO CH 3CH 3 2,2-二甲基丙醛
(7)1-戊烯-3-酮 (8)3-甲基-4-环己基戊醛 (9)2-甲基环戊酮 (10)5,5-二甲基-2,4-己二酮 3.写出下列各化合物的构造式。 (1)丙烯醛 (2)4-甲基-2-戊酮 (3)环己基甲醛 (4)3-甲基环己酮 (5)1,1,3-三溴丙酮 (6)1-苯基-4-溴-2-戊酮 (7)二苯甲酮 (8)邻羟基苯甲醛 (9)3-戊烯醛 (10)丁二醛 (11)3,3’-二甲基二苯甲酮 (12)6-甲氧基-2-萘甲醛 答案: 4. 写出分子式为C 8H 8O 、含有苯环的羰基化合物的结构和名称。 答案: (1)(2)(3) (4) (5)(6) (9)(8) (7)CH 2 CH CHO CH 3CCH 2CHCH 3 O 3 CHO O CH 3 CHBr 2 CH 2Br C O CH 2CCH 2CHCH 3 O Br C O CHO OH CH 3CH CHCH 2CHO (12) (11) (10)HCCH 2CH 2O O C O CH 3 CH 3 CH 3O CHO CH 3 O 苯乙醛 苯乙酮
醛酮醌课后习题参考答案 习题1,各化合物名称如下: 5,5-二甲基-2-己酮;对甲基苯甲醛;E-2-戊烯醛;3-(对异丙基)丙烯醛;1-环己基-1-丙酮; 4-甲基环己酮肟;环己酮苯腙;甲醛缩氨基脲2-甲基-1,4-苯醌;1,4-萘醌;二甲醇缩乙醛(1,1-二甲氧基乙烷);水合三氯乙醛。 习题2,各化合物构造式如下: C H 3C H 3CH 3 O O O C H 2C O 本教材无此内容 Cl Cl O O O O CH 3C H 3N NH O 2N NO 2 O O SO 3H O O C H 3O C H 3OH C H 3N OH O O 习题3,各反应主要产物如下: O O CH 3 C H 3C H 3 OH +C H 3OH O C H 3CH 3 CH 3 CH 3 OH N NH O 2 OH OH (8) O H 3+ KM nO 4 C H 3CH 3 CN C H 33 COOH ; C H 3C OH + CHI 3 C OH Cl Cl Cl 习题4, C H 3OH C H 3OH C H 3O C H 2C H 3OH C H 3 OH C H 3 O C H 2C H 3C H 2O C H 3OH H 3OH
O O 斐林试剂砖红色 无砖红色 O O O C H 3CH 3C H 3CH O C H 3CH 3O C H 3CH 3 Br Br 褪色 不褪色 C H 3CH 3 C H 3CH 3 Ag + NH 3 正戊醛2-戊酮3-戊酮2-戊醇 2-3-戊酮2-戊醇 3-戊酮 2-戊醇 戊酮2,4-二硝基苯肼2-戊酮 2- 戊醇 1-苯乙醇2-苯乙醇 1-苯乙醇 2-苯乙醇 习题6, C H H 3O + C H 3O C H 3O NaOH C H 3OH 2C H 3CH 2 O H 3+ C H 3CH 3OH C H 3CH 3KM nO C H 22C H 3OH O H 3+ 沙瑞特试剂C H 3O Br H C H 3Br Mg C H 3C H 3O O H + KM nO C H 3CH 3 O C H 3OH C 5H 5N/CrO 3 C H 3 - C 3O NaBH 4 C H 3OH
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 3+ Ph CH 3 OH OH Ph CH 3 或 O Ph Ph (15) O +Br 2 HOAc CH 2Br O
第8章 醛、酮、醌 8.1 基本要求 ●掌握醛、酮、醌的命名。 ●掌握醛、酮、醌的结构及理化性质。 ●了解醛、酮亲核加成中的立体结构。 8.2 基本知识点 8.2.1 醛、酮的结构 醛、酮的分子中都含有羰基(C O ),故又称羰基化合物。醛中含有醛基 CHO ,其 通式为RCHO ,酮中含有酮基C O ,其通式为 C O R ' R ,其中R 、R ’可以是脂肪烃基,也 可以是芳香烃基。 醛、酮的羰基碳原子为sp 2杂化,碳氧双键(C O )由于碳氧的电负性不同而呈现较强的极性,电子云偏向氧原子一方,使氧原子上带部分负电荷,碳原子上带部分正电荷,亲核试剂首先进攻碳原子,发生亲核加成反应。 8.2.2 醛、酮的命名 脂肪族醛、酮的命名和脂肪族醇的命名相似,在系统命名中醛的命名与伯醇相似,酮的命名与仲醇相似。例如: CH 3-CH-CH-CH 2CHO C H 3 C H 2CH 3 4—甲基—3—乙基戊醛 CH 3CHCOCH 2CH 3 H 3 2—甲基—3—戊酮戊酮酮8 芳香族醛、酮的命名和芳香族醇的命名相似,均以脂肪醛和脂肪酮作为母体,而将芳香烃基作为取代基来命名,例如: COCH 3CH 3 2—甲基苯乙酮 苯乙醛 CH 3CHCOCHCH 3 CH 3 2—甲基—4—苯基—3—戊酮?CH 2CHO 不饱和醛、酮命名时除羰基的编号应尽可能小外,还要表示出不饱和键所在的位置,例如: CH 3CH CHCHO 2—丁烯醛
8.2.3 醛、酮的化学性质 由于醛、酮分子中的羰基具有极性,故能与亲核试剂发生反应。由于羰基吸电子诱导效应的影响,使α—氢活泼。由于醛羰基的极性比酮羰基的极性大,空间阻碍也较小,因而在相同条件下醛比酮一般较易起反应。它们的化学反应通常可描述如下: O C H C () δ δ 羰基亲核加成 α—H 的反应 醛的特殊反应 1.羰基的亲核加成反应 烯烃中碳碳双键的加成反应属于亲电加成,而醛、酮中羰基的加成反应属于亲核加成,通常认为带负电荷的氧比带正电荷的碳更具稳定性,因此反应往往是由亲核试剂的进攻所引起的。醛、酮羰基的亲核加成反应机理如下: O R ' R C δ δ + Nu :A 慢 R ’ C N u R O R ‘ C N u OA R A ,快 醛、酮通常可与氢氰酸、Grignard 试剂、醇、氨的衍生物(羰基试剂)等发生亲核加成反应。亲核加成反应的难易主要取决于亲核试剂亲核性的强弱及醛、酮羰基活性的大小。羰基碳原子上带正电愈强,空间位阻愈小,其反应活性愈强,反之则弱。醛、酮较易与Grignard 试剂及氨的衍生物作用,是由于Grignard 试剂有很强的亲核性,而氨的衍生物的加成产物易脱水生成含有碳氮双键(C=N )的化合物。上述反应可简单归纳如下: δ C COOH OH OH H 3O C O ROH C R OH C OR OR -H 2O X C NG H 3O NHPh, —NHCONH 2) 醇 α—羟基酸 只有醛、脂肪族甲基酮及小于C 8的环酮可以反应 磺酸钠 反应限制同上;产物可被酸碱分解为原来的醛、酮,用于相应醛、酮的分离、纯化和鉴别 用于羰基的保护 用于各种醛、酮的鉴别 用于制备各种醇类 半缩酮) 缩醛(缩酮) 2. 羰基的还原反应 在金属铂、镍等催化剂存在下,醛、酮羰基加氢还原为羟基,生成对 应的醇,同时分子中的碳碳双键也被还原。若用氢化铝锂(LiAlH 4),硼氢化钠(NaBH 4),
第 1 页 共 6 页 第七章 醛、酮 一、结构、分类和命名 醛和酮都是含有羰基官能团的化合物。当羰基与一个羟基和一个氢原子相结合时就是醛,醛基的简写为-CHO 。若羰基与两个烃基相结合,就是酮,酮分子中的羰基叫做酮基。醛、酮的通式为: 醛: 酮: 结构:醛、酮羰基中的碳原子为SP 2杂化,而氧原子则是末经杂化的。碳原子的三个SP 2杂化轨 道相互对称地分布在一个平面上,其中之一与氧原子的2P 轨道在键轴方向重叠构成碳氧σ键。 碳原子末参加杂化的2P 轨道垂直于碳原子三个SP 2杂化轨道所在的平面,与氧原子的另一个2P 轨道平等重叠,形成π键,即碳氧双键也是由一个σ键和一个π键组成。由于氧原子的电负性比碳原子大,羰基中的π电子云就偏向于氧原子,羰基碳原子带上部分正电荷,而氧原子带 上部分负电荷。 分类:根据烃基的不同可以分为脂肪醛酮、芳香醛酮。 根据羰基的个数可以分为一元醛酮、多元醛酮。 命名:普通命名法:醛的命名与醇的习惯命名法相似,称某醛。如: CH 3CH 2OH CH 3CHO 乙醇 乙醛 CH 3CH (CH 3)CH 2OH CH 3CH (CH 3)CHO 异丁醇 异丁醛 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 3OCH 3 CH 3COCH 3 甲醚 二甲酮 CH 3OCH 2CH 3 CH 3COCH 2CH 3 甲乙醚 甲乙酮 系统命名法:选择含有羰基的最长碳链作为主链,称为某醛或某酮。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: CH 3CH (CH 3)CHO CH 3CH 2COCH (CH 3)CH 2CH 3 2-甲基丙醛 4-甲基-3-已酮 CH 3CH ═CHCHO CH 3CH (CH 3)CH ═CHCOCH 3 2-丁烯醛 5-甲基-3-已烯-2-酮 环已基甲醛 3-甲基环已酮 3-苯丙烯醛 1-苯-2-丁酮 醛酮命名时习惯上还采用希腊字母α、β、γ等,α碳指与醛基或酮基直接相连的碳原子。例如: CH 3CH 2CH 2CH (CH 3)CHO α-甲基戊醛 二、醛和酮的制法 1、 醇氧化法 O C R H O C R R C O O C H CH 3O CH CH O C H CH 3CH 2CH 2O C
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)
第八章 醛、酮、醌 8.1 用IUPAC 及普通命名法(如果可能的话)命名或写出结构式 a.(CH 3)2CHCHO b. CH 2CHO c. H 3C CHO d.(CH 3)2CHCOCH 3 e.(CH 3)2CHCOCH(CH 3)2 f. CHO OH 3C g. (CH 3)2C=CHCHO h. β-溴化丙醛 i. 1,3—环已二酮 j. 1,1,1—三氯代—3—戊酮 k. 三甲基乙醛 l. 3—戊酮醛 m. 苯乙酮 o. CH 2=CHCHO p. C O 答案:a. 异丁醛 2-甲基丙醛 2-methylpropanal isobutanal b. 苯乙醛 phenylethanal c. 对甲基苯甲醛 p -methylbenzaldehyde d. 3-甲基-2-丁酮 3-methyl -2-butanone e. 2,4-二甲基-3-戊酮 2,4-dimethyl -3-pentanone f. 间甲氧基苯甲醛 m -methoxybenzaldehyde g. 3-甲基-2-丁烯醛 3-methyl -2-butenal h. BrCH 2CH 2CHO i.O O j. CCl 3CH 2COCH 2CH 3 k. (CH 3)2CCHO l. CH 3CH 2COCH 2CHO m.CH=CHCHO n. C CH 3O o. 丙烯醛propenal p. 二苯甲酮 diphenyl Ketone 8.3 写出下列反应的主要产物 a.CH 3COCH 2CH 3+H 2N -OH b.Cl 3CCHO + H 2O c.H 3C CHO + KMnO 4 + d.CH 3CH 2CHO 稀NaOH e.C 6H 5COCH 3 + C 6H 5MgBr H + 2f.O + H 2NNHC 6H 5g.(CH 3)3CCHO 浓NaOH h. O +(CH 3)2C(CH 2OH)2 O i.+ K 2Cr 2O 7+ j. CHO 4室温 k. C O Cl 2,H 2O -CH 3l. C O CH 3 + Cl 2 H + m. CH 2=CHCH 2CH 2COCH 3 +HCl
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 -
第七章醛、酮、醌 1写出分子式为C5H10O的所有醛及酮的构造式并命名。 答 案: CH3CH2CH2CH2CHO 戊醛 O II CH3CH2CCH2CH3 3-戊酮 CH3 CH3CHCH2CHO 3-甲基丁醛 O CH3CCH2CH2CH3 2-戊酮 CH3 CH3CH2CHCHO 2-甲基丁醛 CHf CH3-CH-CCH3 3-甲基-2-丁 酮 CH3 CH s CCHO 2,2-二甲基丙醛 CH3 2.命名下列各化合物。 (1 )(CHsJaCHCHO CH3CHCH2CHO⑶ (CH3)2CHCO< CHO 答案: COCH^Br COCH (7)Ch\2= CHCOC2H5CHCHCHjCHO Chh (1) 2-甲基丙醛(2) 3-甲基戊醛(3) (4) 3-甲氧基苯甲醛(5) a溴苯乙酮2-甲基-3-戊酮甲基环戊基酮
(7) 1-戊烯-3-酮 (8) 3-甲基4 环己基戊醛 (9) 2-甲基环戊酮 (10) 5,5-二甲基-2,4-己二酮 3.写出下列各化合物的构造式。 (1) 丙烯醛 (2) 4-甲基-2-戊酮 (3) 环己基甲醛 (4) 3-甲基环己酮 (5) 1,1,3-三溴丙酮 1-苯基-4-溴-2-戊酮 二苯甲酮 邻羟基苯甲醛 (9) 3-戊烯醛 (10) 丁 二 醛 (11) 3,3 '-二甲基二苯甲酮 (12) 6-甲氧基-2-萘甲醛 答案: (1) CH 2=CH -CHO (2) CH 3CCH 2CHCH 3 O C H 3 (3) (Z^CHO (4) CH 3 (5) CHBr 2 —C —CH 2Br O (6) o CH 2CCH 2CHCH 3 O Br ■ OH (7) (8) (9) CH 3CH =CHCH 2CHO (10) C^CHO O O HCCH 2CH 2CH 3 q C H o 4.写出分子式为C 8H 80、含有苯环的羰基化合物的结构和名称。 答案: CH0 苯乙醛 CH 3 苯乙酮