大学有机化学第九章醛、酮、醌
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醛拼音:quán醛([Chemistry] aldehyde):有机化合物的一类,是醛基(-CHO)和烃基(或氢原子)连接而成的化合物。
醛-结构醛的通式为R-CHO,-CHO为醛基。
醛基是羰基(-CO-)和一个氢连接而成的基团。
醛-分类按照烃基的不同,醛可分为脂肪醛和芳香醛。
芳香醛的羰基直接连在芳香环上。
按照醛基的数目,醛可以分为一元醛(二元醛和多元醛。
按烃基是否饱和可以分为,饱和醛,不饱和醛。
醛-命名简单的醛常用普通命名法。
芳香醛中芳基可作为取代基来命名。
多元醛命名时,应选取含醛基尽可能多的碳链作主链,并标明醛基的位置和醛基[1]的数目。
不饱和醛的命名除醛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。
许多天然醛都有俗名,例如,肉桂醛(cinnamaldehyde),茴香醛(anisaldehyde),视黄醛等(retinal)。
(注:饱和一元脂肪醛的通式为Cn H2n O,分子式相同的醛、酮、烯醇互为异构体)醛-重要反应银镜反应:R-CHO + 2Ag(NH3)2OH —(条件:水浴60℃加热)→ R-COONH4 + 2 Ag↓ + 3NH3↑ + H2O与新制氢氧化铜(斐林试剂、班氏试剂)反应:R-CHO + 2Cu(OH)2 —(条件:加热)→R-COOH + Cu2O↓ + 2H2O与溴水反应:R-CHO + Br2 + H2O —→ R-COOH + 2HBr加成反应:R-CHO + H2 —(条件:镍做催化剂,加热)→ R-CH2-OH2R-CHO+O2—(条件:铜或者银做催化剂,加热)→ 2R-COOH注:醛类也可通过和高锰酸钾反应(条件:加热)得到羧酸,方程式高中不需掌握甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂反应规律在氧化还原反应中,醛类被氧化则生成酸,被还原则生成醇。
酮定义:酮是羰基与两个烃基相连的化合物(正式学名为“某基·某基甲酮”)。
根据分子中烃基的不同,酮可分为脂肪酮、脂环酮、芳香酮、饱和酮和不饱和酮。
第九章 醛、酮、醌一、教学目的和要求1、掌握醛、酮的结构特点及主要化学性质,以及如何运用这些性质上的异同点进行鉴别。
2、熟练掌握醛、酮的系统命名法,了解醌的系统命名法。
3、熟练掌握醛、酮的结构、理化性质及用途。
4、掌握亲核加成机制、醛酮氧化特性、羧醛缩合、Canizzaro 反应、碘仿反应特征。
5、了解典型醛、酮、醌的性能、用途。
二、教学重点与难点重点是醛、酮亲核加成机制、羧醛缩合、Canizzaro 反应、碘仿反应特征。
难点是醛、酮亲核加成机制、羧醛缩合。
三、教学方法和教学学时(1)教学方法:以课堂讲授为主,结合必要的课堂讨论。
教学手段以板书和多媒体相结合,配合适量的课外作业。
(2)教学学时:4学时。
四、教学内容 1、醛和酮(1)醛、酮的概述 (2)醛、酮物理性质 (3)醛、酮化学性质 (4)个别化合物 2、醌3、合成例题五、总结、布置作业9.1 醛和酮(Aldehyde and Ketone )醛、酮、醌统称羰基化合物。
醛:羰基至少连有一个H 原子,官能团:醛基 酮:羰基与两个烃基相连,官能团:羰基或酮羰基 醌:一种特殊的不饱和环状二酮一、醛、酮的分类和命名:4-甲基戊醛 6-甲基-2-庚酮3H 33CH 34-甲基-2,6-庚二酮 4-甲基环己酮CHO苯甲醛 苯乙酮1-苯基-1-丙酮4-甲基-2-戊烯醛5-苯基-4-戊烯-2-酮α –氯丁醛二、醛、酮的化学性质回顾烯烃亲电加成的特征:亲电试剂、π-络合物及正碳离子的形成羰基进行加成反应时,其历程与C =C 加成相同吗? 碳-碳双键及碳-氧双键的比较C C羰基碳显正电性,易受亲核试剂的进攻羰基碳氧双键与烯烃碳碳双键相似,也是由一个σ键和一个π键构成,但氧原子电负性比碳大,使成键电子云偏向O ,O 原子上电子云密度较大而C 原子上电子云密度较小。
醛、酮有许多相似的化学性质,但醛比酮更活泼。
醛、酮分子中比较容易发生反应的部位是羰基、醛基上的H 和烃基上的α-H 等。
第九章1.(1)苯乙酮 (2) 2-(1-甲基)丙基苯甲醛 (3)环己酮缩乙二醇 (4)1,5,5-三甲基-2-氧代环己甲醛 (5)2-甲基-1-苯基-3-羟基-1-丁酮 (6)4-甲基-7-氧代辛醛 (7)5-乙基-6-庚烯醛 (8)3-丁烯-2-酮 (9)(E)-1,4-二苯基-2-丁烯-1,4-二酮 (10)对溴苯基苯基甲酮肟 (11)5-硝基-2-萘甲醛 (12)1-环丙基-2-丙酮 2. CH=CHCHOCH 3CH(CH 3)2OCH 22CH 3OCCH 23O Br(1)(2)(3)(4)CH 3CH 3CH 3CH 2CCH 3NCONH 2CH 3CH=CHC=NNHC 6H 5(5)(6)(7)(8)OOCH 3CH 3CH 3CH 3CH 2CCH 3NCONH 2CH 3CH=CHC=NNHC 6H 5(5)(6)(7)(8)O OCH 33. (1)乙醛丁醛黄色沉淀(-)(+)(-)环戊酮NaOH土伦试剂(+)(-)银镜反应(-)无变化(2)CH 2CH 2CHO CH 23CHOC 2H 5O 土伦试剂(+)银镜反应(+)银镜反应(-)斐林试剂(+)砖红色沉淀饱和亚硫酸氢钠丙醛丙酮丙醇异丙醇I NaOH黄色沉淀(+)黄色沉淀(+)(-)(-)土伦试剂(+)银镜反应(-)丙酮异丙醇白色固体(-)(3)(-)戊醛2-戊酮环戊酮苯甲醛NaOH黄色沉淀(+)(-)(-)斐林试剂(4)(-)(+)银镜反应4.(1)正丁醇>丁酮>乙醚(2)HHOO O CH 2CHOCH 3CHO CH 33O >>>(3)CHO CHO CH 3CH 23OCH 33O>>>(4)丙酮>丁酮>2-戊酮 5.(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)N HN PhOMgBrCH(OH)2Cl 3CNCOOHHOOCCOOHOOH OOHOH OH SO 3Na6.(1)(2)(3)(4)OH+CH 3CHOO+HO OHO+HOOHCHOOH+CH 3OH半缩醛半缩酮缩酮缩醛7.(CH 3)3CCOCH 3COCH 3CH 2CHCH 3OH以上化合物能发生碘仿反应 8.(略) 9.(1)(2)(3)(4)COOHCHOOHHOCHOCOOHCH 3+CHCl 3CHI 3+10. 1、3、5、6 11.(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)Me 3CCHOH+Me 3CCOONaOH+HOONaCOOHOHOHCH 3CH 2COONa12.(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)OClOClNCCHOOHCOOAgOHCH 3CHO +OHCCHO13.羰基吸收不同,双键和三键吸收不同,末端炔烃的吸收 14.(1)2-甲基-1,4-苯醌 (2)1,2-苯醌 (3)1,4-萘醌 (4)2,5-二氟-3,6-二羟基-1,4-苯醌 (5)1-氟-5-羟基-9,10-蒽醌 (6)5-羟基-1,4-萘醌 15.(1)(2)(3)(4)Br Br Br BrOONOHNOHHOClOOO16.CH 32CH 3O--CH 2CCH 2CH 3O BrCH 22CH 3O2CH 32CH 3O -OH-优先进攻酸性强和立体位阻小的氢CH 32CH 3OH +CH 32CH 3OH+CH 2CH 3CH 3OHCH 2OHCH 2CH 3(I)(II)2CH 2CCHCH 3O(I) 烯醇式结构更稳定17.(1)(2)(3)(4)(5)CH 3CH=CH-CH 2CH 2CH(OCH 3)2BrOCH 3C 6H 5COCHCNOH CH 32CH 3NHOH CHO CHOOO CH 3CH 3(11)OCH 3Br (12)18. BrCCH 3O (1)CH 2OH 2HClO OCH 3Br1) Mg, 无水乙醚2) CO 23) H 3O +O OCH 3HOOCH OH H 2SO 4H O +CCH 3O HOO43OH CH 3OOCCH 3O CH 3OOC CHOC OH CNCH 3CH 3C OH COOHCH 3242HgSO 4NaCN3+(2)(6)(7)(8)Ph PhOMgBr Ph PhOH CH 2OHCH 3CH 3COOH OH OOCH 2CH 3OOH (9)(10)Na(3)Br+CH 3CH 2CHOOHBrD1) Mg, 无水乙醚2)H 3O 1) Mg, 无水乙醚2)D 2O(4)KMnO H+OO1) NaOH 2)O(5)OOBrBrCH CH CH COClAlCl 3Br 2FeHCl(6)CH 3CH 2Br+PPh 3Ph C CH 3CHCH 33OPh 3P-CH 2CH 3Br -(7)HC CHNaC CNaC C CH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CH 2322NaNH 2NH 3HgSO 4CH 3CH 2CH 22CH 2CH 2CH 3O(8)CHOCHOO Zn1) NaOH 2)CHO19.OCOOC 2H 5C 2H 5ONaOCOOC 2H 5-Na +3O CH 2Michael 加成O COOC 2H 5CH 3O2553COOC 2H 5OHOCOOC 2H 5O2C 2H 5OH (1)-2CHCCH CH CCH 3O O O CH 3CCH 2CH 2CCH 3O -OCH 3ONaOH (2)CH 3C H C PhO H +-H +CH 3H OH H CH 3C HOH +CH 3C H C OH Ph +PhCOCH 2CH 3重排H++(3)20.CH 3CH 33OH CH 3CH 33O CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3O +CH 3CHO(A)(B)(C)[o]1) O 32) Zn, H 2OCH 3CH 3CH 3OH (A)H SO CH 3CH 3CH 3(C)21.CH 3OCH 3OCH 3CHOCH 3COOH COOH(A)(B)HClKMnO 422.HOCH 23O HOCH 2CHCH 3OH HOCH 2CH 2CH 3CH 3OCH 2CH 2CH 3(I)(II)(III)(IV)23.CH 3C CH 3C3CH 2CH 2CHOHOCH 3OOCH 3O(I)(II)or24.(1)红外光谱,后者在1700 cm -1附近有醛羰基的红外吸收峰。
第八章 醛、酮、醌用IUPAC 及普通命名法(如果可能的话)命名或写出结构式a.(CH 3)2CHCHOb.CH 2CHOc.H 3C CHOd.(CH 3)2CHCOCH 3e.(CH 3)2CHCOCH(CH 3)2f.CHOOH 3Cg.h.(CH 3)2C=CHCHOCH 2=CHCHOj.CH 3CH 2CH=CHCH 2COCH 3i.CH 3COCH 2CH 2COCH 2CH 3k.(S)-3-甲基-2-戊酮l. β-溴丙醛 m. 1,1,1—三氯代—3—戊酮 n. 三甲基乙醛 o. 3—戊酮醛 p. 肉桂醛q. 苯乙酮 r. 1,3-环己二酮答案:a. 异丁醛 2-甲基丙醛 b. 苯乙醛 c. 对甲基苯甲醛d. 3-甲基-2-丁酮e. 2,4-二甲基-3-戊酮f. 间甲氧基苯甲醛g.3-甲基-2-丁烯醛 h. 2-丙烯醛 i. 2,5-庚二酮 j. 4-庚烯-2-酮OOCCl 3CH 2COCH 2CH 3k.(CH 3)3CCHOl.CH 3CH 2COCH 2CHOm.CH=CHCHOn.C CH 3Oo.p.C 2H 5COCH 3HCH 3 BrCH 2CH 2CHOq.r.写出任意一个属于下列各类化合物的结构式。
a .α,β-不饱和酮 b. α-卤代酮 c. β-羟基酮 d. β-酮醛答案:CH 2=CHCOCH 3CH 2CH 2COCH 3XCH 2CHO a. b. c.OHd.CH 3COCH 2CHO写出下列反应的主要产物a.CH 3COCH 2CH 3+H 2N -OHb.Cl 3CCHO +H 2Oc.H 3C CHO +KMnO 4+d.CH 3CH 2CHO 稀NaOHe.C 6H 5COCH 3+C 6H 5MgBr H+2f.O+H 2NNHC 6H 5g.(CH 3)3CCHO浓NaOHh.O +(CH 3)2C(CH 2OH)2无水HClOi.+K 2Cr 2O 7+j.CHO4k.C OCl 2,H 2O -CH 3l.C O CH 3+Cl 2H+m.CH 2=CHCH 2CH 2COCH 3+HCln.CH 2=CHCOCH 3+HBr o.CH 2=CHCHO +HCN p.C 6H 5CHO+CH 3COCH 3稀答案:a.CH 3COCH 2CH 3+H 2N -OHCH 3CCH 2CH 3NOHb.Cl 3CCHO +H 2O Cl 3OHc.H 3CCHOHOOC COOH+KMnO 4+d.CH 3CH 2CHO稀NaOHCH 3CH 2CH-CHCHOOHCH 3e.C 6H 5COCH 3+C 6H 5MgBrC 6H 5CC 6H 5CH 3OMgBrH+2C 6H 5CC 6H 5CH 3OHf.O+H 2NNHC 6H 5NNHC 6H 5g.(CH 3)3CCHO浓NaOH(CH 3)3CCH 2OH(CH 3)3CCOOH+h.O +(CH 3)2C(CH 2OH)2无水HClOO Oi.+K 2Cr 2O 7+HOOC(CH 2)3COOHj.CHO 4COOHk.C OCl 2,H 2O -CO CH 2Cl CH 3COOH +CHCl 3l.C OCH 3+Cl 2H+m.CH 2=CHCH 2CH 2COCH 3+HCl CH 3-CHCH 2CH 2COCH 3Cl+Cl OH CH 3n.CH 2=CHCOCH 3+HBr BrCH 2CH 2COCH 3o.CH 2=CHCHO +HCNNCCH 2CH 2CHO +CH 2=CHCHCNOHp.C 6H 5CHO+CH 3COCH 3稀C 6H 5CHCH 2C-CH 3OOH用简单化学方法鉴别下列各组化合物a. 丙醛、丙酮、丙醇和异丙醇b. 戊醛、2-戊酮和环戊酮 答案:a.A丙醛B丙酮C丙醇D异丙醇AC试剂I2 / NaOHABCDb.A戊醛B2-戊酮C环戊酮ABCB完成下列转化a.C2H5OH CH3CHCOOHOHb.COCl COc.O OHd.HC CH CH3CH2CH2CH2OHe.CH3CH2CCH3OHCH3f.CH3CH=CHCHOCH3CH-CHCHOOH OHg.CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2OHh. 3-己烯→ 3-己酮i. 苯→间溴代苯答案:a.C2H5OH CrO3.(Py)2CH3CHO CH3CHOHCNH+CH3CHCOOHOHb.COCl无水AlCl3COc.O4OHH2O2d.HC CHH ++2CH 3CHOOH -H 2 / NiCH 3CH 2CH 2CH 2OHe.CH 3Cl 2光CH 2ClMg Et 2OCH 2MgCl H CH COCH CH 23OHCH 3f.OHOH 无水CH 3CH=CHCHOO稀冷KMnO 4OCH 3CH-CHCHOH OH3+CH 3CH-CHCHOOH OH g.CH 3CH 2CH 2OH3CH 2CH 2Br23CH 2CH 2MgBrHCHO CH 3CH 2CH 2CH 2OH1)CH 3CH=CHCHO CH 3CH=CHCHOh.CH 3CH 2C CCH 2CH 32HgSO 4,H 2SO 4CH 3CH 2COCH 2CH 2CH 3i.CH 3COCl无水AlCl 3C CH 3OBr 2FeBr 3C CH 3OBr写出由相应的羰基化合物及格氏试剂合成2-丁醇的两条路线. 答案:B CH 3CH 2MgBr32H 2O/H A CH 3MgBrCH 3CHOHCH 2CH 3CH 3CHO H 2O/H CH 3CHOHCH 2CH 3分别由苯及甲苯合成2-苯基乙醇 答案:CH 3Cl 2CH 2Cl Mg 2CH 2HCHO+CH 2CH 2OH1)2)Br MgBrO22H 2O下列化合物中,哪个是半缩醛(或半缩酮),哪个是缩醛(或缩酮)并写出由相应的醇及醛或酮制备它们的反应式。
a.OOb.OHOCH 2CH 2OHOCHCH 3OHc.d.OOH答案:a. 缩酮 b. 半缩酮 半缩醛a.O O b.OHOCH 2CH 2OHOCHCH 3OHc.d.OOHO +(CH 2OH)2无水HClO (CH 2OH)2无水HCl+OH CH 3CHO+无水HClHOCH 2(CH 2)3CHO无水HCl麦芽糖的结构式如下,指出其中的缩醛或半缩醛基团。
O CH 2OHOHHOOH OOH OHOH CH 2OHO半缩醛基团半缩醛基团答案:分子式为C 5H 12O 的A ,氧化后得B (C 5H 10O ),B 能与2,4-二硝基苯肼反应,并在与 碘的碱溶液共热时生成黄色沉淀。
A 与浓硫酸共热得C (C 5H 10),C 经高锰酸钾氧化得丙酮 及乙酸。
推断A 的结构,并写出推断过程的反应式。
答案:A.CHH 3CCH CH 3OHB.CHH 3CCCH 3H 3C H 3CO C.CH 3CCHCH 3H 3C麝香酮(C 16H 30O )是由雄麝鹿臭腺中分离出来的一种活性物质,可用于医药及配制高档香精。
麝香酮与硝酸一起加热氧化,可得以下两种二元羧酸:HOOC(CH 2)12CHCOOHCH 3HOOC(CH 2)11CHCH 2COOH CH 3将麝香酮以锌-汞齐及盐酸还原,得到甲基环十五碳烷 15CH 3,写出麝香酮的结构式。
答案:OCH 39.12 分子式为C 6H 12O 的A ,能与苯肼作用但不发生银镜反应。
A 经催化氢化得分子式为 C 6H 14O 的B ,B 与浓硫酸共热得C (C 6H 12)。
C 经臭氧化并水解得D 和E 。
D 能发生银镜反应,但不起碘仿反应,而E 则可发生碘仿反应而无银镜反应。
写出A-E 的结构式及各步反应式。
答案:ACH 3CH-C-CH 2CH 3CH 3OB.H 3C CHH 3CCHCH 2CH 3OHC.H 3C CH 3CCHCH 2CH 3D.CH 3CH 2CHOE.CH 3COCH 3灵猫酮A 是由香猫的臭腺中分离出的香气成分,是一种珍贵的香原料,其分子式为C 17H 30O 。
A 能与羟胺等氨的衍生物作用,但不发生银镜反应。
A 能使溴的四氯化碳溶液褪色生成分子式为C 17H 30Br 2O 的B 。
将A 与高锰酸钾水溶液一起加热得到氧化产物C ,分子式为C 17H 30O 5 。
但如以硝酸与A 一起加热,则得到如下的两个二元羧酸:HOOC(CH 2)7COOHHOOC(CH 2)6COOH 将A 于室温催化氢化得分子式为C 17H 32O 的D ,D 与硝酸加热得到HOOC(CH 2)15COOH 。
写出灵猫酮以及B ,C ,D 的结构式,并写出各步反应式。
答案:OOOOBrBrHOOCCOOHAB CD9.13 对甲氧基苯甲醛与对硝基苯甲醛哪个更易进行亲核加成为什么 答案:。