αβ不饱和醛酮
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第9章 羰基化合物大体要求:1. 把握醛和酮的命名(系统命名法,一般命名法)2. 把握醛和酮的结构及对化学性质的阻碍。
3. 了解醛和酮的物理性质和光谱特点。
4. 把握亲核加成的反映类型、机理、应用。
5. α—H 的酸性,α—H 的卤代反映及缩合反映(羟醛缩合)6. 氧化、还原反映及其在有机合成中的应用。
7. α,β—不饱和醛、酮的反映特点。
醛(aldehydes )和酮(ketones )都是分子中含有羰基(碳氧双键)的化合物,因此又统称为羰基化合物。
羰基与一个烃基相连的化合物称为醛,与两个烃基相连的称为酮。
CO R'C RO HC R(H)O羰基 醛 酮醛能够简写为RCHO ,基团—CHO 为醛的官能团,称为醛基,酮能够简写为RCOR ’, 基团—CO —为酮的官能团,称为酮基。
醛和酮是一类超级重要的化合物,这不仅是因为学多化学产品和药物含有醛、酮结构,更重要的是醛、酮能发生许多化学反映,是进行有机合成的重要原料和中间体。
醌(quinone )类是一类特殊的环状不饱和二酮类化合物。
第一节 醛和酮一、羰基的结构羰基是醛、酮的官能团,它与醛、酮的物理化学性质紧密相关。
依照醛、酮分子的结构参数(见表10-1),能够以为羰基碳原子以sp 2杂化状态参与成键,即碳原子以三个sp 2轨道与其它三个原子的轨道重叠形成三个σ键,碳原子上未参加杂化的p 轨道与氧原子上的p 轨道在侧面彼此重叠形成一个π键(见图10-1)。
(请在图左侧第一幅图中,下半个轨道中着淡灰色,如中间那幅图轨道的颜色)表10-1 醛、酮分子的结构参数醛、酮分子 键长(pm ) 键角(0) HCHO C — ∠ ∠ CH 3CHOC — C —∠ ∠ ∠ CH 3COCH 3 C =O 121.4 C —∠ ∠δ-+图10-1 羰基的结构由于氧原子的电负性比碳原子大,因此成键处的电子云就不均匀地散布在碳氧原子之间,氧原子处电子云密度较高,带有部份负电荷,而碳原子处的电子云密度较低,带有部份正电荷。
醛酮反应机理二(附答案)1.酸性条件下手性醛酮的消旋化RR 12CRR 1HR 2*H+(±)or (+)(-)2. 酸催化卤代碱催化卤代X,X = Cl, Br, I3.卤仿反应机理(碱催化卤代)3C C X 3CRC H X 3CR+OHX = Cl, Br, I4.羟醛缩合机理羟醛缩合产物的分解机理(羟醛缩合的逆反应)5.酸催化下的羟醛缩合机理:CH3CH3O2H3H3CH CH3+2Al[O(CH3)3]3OOOHOClHCl(Lewis 酸催化)6.Mannich反应(胺甲基化反应)CH 2R'+CH2O H+CHR'2NH1酸催化过氧酸氧化 —— 生成酯 ( Baeyer-Villiger 反应)(“O ”如何插入C -C 键)“O ”插入取代基多的基团一边(取代基多的基团易迁移)R 1R2R 1R 2R 122.Wolff-Kishner 还原酮羰基至亚甲基机理RR'O RCH 2R'NH -NH , Na N 2+3. Meerwein-Ponndorf 还原反应(i-PrO)AlCH 3CHOHCH 3(过量)O R'(H)ROH R'(H)4.醛酮被金属还原至醇或二醇Na or LiRR'(H)RC OH R'RC OH R'RR'O2Mg (Hg)5.Cannizzaro 反应(歧化反应)R浓 OHR RCH 2OH+H +R COOH+RCHPhHOO OHPhC O7. Benzoin 缩合反应(安息香缩合反应)8.Wittig 反应:Ph 32+R 2+Ph 32不饱和醛、酮,1. α, β-不饱和醛酮与亲核试剂的亲核加成反应。
1, 2 – 加成为主(Nu - : 强亲核试剂,如 RLi, 炔基钠, LiAlH4等)1β2. 与亲核试剂的1, 4 – 加成机理α, β-不饱和醛酮与亲电试剂的亲电加成反应 3.α, β-不饱和醛酮的羟醛缩合(插烯规则) 4.Michael加成COCC+碱4. Diels-Alder 反应+例 1:写出下列合成的路线1酸性条件下手性醛酮的消旋化RR 12CRR 1R 2*H+(±)or (+)(-)CO RR 1R R 2H H RR 1C RR 2R 1C R 1R2*2+H 3(±)H H2.酸催化卤代O+CXC烯醇化C HH 2O X+H X碱催化卤代X ,X = Cl, Br, IX = Cl, Br, ICHCXOH3.卤仿反应机理(碱催化卤代)3C C X3CR C H X3CR+OH23R3COHC H X3+2RXCHXX3HOR CHRXX4.羟醛缩合机理羟醛缩合产物的分解机理(羟醛缩合的逆反应)CCHH CHOHCOHO5.酸催化下的羟醛缩合机理:CH3O2H 3H 3CHCH 3+23)3]3O OHHCl(Lewis 酸催化)C HH+CHH +烯醇化H 2OCOH HCHHOH 2OH 2O++H +3O8. Mannich 反应(胺甲基化反应)CH 2+CH 2OR"NR"H+CH R'CH 2NR"HRCHR'H RRHC HHCR"NR"HH2CO HNH2NH2R"NR"OHR CHOHR"NR"CHR"NR"R'1酸催化过氧酸氧化——生成酯(Baeyer-Villiger反应)(“O”如何插入C-C键)“O”插入取代基多的基团一边(取代基多的基团易迁移)R1R2R1O R2R1O R2R1R2RCO O H+R1R2HH OR1C R2O HO+ OR1C R2O HOδ+~ R1OR C R2O HOH++OHR1O R2H+R1O R2(来自过氧酸)R迁移2.Wolff-Kishner 还原酮羰基至亚甲基机理R R'OR CH2R'NH-NH, Na~ 200CN2+R R'ONH2-NH2R C R'ONH-NH2R C R'OHN-NH2HOHRCR'HOH RCR'R CH2R' RCHR'N N HOHRCHR'225.Meerwein-Ponndorf 还原反应(i-PrO)AlCH 3CHOHCH3(过量)OR'(H)ROHR'(H)AlOOCHδRCOCH3C CH3+OH+AlO3)2 3333334.醛酮被金属还原至醇或二醇Na or LiR R'(H)R R'(H)e CO NaCORHR'eHO Na HRC OH RC OH RCR'O2Mg (Hg)自由基二聚RC O RC ORC OH RC OH PinacolH ORR'2eMg RC ORC O6. Cannizzaro 反应(歧化反应)RC OROHOHR +~ H ROO +HRC OH负H 迁移练习R浓 OHR RCH 2OH+H +R COOH+RCHPhHOO OHPhC O9. Benzoin 缩合反应(安息香缩合反应)8.Wittig 反应:Ph 32+R 2+Ph 3Ph 3P2R 2+Ph 3Ph 3C C O RPh 3C C R制备烯烃232OH或CH2Ph3P+3+或PPh3CH3I+PPh3+2CH3I(1) PPh32Ph323不饱和醛、酮共振式,OOE ENu Nu2.α, β-不饱和醛酮与亲核试剂的亲核加成反应。