第 8 章 醛、酮、醌
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二、醛酮的物理性质羰基是极性基团,羰基中的氧原子可以与水形成氢键,醛酮的沸点比相应分子质量的烷烃高得多,而比相应分子质量的醇低得多。
三、醛酮的化学性质(一)羰基的加成羰基碳原子带部分正电荷,显正电性,易发生羰基的亲核加成反应醛、酮亲核加成反应的活泼性z空间效应考虑:醛羰基中有一个小的氢原子,酮羰基中有两个烃基,加成产物的中心碳原子周围较拥挤,反应平衡中产率较低z电子效应考虑:烃基是推电子的基团,醛只连有一个推电子的基团,而酮则连有两个推电子基团z直接连有吸电子基可使羰基碳原子正电性增高,更易于发生加成反应CCl3CHO>HCHO>RCHO>CH3COCH3>RCOCH3>ArCOCH3>ArCOAr常见醛酮的相对活泼性顺序为:(二)与氨的衍生物的加成—消除反应氨的衍生物通式H 2N-X 。
氨的衍生物氮原子上仍保留一对孤电子,容易与醛酮发生反应最常见的有:羟胺H 2N-OH 肼H 2N-NH 2;苯肼、H 2N-NHC 6H 52,4-二硝基苯肼H 2N-NHC 6H 5(NO 2)2 -2,4氨基脲H 2N-NHCONH 2醛类或酮类分子中的羰基被锌汞齐和浓盐酸还原为亚甲基:此法只适用于对酸稳定的化合物。
对酸不稳定而对碱稳定的化合物可用Wolff-Kishner-黄鸣龙反应还原。
反应机理本反应的反应机理较复杂,目前尚不很清楚。
参考文献[1]E. Clemensen, Ber.,1913, 46, 1837.[2]S. Yamamura, S. Ueda, Y. Hirata, Chem. Commun., 1967, 1049.[3]S. Yamamura, Y. Hirata, J.Chem. Soc.,C,1968, 2887.[4]S. Yamamura, Chem. Commun., 1968, 1494.[5]S. Yamamura,Tetrahedron Lett., 1967, 3361.[6]M. Toda, Y. Hirata, S.Yamamura,Chem. Commun., 1969, 919.。
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。
醛酮醌知识点总结思维导图一、醛酮醌的概念及分类1.1 醛酮醌的定义醛酮醌是一类具有羰基和酮基的有机化合物,其结构中含有羰基(一定是一个氧原子与一个碳原子形成的双键),也有酮基。
1.2 醛酮醌的分类醛酮醌根据其结构和特性可以分为醛、酮、醌三种类型。
其中醛和酮分别是通过氧原子与碳原子形成的双键连接,在结构上醛中羰基与氢原子相连,而酮中羰基与两个碳原子相连。
而醌则是通过两个羰基连接在一起。
二、醛酮醌的物理性质2.1 醛酮醌的溶解性醛酮醌在水中的溶解度一般较低,而在有机溶剂中的溶解度则较高。
2.2 醛酮醌的气味醛酮醌具有多种不同的气味,其中包括芳香、刺激性气味等。
2.3 醛酮醌的熔沸点醛酮醌的熔沸点一般在较高温度范围内,不同种类的醛酮醌具有不同的熔沸点。
三、醛酮醌的合成和制备3.1 醛酮醌的合成方法醛酮醌的合成方法有直接合成、氧化还原合成、亲核加成反应合成等多种方法。
3.2 醛酮醌的制备工艺醛酮醌的制备工艺中通常包括原料准备、反应操作、产物分离和提纯等多个步骤。
四、醛酮醌的化学性质4.1 醛酮醌的还原性醛酮醌在还原反应中常常失去氧原子,生成相应的羟基和醇类化合物。
4.2 醛酮醌的亲核加成反应醛酮醌在亲核加成反应中,酮中羰基上的氧原子可以成为亲核试剂攻击的位置,产生相应的产物。
4.3 醛酮醌的氧化反应醛酮醌在氧化反应中会通过氧化剂的作用产生相应的氧化产物。
五、醛酮醌的应用领域5.1 化工领域醛酮醌在化工领域中广泛应用,包括有机合成、催化剂和溶剂等方面。
5.2 医药领域醛酮醌在医药领域中用作药物合成中间体和抗氧化剂等。
5.3 日用品领域醛酮醌在日用品领域中用于生产香水、口红等化妆品,以及染料的生产。
六、醛酮醌的安全性及环境影响6.1 醛酮醌的安全性醛酮醌在使用和储存过程中需要注意防火、防爆、防毒等措施,以保证人员和设备的安全。
6.2 醛酮醌的环境影响醛酮醌可能对环境造成一定影响,需要在使用和废弃处理过程中注意环保措施。
第八章 醛、酮、醌第一节 醛、酮一、结构、命名1. 结构:羰基化合物:含有羰基( C=O )的化合物为羰基化合物。
R 1、R 2均为烷基时,分子称为酮;R 1、R 2有一个或二个为氢分子称为醛。
芳香醛酮:羰基与芳环直接相连的化合物。
醛、酮 脂肪醛酮:羰基与脂肪烃基相连的化合物。
不饱和醛酮:羰基与不饱和烃基相连的化合物。
羰基C 为sp 2杂化,杂化轨道分别与其他的原子形成三个σ键,余下的一个p 轨道与氧的p 轨道形成一个π键。
π键电子云偏向O 、C 上带部分正电荷利于亲核试剂的进攻。
2.命名:⑴ 普通命名法:① 简单醛 烷基+“醛”异丁醛 正十二醛 (月桂醛)② 简单酮:按羰基所连的两个烃基的名称来命名,按顺序规则,简单在前,名称为“甲酮”。
甲(基)乙(基)酮 二乙(基)酮 2-羟基丙醛(α-羟基丙醛) ⑵ 系统命名法:① 基本规则同前面讲过的其他化合物相似。
注意:选主链时,要选含羰基的最长链为主链,编号时从离羰基最近的一端开始编号,名称为“醛”或“酮”。
4-甲基-2-戊酮 3-甲基丁醛 ② 分子中含苯环的,常以苯环作为取代基。
1-苯基-1-丙酮 苯乙酮O R 1CR 2OR 1CR 2¨¨C HOC H CH 3C H 3C HOCH 3(CH 2)10CH 31C H 23C H 34OC2CH 31C H 22C H 24C H 35C3OC H1C H 2CH 33O H OC H1C H 22C H 3CH 34C H 3OC H 31C H 23C H 4CH 35C H 3C2OC1C H 22C H 33O C1C H 32O③ 复杂:2-丁烯醛 4-庚烯-2-酮 二、物理性质:常温下,除甲醛是气体外,,十二个碳原子以下的醛酮是液体,高级的醛酮和芳香酮多为固体。
分子一般具有较大的极性,因此沸点比分子量相近的烃和醚要高,但比相应的醇要低。
醛酮的分子可以与水形成氢键,低级的醛酮(四碳以下的脂肪醛酮)易溶于水,五碳以上的醛酮,微溶或不溶于水中,而易溶于有机溶剂中。
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。
第八章醛、酮、醌官能团醛酮C O RR 1C O RH OO 醌C O 羰基第一节醛和酮一、醛酮的结构在羰基中,碳原子以SP 2杂化轨道与另外三个原子以σ键结合,这三个σ键都处于同一个平面上,键角约为120°。
碳原子未参与杂化的一个P轨道与氧原子的一个P轨道侧面重叠(肩并肩)形成一个π键。
δδC O R (R) H C OR(R) H二、醛酮的命名对苯二甲醛顺-丁烯二醛环己基甲醛3-甲基-2-乙基戊醛H CHOH CHOOHC CHOCHO CH 3CH 2CCH 2CHO O 3-氧代戊醛CH 3CH 2CH CHCHOCH 2CH 3H 3C1-苯基-1-丙酮3-乙基己醛3-甲基-5-庚烯-2-酮CCH 2CH 3OO HO CH 33-甲基环戊酮2,7-壬二酮OOOO O螺[2.5]辛-6-酮1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-酮1-苯基-2-丙酮二苯甲酮OO3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮C OH 3C CH 3OCH 3第二节物理性质由于羰基的偶极矩,增加了分子间的吸引力,因此醛酮的沸点比相应分子质量的烷烃高得多,但比相应分子质量的醇低。
醛酮的氧原子可以与水形成氢键,因此低级醛酮可以与水混溶,随着相对分子质量的增加,在水中溶解度大大降低。
第三节化学性质一、羰基的加成由于羰基碳原子带部分正电荷,容易与一系列的亲核试剂发生加成反应,称羰基的亲核加成反应,或称1,2-亲核加成。
常见的亲核试剂:CN RNH2RSOHROH H2ONH3RMgX(一)与氢氰酸的加成醛及多种活泼的酮(脂肪族甲基酮及少于8个碳原子的脂环酮)与氰基负离子的碳原子发生加成反应,生成α-羟基腈。
O +H CN C CNOHOHCH 3CHO HCN +OH CH 3CHCN OH H CH 3CHCO 2HOHCH 3C CH 3O +HCN NaOHCH 3C CH 3OHCNCH 3OHH 2SO 4CH2C CH 3C OOCH 390%(二)与亚硫酸氢钠的反应醛或活泼的酮(脂肪族甲基酮及少于8个碳原子的脂环酮)在室温下与过量的饱和亚硫酸氢钠(40%水溶液)溶液一起振荡,不需加任何催化剂反应即可发生。