11醛酮醌

nullnull第十一章 醛、酮、醌§11.1 醛和酮的分类和命名醛和酮都是碳基化合物，分子里都含有羰基。碳基所连的两个基团都是烃基的叫酮，至少含一个氢原子的是醛：null§11.1.1 醛和酮的分类烃基的类别：脂肪族醛、酮；芳香族醛、酮； 饱和醛、酮； 不饱和醛、酮。 羰基的数目：一元醛、酮；二元醛、酮；多元醛、酮。 另外：一元酮又可分为单酮：羰基连接两个相同的烃基； 混酮：羰基连接两个相同的烃基。null§11.1.2 醛和酮的命名： 一.普通命名法：正戊醛“正、异”为前缀，甲、乙、丙…“醛”异戊醛正十二醛（月桂醛）null单酮：二“某基”酮 脂肪混酮：小基团在前，大基团在后，“某基某基酮”芳香混酮：芳香基在前，脂肪基在后，“某基某基酮”二乙酮甲基乙基酮甲基丙基酮苯基甲基酮苯基乙基酮苄基甲基酮null二．系统命名法： 含羰基的最长碳链为主链，离羰基最近的一端开始编号1.脂肪醛：含醛基的最长碳链为主链，从醛基开始编号。 甲醛 乙醛 戊醛2.脂肪酮：从戊酮开始要标明羰基的位置： 3-戊酮2-戊酮4-甲基-2-戊酮3—甲基丁醛null3(β)-苯基丙烯醛3.芳香醛酮：有时把苯作为取代基4.不饱和醛酮：主链含羰基及不饱和键，αβγ标记： 苯甲醛(苦杏仁油) 邻羟基苯甲醛1-苯基-1-丁酮2-丁烯醛4-戊烯-2-酮肉桂醛null 羰基中的碳原子是以sp2杂化的，一个杂化轨道与氧结合成σ键，未参与杂化的一个p轨道和氧的一个p轨道以π键结合。这样形成的碳氧双键很活泼，可发生多种反应。 甲醛分子的形状§11.2醛和酮的结构null§112.3 醛和酮的制法§11.3.1 醛和酮的工业合成一、低级伯醇和仲醇的氧化和脱氢 二、羰基合成三、烷基苯的氧化null§11.3.2 伯醇和仲醇的氧化2-辛醇用重铬酸钾-硫酸溶液氧化为2-辛酮,在高温下将伯醇或仲醇的蒸气，通过铜、银等催化剂，分别脱氢生成醛或酮。 null§11.3.3 羧酸衍生物的还原酰氯及酯等羧酸衍生物，可用金属氢化物还原下得到醛酮。 §11.3.4 傅-克酰基化反应：null§12.4.1 状态： 甲醛为气体，12个碳原子以下的脂肪醛酮为液体，其他多为固体。§11.4 醛和酮的物理性质羰基有极性，极性分子，不能形成氢键。沸点比醇低，比醚和烃高§12.4.2 熔沸点：§12.4.3 溶解性： 低级醛酮易溶于水，C原子增加，水溶性减小，易溶于有机溶剂。§12.4.4 气味： 低级醛刺激气味，中级醛花果香味，8-13碳原子醛用作香料。null§11.5 醛和酮的波谱性质一、红外： 羰基伸缩振动：1750~1680cm-1强吸收峰。与双键或苯环共轭，则向低波数方向移动。醛基的C-H键在~2720 cm-1处中等吸收二、核磁： 醛基的C-H键，化学位移δ=9~10，尖锐峰。null 碳氧双键中，因为氧原子电负性大，双键电子云偏向氧原子，碳原子上电子云密度较低，Cδ+==Oδ-，故醛和酮是极性较强的分子。§11.6 醛和酮的化学性质§11.6.1 羰基的反应活性：一、极性null 羰基中，因为氧原子电负性大，双键电子云偏向氧原子，碳原子上电子云密度较低， Cδ+==Oδ- ；C原子带有部分正电荷，具有亲电性，容易受亲核试剂的进攻，碳氧双键发生加成反应。如含C、S、O、N试剂：二、亲电和亲核反应活性null§11.6.2 羰基的亲核加成：酸催化：氧质子化，增加羰基碳的正电性碱催化：增大亲核试剂的活性或浓度null一．加氢氰酸：加成产物α羟腈。增长碳链的方法和α羟基酸的制备方法： α—羟腈null亲核加成反应影响因素： ①．电子效应：羰基碳原子上电子云密度越低，反应速度越快； ②．立体效应：与羰基相连的基团体积越小，反应速度越快。Cl3CCHO > HCHO > RCHO > PhCHO > CH3COCH3 > > RCOCH3 > PhCOCH3 > PhCOR > PhCOPh null 二．与NaHSO3加成：醛、位阻较小的甲基酮、七元以下的环酮 和饱和NaHSO3水溶液作用，生成羟基磺酸钠而结晶析出。 羟基磺酸钠和稀酸或稀碱共热又分解为原来的羰基化合物。用于提纯分离醛和某些甲基酮： null null三．与醇的加成： 在无水HCl的作用下，醇和羰基加成先生成半缩醛(酮)，进步反应生成的缩醛(酮)。反应可逆，在一定条件下，缩醛(酮)又可以水解为原来的羰基化合物。缩醛(酮)很稳定，故有机合成中常用此法来保护羰基。半缩醛(酮) 不稳定缩醛(酮) 稳定null 机理：酮形成半缩酮和缩酮比较困难，但和二元醇反应直接生成环状缩酮：null 例如：null 四．与金属有机试剂的加成： 1、与格氏试剂反应：RMgX与镁相连的碳原子带负电荷，具有强亲核性，与醛、酮、酯发生加成反应，产物为醇。与甲醛加成：伯醇 与其他醛加成：仲醇 与酮加成：叔醇null null 2、与铜锂试剂反应：制备空间位阻大的叔醇。3、与炔钠反应：4、Reformatsky反应：制备β-羟基酸酯和α,β-不饱和羧酸。null 五 、与Wittig试剂加成：null 反应机理：null 与氨气的加成缩合：只有甲醛能够进行： 六 、与氨的衍生物缩合：六亚甲基四胺-乌洛托品null 与氨的衍生物加成缩合：氨及其衍生物是含氮的亲核试剂，可与羰基加成,再分子内失去一分子水形成碳氮双键： 反应酸催化，酸性取决于Y-NH2的碱性及醛酮的活性null null 羰基化合物和羟胺、2，4—二硝基苯肼及氨基脲等羰基试剂加成 缩合，产率高，结晶好且大多有特殊的颜色，可用于醛酮的鉴别。 另外，产物有固定的熔点，结合手册和文献，可以确定醛酮。 产物在稀酸作用下又分解为原来的羰基化合物，可用于分离提纯：null null 一、α—氢 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现出一定的酸性。在碱性条件下，脂肪醛酮可发生酮式和烯醇互变：§11.6.3 α-氢原子的反应：null 二.卤化反应：酸催化，易控制在一元卤代：碱催化时，具-COCH3构造的醛、酮生成三卤代物，在碱作用下，生成卤仿和羧酸盐： null NaOI有氧化性,可被氧化成甲基酮,从而进一步发生反应.null 卤仿反应是缩短碳链的反应，制备羧酸：null 三、缩合反应： 1.羟醛缩合： 在碱的催化下，有α-氢的醛可以发生自身加成， 生成β-羟基醛，而酮只能得到少量的β-羟基酮，反应可逆：null 机理：nullβ-羟基醛酮在酸性或碱性情况下加热，得到α,β-不饱和醛酮。羟醛缩合在有机合成上用于合成多一倍碳原子的醛和醇。null 两种都含α-氢的醛缩合，四种产物，无意义； 不含α-氢的醛和含α-氢的醛缩合，产物单一：季戊四醇的制备：增塑剂、稳定剂；硝酸酯是优良的炸药null 酮分子间缩合比醛困难，产率很低， 移开产物，平衡移动，可反应完全：null2、Claisen-Schmidt反应：3、Perkin反应：芳醛与含有α-氢的醛或酮在碱性条件下缩合芳醛与酸酐在相应酸的碱金属盐存在下缩合null4、Mannich反应：含有α-氢原子的化合物（醛、酮），与醛和氨气（或伯胺、仲胺）之间发生的缩合反应。null 一、氧化反应： 醛的羰基中有氢，很容易被氧化成羧酸。常用的氧化剂有： Ag2O、H2O2、KMnO4、CrO3和过氧酸。 §11.6.4 氧化还原反应：酮难被氧化，在被强氧化剂氧化时断链，环己酮在铜钒催化剂存在下，用浓硝酸氧化生成己二酸 ：null 弱氧化剂也可氧化醛，如托伦试剂、斐林试剂和本尼地试剂用于鉴别醛和酮： 托伦试剂：硝酸银的氨溶液；醛和α羟基酮 斐林试剂：硫酸铜，氢氧化钠和酒石酸钾钠的混合溶液；脂肪醛 本尼地试剂：硫酸铜，碳酸钠和柠檬酸钠的混合溶液：null 二．还原反应： 1、还原为醇：催化氢化还原为伯醇或仲醇，若分子中有其他不 饱和键，可一起还原。null 硼氢化钠、异丙醇—异丙醇铝是选择性的还原剂，只还原羰基，不还原碳碳双键和叁键：Oppenauer醇氧化反应的逆反应Meerwein-Ponndorf反应：null 2.羰基还原为亚甲基：①.Clemmensen还原法：酸性还原②.Wolf-Kishner还原法：碱性还原null ③.Wolf-Kishner-黄鸣龙 还原法：碱性还原优点： 1、不需高压；2、缩短反应时间；3、产率大幅提高 4、无须分离中间产物腙；5、降低成本。null 三．歧化反应： 不含α—氢的醛在碱作用下，发生Cannizzaro自身氧化还原反应：两种无氢的醛交叉岐化，四种产物，无合成意义。 但甲醛和其他无α—氢的醛岐化生成甲酸，另一醛还原成醇：null 机理:氢负离子的形成及其亲核加成反应null §11.7 α、β-不饱和醛酮的特性§11.7.1 亲电加成：α、β-不饱和羰基化合物进行亲电加成时，一般是1、4-加成，即正电基团加在氧上，负电性基团加在4位碳上。null §11.7.2 亲核加成：1、2和1、4-加成都有，空间位阻可以 决定 郑伟家庭教育讲座全集个人独资股东决定成立安全领导小组关于成立临时党支部关于注销分公司决定 方向。强亲核试剂(RMgX、RLi)为1、2-加成，弱亲核试剂(CN-、RNH2)为1、4加成。null §11.7.3 还原反应：金属氢化物，H-亲核，1，2加成，形成烯醇：催化加氢，双键先加成，催化剂不同可得不同产物：null §11.8 乙烯酮 卡宾null§11.9.1 醌的定义和命名 §11.9 醌醌：具有环己二烯二酮构造null 命名时一般看作是芳香烃的衍生物null 环状不饱和二酮，无芳香性，有烯烃和羰基化合物的典型反应： 醌羰基能分别和一分子或两分子羟胺加成得到单肟或双肟： §11.9.2 苯醌null 烯键的加成：碳-碳双键可和卤素、氯化氢等亲电试剂加成： 1,4-加成：醌相当于α、β不饱和羰基化合物，碳碳双键和碳氧双键共轭，可以和氢卤酸、氢氰酸、亚硫酸氢钠等发生1,4-加成null 还原：苯醌和苯二酚之间氧化还原反应可逆， 用于制成氢醌电极： null §11.9.3 蒽醌芳香性；钝化null §11.9.4 自然界的醌： 多数醌有颜色，是染料中间体，在生物体内有重要的作用：