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《有機化學第八章醛酮醌》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、醛、酮aldehyde、ketone醛和酮均含有羰基官能團:羰基碳原子上至少連有一個氫原子的叫醛:—CHO或叫醛基。羰基碳原子上同時連有兩個烴基的叫酮。sp2易受親核試劑進攻,發(fā)生親核加成一、醛、酮的結構甲醛的結構羰基π電子云示意圖1、脂肪族醛酮命名:以含有羰基的最長碳鏈為主鏈,支鏈作為取代基,主鏈中碳原子的編號從靠近羰基的一端開始(酮需要標明位次):也可用希臘字母?表示靠近羰基的碳原子,其次為?、?、…...二、醛、酮的命名例如:2、芳香醛、酮的命名,常將脂鏈作為主鏈,芳環(huán)為取代基:4、二元酮命名時,兩個羰基的位
2、置除可用數(shù)字標明外,也可用?、?、…表示它們的相對位置,?表示兩個羰基相鄰,?表示兩個羰基相隔一個碳原子:3、比較簡單的酮還常用羰基兩邊烴基的名稱來命名:1、室溫下,甲醛為氣體,12個碳原子以下的醛酮為液體,高級醛酮為固體。2、低級醛有刺鼻的氣味,中級醛(C8~C13)則有果香。3、低級醛酮的沸點比相對分子量相近的醇低。(分子間無氫鍵)。4、低級醛酮易溶于水,醛酮都能溶于水。丙酮能溶解很多有機化合物,是很好的有機溶劑。三、醛酮的物理性質烯烴的加成一般為親電加成;醛酮的加成為親核加成,易于HCN、NaHSO3、ROH
3、、RMgX等發(fā)生親核加成反應。在堿性溶液中反應加速,在酸性溶液中反應變慢:-(氰醇)四、醛酮的化學性質1、加成反應(1)與氰化氫加成CN-離子為強的親核試劑,它與羰基的加成反應歷程:注意:由于氰化氫劇毒,易揮發(fā)。通常由氰化鈉和無機酸與醛(酮)溶液反應。pH值約為8有利于反應。??羥基腈是一類很有用的有機合成中間體。氰基-CN能水解成羧基,能還原成氨基。例如:—聚?-甲基丙烯酸甲酯的單體的合成:第二步包含:水解、酯化和脫水等反應。有機玻璃丙酮氰醇(78%)?-甲基丙烯酸甲酯(90%)與醛或脂肪族甲基酮反應,生成?-羥
4、基磺酸鈉在酸堿下可逆反應,分離提純(2)與亞硫酸氫鈉加成(注意:苯甲醛可以,但苯乙酮不與之反應)(3)與醇加成縮醛的反應歷程:縮醛對堿和氧化劑都相當穩(wěn)定。由于在酸催化下生成縮醛的反應是可逆反應,故縮醛可以水解成原來的醛和醇:在有機合成中常利用縮醛的生成和水解來保護醛基。醛與二元醇反應生成環(huán)狀縮醛:例如:制造合成纖維“維尼綸”:聚乙烯醇甲醛酮也能與醇生成半縮酮或縮酮,但反應較為困難。而酮和1,2-或1,3-二元醇比較容易生成環(huán)狀縮酮:常用1,2-或1,3-二元醇與生成環(huán)狀縮醛以保護羰基。補充:保護羰基例1醛酮與格利雅
5、試劑加成,后水解成醇:強親核試劑(4)與格利雅試劑的加成例2:例1:例3:同一種醇可由不同的格利雅試劑和不同的羰基化合物生成:(5)與氨及氨的衍生物反應亞胺極不穩(wěn)定,極容易水解成原來的醛酮。希夫堿還原可得仲胺。在有機合成上常利用芳醛與伯胺作用生成希夫堿,加以還原以制備仲胺。(A)醛酮與氨的反應:(B)醛酮與伯胺的反應——生成取代亞胺(希夫堿)羥胺肟(wò)(C)醛酮與羥胺(NH2OH)的反應:2,4-二硝基苯肼氨基脲腙(zong)脲(niao)(D)醛酮與2,4-二硝基苯肼的反應:(E)醛酮與氨基脲的反應:第一步:
6、羰基的親核加成,生成不穩(wěn)定的加成產(chǎn)物;第二步:失去一分子水.醛酮與氨衍生物的反應是——加成-脫水反應.氨衍生物對羰基的加成一般可在弱酸催化下進行,其歷程和醇對羰基的加成相類似。醛酮與氨衍生物的反應歷程:總結——醛酮加成反應都是親核加成;在加成反應過程中,羰基碳原子由原來sp2雜化的三角形結構變成了sp3雜化的四面體結構;當碳原子所連接基團體積較大時,加成可能產(chǎn)生立體障礙。醛酮加成反應活性,一般具有如下由易到難的順序:例如:醛和脂肪族甲基酮能與NaHSO3加成,而非甲基酮就難于加成。(1)酮-烯醇互變異構接受質子的方
7、向在微量酸或堿的存在下,酮和烯醇相互轉變很快達到動態(tài)平衡,這種能夠相互轉變而同時存在的異構體叫互變異構體。(酮-烯醇互變異構)2、?—氫原子的活潑性簡單的醛酮(乙醛、丙酮等)的烯醇式在互變平衡混合物中含量很少(酮式的總鍵能大于烯醇式):?-二羰基化合物,由于共軛效應,烯醇式的能量低,因而比較穩(wěn)定:(1)與FeCl3顯色反應(2)使溴水褪色在稀堿存在下,醛可以兩分子相互作用,生成?-羥基醛,叫羥醛縮合(或醇醛縮合)反應:(2)羥醛縮合反應δ+第二步:負離子作為親核試劑與另一分子乙醛發(fā)生親核加成,生成烷氧負離子羥醛縮合
8、反應歷程第一步:在堿作用下,生成烯醇負離子δ+凡?碳上有氫原子的?-羥基醛都容易失去一分子水,生成——烯醛。含有?氫原子的酮也能起類似反應,生成?,?-不飽和酮?-羥基醛受熱時容易失去一分子水,生成?,?-不飽和醛補充:完成下列反應,寫出主要產(chǎn)物。兩種不同的含有?氫原子的羰基化合物之間進行羥醛縮合反應(稱為交叉羥醛縮合);若參加反應的一種化合物不含?-H原子