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《第8章醛、酮、醌》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第八章醛、酮、醌一、醛、酮的分類和命名二、醛、酮的結構三、化學性質1一、醛、酮的分類和命名分子中含有羰基的化合物叫羰基化合物,可分為三類:醛:羰基物:酮:醌:2當羰基直接與芳基相連時,這種化合物叫芳香醛或酮,如:但下面這個化合物:不是芳香醛,其他的就叫脂肪醛或酮。應該注意的是醛基常寫成-CHO,但不能寫成-COH!3醛、酮的命名按系統(tǒng)命名法比較簡單,同學們可以自學,這里只介紹一下酮的習慣命名法:丙酮甲丙酮二乙甲酮二苯甲酮苯乙酮4二、醛、酮的結構醛、酮的結構主要是羰基的結構問題,因為它是醛酮的官能團,再者與之結合的烴基結構我們已經講過。所以我們只講甲醛的結構。羰基中的碳采取SP2雜
2、化形式,這三個SP2雜化軌道用來與氧和二個烴基或氫結合;碳上還剩下一個未雜化的P軌道。羰基中的氧是沒有雜化的,其電子構型如下:5三個P軌道中,一個被一對電子所占據,一個P軌道與碳的SP2雜化軌道成鍵,最后一個與碳上的P軌道形成π鍵:返回6三、化學性質71、.羰基的加成反應2、氧化和還原反應3、α-H的反應4、歧化反應8很容易想到,羰基含有C=O雙鍵,具有不飽和性,應該和碳碳雙鍵、碳碳三鍵一樣,可以進行加成反應。實際上,加成反應正是羰基的典型反應之一。在碳碳雙鍵的加成中,首先是親電試劑先進攻碳碳雙鍵,是親電加成;但在羰基的加成反應中,首先是親核試劑先發(fā)起進攻,進攻的地方是碳原子,這
3、叫親核加成。1、羰基的加成反應9為什么同是雙鍵,一個發(fā)生親電加成而另一個發(fā)生親核加成呢?這當然是由于結構的不同所引進的,下面我們來分析一下:10羰基由C=O組成,其中氧的電負性比碳大得多,因此電子云被吸到氧上,氧帶有部分負電荷,而碳則帶有部分的正電荷:(Ⅰ)(Ⅱ)11試劑名:氨羥胺肼苯肼產物名:亞胺肟腙苯腙121.1加HCN(醛、脂肪族甲基酮和8個碳以下的環(huán)酮)這個反應在生化上用來合成糖.。醛、酮的典型加成反應如下:α-羥基腈13如果在反應體系中加入酸,則反應速度下降;如果在體系中加入堿,則反應速度大大加快。這是為什么呢?這說明什么問題?我們知道,HCN是一個弱酸,在溶液中存在下
4、面平衡:在體系中加入酸,平衡向左移動,CN-濃度下降,這說明反應速度是由CN-決定的,而不是H+,因為這時H+濃度因加入酸而應該增加。而當加入堿時,上面的平衡向右移動,CN-濃度增加,反應速度加快,也就是說堿能催化這個反應。這也同樣說明上面的問題。14因此提出這個反應的歷程是:而不是:我們知道,反應速度決定于慢的步驟,而與快的步驟無關,因此由上述的事實說明前一個歷程是正確的,因慢的步驟的反應是與CN-濃度成正比的。15判斷一個反應步驟是快或是慢,一般可以這樣來進行:正負離子間的反應一般是快的,而產生帶電荷的反應一般是慢的。另外,在反應過程中,反應中心C=O上的碳是從平面三角形變成
5、四面體形,在三角形中與中心碳相連的三個基團相距較遠;而在四面體形中,與中心碳相連的四個基團相距較近,因此相互排擠,當這些基團越大時,擁擠越歷害,也就是越不容易形成,因所得的產物不穩(wěn)定,這種現(xiàn)象叫空間效應。如反應速度:161.2加RMgX根據所要合成的化合物的結構特點,可以選用適當的格氏試劑及羰基化合物來制備各種伯、仲、叔醇:171.3加NaHSO3(醛、脂肪族甲基酮和7個碳以下的環(huán)酮)40%α-羥基磺酸鈉意義:分離、提純醛、酮18返回1.4與氨的衍生物作用試劑名:胺羥胺肼苯肼氨基脲產物名:西佛堿肟腙苯腙縮氨脲Y=ROHNH2NH-C6H5NHCONH219意義:1.鑒別。醛酮與2
6、,4-二硝基苯肼生成黃色沉淀,產物有一定的熔點,可用來鑒別醛酮。2.分離提純。生成物在稀酸作用下,分解為原來的醛酮。201.5加ROH半縮醛,不穩(wěn)定縮醛,穩(wěn)定21縮醛在堿性溶液中比較穩(wěn)定,但在酸的水溶液中易水解為原來的醛:酸溶液意義:保護-CHO。-CHO比較活潑,當含有-CHO的分子在進行分之中其它基團的氧化等反應時,-CHO往往也參與反應。為了使-CHO保留不變,可先將-CHO轉化為縮醛,然后再進行分子中的其它基團的反應,最后使縮醛水解而重新獲得原來的醛基。221.6與Schiff試劑反應(品紅醛試劑------通SO2于品紅溶液中,得無色的溶液)232.氧化和還原反應還原反
7、應在有機中一般就是加氫。和C=C一樣,C=O也可以加氫,如:24Clemmensen法(克萊門森反應)------------------25下面我們重點講氧化。由于醛和酮對氧化劑的敏感性不同,因此我們可以通過氧化反應來鑒別醛和酮。醛容易被氧化,產物是酸,而酮不易被氧化:土倫試劑AgR-CHO+斐林試劑Cu2O本尼地試劑Cu2O土倫試劑氧化所有的醛,斐林試劑可氧化所有的脂肪醛,本尼地試劑氧化除甲醛之外的脂肪醛。26官能團鄰位碳原子上的氫叫α-H。如:一般α-H比較活潑,叫α活潑氫