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1、第十二章醛、酮第一節(jié)醛、酮的分類和命名第二節(jié)醛和酮的制備第三節(jié)醛和酮的物理性質(zhì)第四節(jié)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第五節(jié)重要的醛、酮酮分子中的羰基稱為酮基。醛分子中的稱為醛基,醛基可以簡寫為—CHO。醛、酮分子中含有官能團(tuán)羰基,故稱為羰基化合物。羰基碳原子上至少連有一個(gè)氫原子的化合物叫做醛。在羰基的兩端都連有烴基的化合物叫做酮。酮單酮混酮醛第一節(jié)醛、酮的分類和命名一、醛和酮的分類醛(酮)根據(jù)烴基結(jié)構(gòu)分類根據(jù)烴基是否飽和分類根據(jù)羰基數(shù)目分類脂肪族醛(酮)脂環(huán)族醛(酮)芳香族醛(酮)飽和醛(酮)不飽和醛(酮)一元醛(酮)多元醛(酮)1.習(xí)慣命名法(適用簡單的醛
2、、酮)(1)醛的習(xí)慣命名法與伯醇相似,只需把“醇”字改為“醛”字即可。正丁醛異丁醛苯甲醛二、醛和酮的命名還有一些醛的名稱,是由相應(yīng)羧酸的名稱而來。蟻醛肉桂醛水楊醛(由蟻酸而來)(由肉桂酸而來)(由水楊酸而來)(2)簡單的酮可按羰基上連接的兩個(gè)烴基根據(jù)“次序規(guī)則”稱為某(基)某(基)甲酮,“基”二甲基(甲)酮甲基乙基(甲)酮(二甲酮)(甲乙酮)苯基乙烯基(甲)酮芳基和脂基的混酮,要把芳基寫在前面2.系統(tǒng)命名法(1)選取主鏈選擇含有羰基的最長碳鏈作為主鏈。不飽和醛酮的命名,主鏈須包含不飽和鍵。芳香族醛酮命名時(shí),把脂鏈作主鏈,芳環(huán)作取代基。(2)編
3、號從距羰基最近的一端編號。主鏈編號也可用希臘字母α、β、γ……表示。(3)命名將取代基的位次、數(shù)目和名稱放在母體名稱前。4-苯基-2-戊酮4-戊烯-2-酮4-甲基-2-戊酮2-甲基丙醛(α-甲基丙醛)還可用希臘字母表示二羰基的相對位置。2,3-戊二酮2,4-戊二酮(α-戊二酮)(β-戊二酮)第二節(jié)醛和酮的制備、炔烴的水合二、烯烴的氧化三、醇的氧化和脫氫第三節(jié)醛和酮的物理性質(zhì)常溫下低級醛、酮多為液體;高級醛、酮為固體。低級醛有刺鼻氣味,某些天然醛、酮有特殊香味。醛、酮分子間不能形成氫鍵,但由于醛、酮分子中羰基有較強(qiáng)的極性,分子間的作用力較大,所
4、以:沸點(diǎn):醇>醛、酮>醚(分子量相同或相近時(shí))醛和酮可發(fā)生反應(yīng)的部位為:醛的氧化反應(yīng)羰基的還原反應(yīng)羰基的親核加成反應(yīng)α-H的反應(yīng)第四節(jié)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)1.與氫氰酸加成該反應(yīng)是有機(jī)合成中增長碳鏈的方法。α-羥基腈(氰醇)適用范圍:只有醛、脂肪族甲基酮、八個(gè)碳原子以下的環(huán)酮才能與氫氰酸反應(yīng)。一、羰基的親核加成反應(yīng)2、與亞硫酸氫鈉的加成醛、脂族甲基酮和低級環(huán)酮(C8以下)都能與亞硫酸氫鈉飽和溶液(40﹪)發(fā)生加成反應(yīng),生成α-羥基磺酸鈉。應(yīng)用:(1)可用于鑒別醛、酮。(2)可用于分離提純某些醛、酮。3.與醇加成在干燥氯化氫的催化下,醛與醇發(fā)生加成反
5、應(yīng),生成半縮醛。半縮醛又能繼續(xù)與過量的醇作用,脫水生成縮醛。醇是弱的親核試劑,與羰基加成的活性很低,需無水氯化氫催化。應(yīng)用:保護(hù)醛基,使活潑的醛基在反應(yīng)中不被破壞??s醛在稀酸溶液中很容易水解成原來的醛和醇。4.與格氏試劑加成格氏試劑是較強(qiáng)的親核試劑,非常容易與醛、酮進(jìn)行加成反應(yīng),加成的產(chǎn)物不必分離便可直接水解生成相應(yīng)的醇。這是實(shí)驗(yàn)室制備醇常用的方法。該反應(yīng)在有機(jī)合成中是增長碳鏈的方法。5.與氨的衍生物加成—縮合反應(yīng)上式也可直接寫成:反應(yīng)一般控制在弱酸性溶液(醋酸)中進(jìn)行。應(yīng)用:以上性質(zhì)可用來分離、提純、鑒別羰基化合物。醛和酮與氨的衍生物的縮合
6、產(chǎn)物一般都是具有固定熔點(diǎn)的結(jié)晶固體,收率高,易于提純,反應(yīng)產(chǎn)物在稀酸作用下可分解成原來的醛和酮。上述試劑也被稱為羰基試劑。二、α-氫原子的反應(yīng)脂肪醛、酮α-H的活性主要表現(xiàn)在以H+的形式離解出來,并轉(zhuǎn)移到羰基氧上,形成烯醇式異構(gòu)體。醛、酮都是以烯醇式參與反應(yīng)。醛和酮α-碳上的氫原子因受羰基的吸電性和超共軛效應(yīng)影響而具有較大的活潑性。1.鹵代及碘仿反應(yīng)在酸性或中性條件下的反應(yīng)酸催化可控制反應(yīng)在一鹵代階段。原因是由于鹵原子的吸電子效應(yīng),使得羰基氧原子上的電子云密度降低,很難再質(zhì)子化形成烯醇。因?yàn)橛宣u仿生成,故稱為鹵仿反應(yīng),當(dāng)鹵素是碘時(shí),生成黃色晶
7、體碘仿,則稱為碘仿反應(yīng)。上式也可直接寫成:含有“”構(gòu)造的醇會先被碘的氫氧化鈉(NaOI)溶液氧化成乙醛或甲基酮再進(jìn)行鹵仿反應(yīng)。乙醛、甲基酮以及具有結(jié)構(gòu)的醇都能發(fā)生碘仿反應(yīng)。應(yīng)用:可用于鑒別上述幾類化合物。2.羥醛縮合反應(yīng)(1)羥醛縮合在稀堿催化下,含α-H的醛發(fā)生分子間的加成反應(yīng),生成β-羥基醛,這類反應(yīng)稱為羥醛縮合(aldol)反應(yīng)。β—羥基醛在加熱下易脫水生成α,β-不飽和醛。(2)交叉羥醛縮合不含α-H的醛不發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)(3)酮的縮合含有α-氫原子的酮也能起類似反應(yīng),但反應(yīng)比醛困難。但二羰基化合物能發(fā)生分子內(nèi)的縮合反應(yīng),生成環(huán)狀化合
8、物。應(yīng)用:羥醛縮合反應(yīng)是增長碳鏈常用的方法。三、氧化反應(yīng)醛易被氧化,弱的氧化劑也可以將醛氧化成同碳原子數(shù)的羧酸。而酮卻不能被弱氧化劑氧化,但遇強(qiáng)氧化劑則發(fā)生碳鏈斷裂