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有机化学第十一章醛和酮

第十一章 醛和酮
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醛和酮都是分子中含有羰基(碳氧双键)的化合物,
官能团:羰基 (也叫酮基)
CO
羰基与一个烃基相连的化合物称为醛:
R CO
H
( RCHO )
官能团也叫醛基 -CHO

官能团写法注意:不能写成 -COH 或HOC-。
与两个烃基相连的称为酮: R C O
R'
O ( R C R' )
CH3CH=CHCHO 2-丁烯醛( α-丁烯醛,巴豆醛)
CH=CHCHO 肉桂醛(3-苯基丙烯醛)
如有两个以上的羰基,可以用二醛、二酮等命名。
OHCCHO 乙二醛
OHCCH2COCH3 3-丁酮醛
O
CH3 O
CH3 C CH2CH2CHCH2CCH3
4-甲基-2,7-辛二酮
第二节 醛、酮的结构、物理性质和光谱性质

酮(甲基酮和环酮)
ArCOCH3、RCOR、ArCOR和ArCOAr难反应。 芳香酮和其它脂肪酮难反应
应用:
α-羟基腈是很有用的中间体,它可转变为多种化合物, 合成增加一个碳原子的化合物,例如:
(CH3)2CCN OH
H2O H2O/H
CH3 CH2=C-CN
(CH3)2CCOOH OH
CH3OH H
CCH
试剂进行加成反应(亲核加成反应)。
此外,受羰基的影响,与羰基直接 相连的α-碳原子上的氢原子(α-H) 较活泼,能发生一系列反应。
亲核加成反应和α-H的反应是醛、
H
-活泼H的反应
(1)烯醇化
醛的氧化
酮的两类主要化学性质。
(2) -卤代(卤仿反应)
(3)羟醛缩合反应
一、亲核加成反应
1、与氢氰酸的加成反应
苯甲醛的红外光谱
CO-H CO
第三节 醛、酮的化学性质
醛、酮的反应与结构关系一般描述如下:
醛酮中的羰基由于π键的极化,使得 氧原子上带部分负电荷,碳原子上带
亲核加成
部分正电荷。氧原子可以形成比较稳 定的氧负离子,它较带正电荷的碳原
氢化还原
O
子要稳定得多,因此反应中心是羰基
中带正电荷的碳。所以羰基易与亲核
一、醛、酮的结构
醛酮的官能团是羰基,所以要了解醛酮必须先了解羰基的结构。
CO
CC
sp2 杂化
π键 σ键 CO
121.8。 H 116.5。 C O H 近平面三角形结构
C=O双键中氧原子的电负性比碳原子大,所以π电子云的分布偏向氧原子, 故羰基是极化的,氧原子上带部分负电荷,碳原子上带部分正电荷。
CO 电负性 C < O
CH3 CH2=C-COOCH3
聚合
H
(CH3)2CCH2NH2 OH
α-羟基氨
α-氨基酸
CH3
CH2 C
n
COOCH3 有机玻璃
2.与饱和亚硫酸氢钠(40%)的加成反应
R1 C
R2
O O + NaO-S-OH
醇钠
R1
ONa
C
R2
SO3H
强酸
R1
OH
C
R2
SO3Na
强酸盐(白 )
产物α-羟基磺酸盐为白色结晶,不溶于饱和的亚硫酸氢钠溶液中, 容易分离出来;与酸或碱共热,又可得原来的醛、酮。故此反应
脂环醛
CHO
芳香醛
CH3CH=CHCHO 不饱和醛
CH2CHO
CH2CHO
二、同分异构现象
二元醛
O CH3CH2-C-CH3
脂肪酮
O O C-CH3
O CH3CH=CH-C-CH3
O
脂环酮 芳香酮
不饱和酮
OO CH3-C-CH2-C-CH3
二元酮
醛酮的异构现象有碳连异构和羰基的位置异构。
三、命名
1、 普通命名法
C6H5-CH-CHO CH3
2 苯基丙醛
CH3-C=CHCH2CH2-CH-CH2CHO
CH3
CH3
3,7 二甲基 6 辛醛
O
O
CH3-C-CH2-C-CH3
2,4 戊二酮
H3C O
3 甲基环戊酮
碳原子的位置也可用希腊字母表示。
δ γ βα O
CCCCC H
CH3CH=CHCH2CHO β 戊烯醛

本章提纲
第一节 醛、酮的分类,同分异构和命名 第二节 醛、酮的结构、物理性质和光谱性质 第三节 醛、酮的化学性质 第四节 亲核加成反应历程 第五节 醛、酮的制法 第六节 重要的醛酮(自学) 第七节 不饱和羰基化合物
第一节 醛、酮的分类,同分异构和命名
一、分类
CH3CH2CH2CHO 脂肪醛
CHO
R1 C O + HCN
R2
R1 C OH
R2CNΒιβλιοθήκη α 羟基睛反应是可逆反应,当加入碱,增加反应速度,例如:
H3C C
H3C
O + HCN
H3C
OH
C
H3C
CN
不加碱,4小时后只完成1/2 ,当加入1滴氢氧化钠,2分钟后就达到平衡。
反应活性:HCHO>RCHO>ArCHO > CH3COCH3>环酮>RCOCH3;
可用以提纯醛、酮。
1°反应范围 醛、甲基酮、七元环以下的脂环酮。 2°反应的应用 a 鉴别化合物 b 分离和提纯醛、酮
R HC
( R' )
O NaHSO3 R C H
( R' )
OH
稀 NaHCO3 RCHO + Na2SO3 + CO2 + H2O
CH3CH2COCH(CH3)2 乙基异丙基甲酮
COCH 2CH3 乙基环已基甲酮
2、系统命名法
选择含有羰基的最长碳链为主链,醛从醛基的碳原子开始编号 ,
酮从靠近羰基的一端开始编号,把羰基的位号写在名称前面。
例如:
CH3-CH-CH2CHO CH3
3 甲基丁醛
O
CH3CH2-C-CH2CH3 3 戊酮
醛命名似伯醇,在烃基名称后加上“醛”字,叫“某醛” ; 酮命名:按羰基所连接的两个烃基的名称来命名,依照次序规则比较 基团大小,较小的放在前,较大的放在后,再加上“甲酮”二字。
CH3CH2CH2OH CH3CH2CHO
丙醇
丙醛
CH2=CHCH2OH CH2=CHCHO
丙烯醇
丙烯醛
CH3COCH2CH3 甲基乙基甲酮(丁酮 )
羰基的红外光谱(IR)在1750-1680 cm-1之间有一个非 常强的伸缩振动吸收峰。-CHO中的C-H键在2720 cm-1区域 有一个非常特征的伸缩振动吸收峰。当羰基与双键共轭,吸 收向低波数位移。
H-NMR
醛基氢(CHO)的δ= 9-10,常用于鉴别醛; 羰基α-H(-CH-CO-)的δ= 2.0-2.5。
π CO
π 电子云偏向氧原子
δδ
C O 性质上如何?
极性双键
二、 醛酮的物理性质
由于羰基的偶极矩,增加了分子间的吸引 力,因此,醛酮的沸点比相应相对分子质量的 烷烃高,但比醇低。醛酮的氧原子可以与水形 成氢键,因此低级醛酮能与水混溶。脂肪族 醛酮相对密度小于1,芳香族醛酮相对密度大 于1。
三、 醛酮的光谱特征
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