8.醛酮的还原和氧化反应
克莱门森还原
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浓盐酸与锌汞齐的混合物与醛酮一起加热回流,可以将羰基直 接还原为亚甲基。
COCH3 Zn-Hg / HCl CH2CH3
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适合对酸稳定化合物 合成纯的带侧链的芳烃
乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原
将醛酮、肼、氢氧化钠或氢氧化钾、一缩二乙二醇(沸点245℃) 等一起加热,反应过程中,先生成腙,然后失去氮气同时形成 亚甲基。
C6H5CCH2CH3 O NH2NH2,NaOH (HOCH2CH2)2O 加热 C6H5CH2CH2CH3
82%
适用于对酸敏感的醛酮,根据不同的原料选择不同的方
法进行还原。
康尼查罗反应
不含-H的醛在浓碱作用下,一分子醛被氧化成酸,而另一分子 醛则被还原为醇,这是自氧化还原反应,也叫歧化反应或康尼 查罗(Cannizzaro)反应。
若为不对称的酮,R和R两个基团均可迁移,因此有可能得到两 种产物,但基团的迁移有一定的选择性,基团的迁移能力有以 下顺序: R3C- R2CH- RCH2- CH3O CCH3 O OCCH3
C6H5CO3H CHCl3
乙醇 H2 O
NaBH CH3 CH=CHCH 4 2 CH 2 CHO +
CH3 CH=CHCH 2 CH 2 CH 2 OH
催化氢化
醛、酮可在铂、镍等催化剂存在下加氢还原为醇,分子中的碳-碳 双键和三键、氰基(-CN)和硝基(-NO2)等基团都容易被还 原。
CHO OH
H2, PtO2
FeCl3,EtOH
O O PhCOOH O O
在这个反应中,过氧酸首先加成到酮的羰基上生成过氧酸酯, 然后进行重排,原羰基上的一个基团R迁移到氧上,过氧酸酯 中弱的O—O键断裂,生成酯和羧酸:
O RCR'
+
O R"COOH
OH RCR' OOCR" O
过氧酸酯
R C
R' O
H
R'
O C R O
+
HOCR" O
O OCR" O
Cl CHO 1. 50% KOH 2. H
+
Cl
CH2OH
+ Cl
CO2H
(2)醛酮的氧化反应
醛很容易氧化成酸,最常用的氧化剂为铬酸和高锰酸钾
C6H5CH2CHO
CrO3,H
+
C6H5CH2CO2H
酮一般不被氧化,但用过氧酸(如过氧三氟乙酸、过氧苯甲酸) 氧化,可在酮羰基与-碳之间插入一个氧而生成酯,称为拜耶 尔-魏立格(Baeyer-Villiger)反应
(1)醛酮的还原反应
金属氢化物还原
醛、酮可被LiAlH4、NaBH4等金属氢化物还原为醇
(CH3)3CCCH3 O LiAlH4 H3 O
+
(CH3)3CCCH3 OH
85%
MeO
CHO
NaBH4 的还原能力不如LiAlH4的强,但具有较高的选择性。 NaBH4还原醛、酮的羰基时,分子中的酯基(-CO2R)、羧基 (-CO2H)、腈基(-CN)和硝基(-NO2)等基团可不受影响。 NaBH4和LiAlH4都不能将分子中的碳-碳双键和三键还原。