《醛酮和醌》教學(xué)課件

1、第一節(jié) 醛和酮的結(jié)構(gòu)、分類與命名第二節(jié) 醛和酮的性質(zhì)第三節(jié) 醌 第八章 醛、酮和醌Aldehyde, Ketone and Quinone 第1頁，共44頁。醛（RCHO） 羰基 酮（RCOR）第一節(jié) 醛和酮的結(jié)構(gòu)、分類與命名第2頁，共44頁。一、醛和酮的結(jié)構(gòu)羰基具有較大的極性使它具有高反應(yīng)活性第3頁，共44頁。二、醛酮的分類烴 基的類別：脂肪族醛酮、芳香族醛酮烴 基 是 否 飽和：飽和醛酮、不飽和醛酮羰基的數(shù)目不同： 一元醛酮多元醛酮兩個(gè)烴基是否相同：單酮、混酮第4頁，共44頁。三、醛酮的命名（一）普通命名法 1.醛的命名：按分子中碳原子數(shù)稱為某“醛” 甲醛 苯甲醛 第5頁，共44頁。 2.

2、酮的命名 酮依據(jù)羰基兩側(cè)烴基命名時(shí)，簡單的烴基放在前面，較復(fù)雜放在后面，最后加 “酮”； 含芳烴基酮命名時(shí)把芳烴基放在名稱前面。甲基乙基酮 苯基乙基酮第6頁，共44頁。（二）系統(tǒng)命名法 脂肪族一元醛酮命名時(shí)，選含羰基碳原子最長碳鏈為主鏈，從靠近羰基一端給主鏈編號(hào)，取代基的位次與名稱放在母體前，醛基與只有一種可能位次的酮基不必標(biāo)明位次3-甲基丁醛 4-甲基-2-戊酮第7頁，共44頁。 芳香醛酮命名時(shí)，以脂肪醛或脂肪酮作為母體，以芳香烴基為取代基。對甲基苯甲醛 1-苯基-1-丙酮第8頁，共44頁。一、醛酮的物理性質(zhì)1.狀態(tài)：甲醛為氣體，其它醛酮都為液體和固體2.氣味：低級(jí)醛有刺鼻臭味，低級(jí)酮有愉快

3、的氣味3.沸點(diǎn)：醛酮沸點(diǎn)比分子質(zhì)量相近的醇和羧酸要低，但比相應(yīng)的烷烴和醚類要高許多4.溶解性：低級(jí)醛酮易溶于水；隨著醛酮中烴基的比例增大，水溶性迅速降低，但可溶常見有機(jī)溶劑第二節(jié) 醛酮的性質(zhì)第9頁，共44頁。一些常見醛和酮的物理性質(zhì)名 稱結(jié) 構(gòu) 式熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/水溶性甲醛HCHO-92-21溶乙醛CH3CHO-12120溶丙醛CH3CH2CHO-8149溶丙烯醛CH2CHCHO-8752溶丁醛CH3CH2CH2CHO-9976微溶戊醛CH3CH2CH2CH2CHO-92103微溶異戊醛(CH3)2CHCH2CHO-6664溶苯甲醛C6H5CHO-26178微溶苯乙醛C6H5CH2CHO33194

4、微溶第10頁，共44頁。(續(xù)表)名 稱結(jié) 構(gòu) 式熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/水溶性丙酮CH3COCH3-9556溶丁酮CH3COCH2CH3-8680易溶2-戊酮CH3COCH2CH2CH3-78102微溶3-戊酮CH3CH2COCH2CH3-40102微溶環(huán)己酮-45155微溶苯乙酮C6H5COCH321202微溶苯丙酮C6H5COCH2CH321218微溶二苯酮C6H5COC6H548306不溶第11頁，共44頁。負(fù)氧離子中間體 二、 醛酮的化學(xué)性質(zhì)（一）親核加成反應(yīng)：多數(shù)為可逆反應(yīng)第12頁，共44頁。 當(dāng)親核試劑相同時(shí)，不同結(jié)構(gòu)的醛和酮發(fā)生親核加成反應(yīng)時(shí)由易到難的順序如下：烷基具有斥電子誘導(dǎo)效應(yīng)，導(dǎo)致羰

5、基碳正電性減少烷基體積增大, 空間位阻增大，酮不利親核試劑進(jìn)攻第13頁，共44頁。1.加氫氰酸：醛、脂肪族甲基酮和8個(gè)碳原子以下環(huán)酮CN-濃度是決定反應(yīng)速率的重要因素之一該反應(yīng)是有機(jī)合成中增長碳鏈的方法第14頁，共44頁。為什么芳香酮難與氫氰酸發(fā)生反應(yīng)？A. 羰基與芳香環(huán)共軛，芳香環(huán)上電子向電負(fù)性強(qiáng)的羰基轉(zhuǎn)移，使得羰基碳原子正電性減弱；B. 羰基兩側(cè)的芳香環(huán)和烷基形成的空間位阻。第15頁，共44頁。2. 與亞硫酸氫鈉加成：鑒別、分離與提純 醛、脂肪族甲基酮和8個(gè)碳原子以下的環(huán)酮可與過量飽和NaHSO3溶液發(fā)生加成反應(yīng)-羥基磺酸鈉 -羥基腈 白色沉淀第16頁，共44頁。 3. 與醇加成+-+ 干

6、燥HClRCOR+ H2O|HORRCOR+ HOR|HOH半縮醛干燥HCl縮醛保護(hù)醛基第17頁，共44頁。干燥HCl保護(hù)酮基 縮酮第18頁，共44頁。 4. 與氨衍生物的加成羰基試劑：伯胺、羥胺、肼、苯肼等第19頁，共44頁。5.與格氏試劑加成 第20頁，共44頁。 伯醇仲醇叔醇 格氏試劑與甲醛作用生成伯醇，與其他醛作用生成仲醇，與酮作用則生成叔醇第21頁，共44頁。6.與希夫試劑加成 將SO2通入粉紅色的品紅的水溶液中，粉紅色剛好褪去，所得溶液稱為希夫試劑。常用于鑒別醛酮、甲醛及其他醛第22頁，共44頁。（二）-氫原子的反應(yīng)a-碳：醛酮分子中與羰基直接相連的碳原子a-氫：a-碳上的氫原子，

7、a-H比較活潑 負(fù)碳離子 負(fù)烯醇離子第23頁，共44頁。1.酮-烯醇互變異構(gòu) 既能相互轉(zhuǎn)變又同時(shí)存在的異構(gòu)體稱為互變異構(gòu)體。 酮式(24%) 烯醇式(76%) 第24頁，共44頁。2.鹵代反應(yīng)鹵仿反應(yīng)：含有a-H的醛或酮與鹵素的氫氧化鈉溶液作用，首先生成a-三鹵代物，后者在堿性溶液中立即分解成三鹵甲烷(俗稱鹵仿)和羧酸鹽 甲基酮或乙醛 -三鹵代物 鹵仿 羧酸鹽第25頁，共44頁。碘仿反應(yīng)：常用碘的堿溶液，產(chǎn)物是碘仿和羧酸鹽含 的醇也能發(fā)生碘仿反應(yīng)碘仿反應(yīng)可鑒別乙醛、甲基酮與含 的醇第26頁，共44頁。甲基酮可通過鹵仿反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)轸人酑H3C CHCCH3 |ONaOClCH3|CH3C CHCO

8、H + CHCl3 |OCH3|第27頁，共44頁。3. 羥醛縮合反應(yīng) 第28頁，共44頁。HCH + (CH3)2CHCH |稀 Na2CO3 溶液 40(CH3)2CCH|CH2OHO|OOA. 醛-醛縮合第29頁，共44頁。B. 醛-酮縮合第30頁，共44頁。（三）氧化反應(yīng)：醛容易被氧化，酮難被氧化RCOONH4 + 2Ag+ 2NH3NO3 +NH3RCHO + 2Ag(NH3)2NO3 + H2O1.托倫試劑與醛的反應(yīng)CH3CH=CHCHO托倫試劑CH3CH=CHCOOH第31頁，共44頁。2. 斐林和本尼迪特試劑與醛的反應(yīng)RCHO + 2CuSO4 +5 NaOH RCOONa +

9、 Cu2O +3H2O + 2Na2SO4鑒別脂肪醛與芳香醛 3. 強(qiáng)氧化劑與醛酮反應(yīng)第32頁，共44頁。（四）還原反應(yīng) 1.催化加氫第33頁，共44頁。2.金屬氫化物還原第34頁，共44頁。3.克萊門森（Clemmensen）反應(yīng)適用對酸穩(wěn)定的醛酮第35頁，共44頁。4. 沃爾夫-凱惜納-黃鳴龍反應(yīng)適用對堿穩(wěn)定的醛酮第36頁，共44頁。5.坎尼扎羅反應(yīng)：在濃堿作用下，不含-氫原子的醛發(fā)生自身氧化-還原反應(yīng)。 2HCHO濃NaOHCH3OH + HCOONaHOCH3CCHO + HCHO|CH2OHCH2OH NaOH HOCH2CCH2OH + HCOONa|CH2OHCH2OH第37頁，共44頁。第三節(jié) 醌- Quinone 一、醌的結(jié)構(gòu)與命名1.醌的結(jié)構(gòu)醌是一類環(huán)狀共軛,-不飽和二酮第38頁，共44頁。2.醌的命名 在醌字加上相應(yīng)芳烴的名稱，同時(shí)注明兩個(gè)羰基的相對位置。環(huán)上有取代基時(shí)，還要在醌字前注明取代基的位次、數(shù)目和名稱1,4-苯醌 1,2-苯醌 1,2-萘醌 1,4-萘醌第39頁，共44頁。二、醌的物理性質(zhì) 醌都具有顏色，是固體；對苯醌具有與氯氣相似的刺激性氣味，可用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提純；鄰苯醌沒有氣味，不能用水