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文檔簡介
羰基carbonyl脂肪族醛、酮芳香族醛、酮,-不飽和醛、酮OR
C
HAr
CHROC
R'OAr
C
RH(R)OC
C
CR=R/
單一酮R≠R/
混合酮醛(aldehyde)O酮(Ketone)OR
C
HOR
C
R'第一節(jié)醛酮的分類、同分異構(gòu)體及命名一、分類二、同分異構(gòu)體酮---碳架異構(gòu)位置異構(gòu)醛-
碳架異構(gòu)OCH3
C
CH
CH3CH3CH3CH2OCH3
C
CH2CH2CH3OC
CH2CH3同碳數(shù)的醛酮互為異構(gòu)體。通式:CnH2nO三、命名1.
普通命名法醛:可由相應(yīng)醇的普通名稱出發(fā),僅需將名稱中的醇改成醛CH3
CHCH3CH3OH甲醇OHC
HCH2OH異丁醇CHOCH3CH2OH乙醇OCH3C
HCHCH3CH3
異丁醛乙醛酮:在酮字的前面加上所連接的兩個(gè)烴基的名稱(與醚命名相似)CH3C
CH3OCH3
C
CH2CH3甲乙酮OC
CH3CH3
O
CH3CH3CH2CH
C
CH
CH2CH3二仲丁基酮O二甲酮(
)甲基苯基酮(苯乙酮)2.
系統(tǒng)命名法選主鏈---含有羰基的最長碳鏈為主鏈。---從靠近羰基的一端開始
。取代基的位次、數(shù)目及名稱寫在醛酮名稱前面,并注明酮分子中羰基的位置。βCH3α
O
CH3CH3CHCH2CHO
CH3
C
CH2
CH
CH34
3
2
21
1
3
4
53-甲基丁醛甲基丁醛)4-甲基-2-戊酮14
23CH3CH=CH-CHOCH=CH-CHO13
23-苯基丙烯醛CH3
–C-CH-CH2-C-CH332-丁烯醛O
O2
3CH1
4
5
63-甲基-2,5-己二酮OCH24CHOOHCHOOHOCH31
O鄰羥基苯環(huán)己酮4-苯基-2-丁酮1CH2
C
CH33
265123
OCH343-甲基環(huán)己酮3
24564-羥基-3-甲氧基苯第二節(jié)醛酮的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)及光譜性質(zhì)C=O雙鍵是由一個(gè)鍵和一個(gè)鍵組成的。C=O是一個(gè)極性基團(tuán),具有偶極矩。一、醛酮的結(jié)構(gòu)二、醛酮的物理性質(zhì),因此,醛酮的沸點(diǎn):醇>醛酮>醚>烷烴因?yàn)轸驶臉O性,增加了分子間的沸點(diǎn)比相應(yīng)的烷烴或醚高,但由于醛酮本身彼此間不能形成氫鍵締合,因此,沸點(diǎn)又比相應(yīng)的醇要低。由于醛酮的羰基氧原子能與水分子中的氫原子形成氫鍵,所以低級醛酮能溶于水。其它的醛酮的水溶性隨分子量的增大而減小。高級醛酮微溶或不溶于水,而溶于一般的有機(jī)溶劑。脂肪族醛酮相對密度小于1,芳香族醛酮相對密度大于1。低級醛有刺鼻的氣味,中級醛(C8~C13)則有果香味。三、醛酮的光譜性質(zhì)1.
1H
NMROOα-C-H
δ=10R-CH2-C-
δ≈2==2.
紅外光譜(IR)C=O
伸縮振動(dòng)
1740~1705cm-1(強(qiáng)吸收)羰基峰大小的影響:醛:1740~1725cm-1酮:1725~1705cm-1①
環(huán)酮化合物②共軛體系的醛、酮3.
紫外光譜(UV)共軛 ,則波數(shù)
。環(huán)張力
,
則波數(shù)
。孤立醛酮在200-270nm之間無強(qiáng)烈吸收共軛醛酮在200-270nm之間有強(qiáng)烈吸收環(huán)己烷羰基上氧原子的負(fù)電荷高于環(huán)丙烷上氧原子的負(fù)電荷,對應(yīng)的碳原子也是如此。庫倫作用,環(huán)己烷(0.215)大于環(huán)丙烷(0.157),不能解釋張力大羰基碳氧
波數(shù)高的事實(shí)。環(huán)己烷羰基上的碳采用接近sp2的雜化,環(huán)丙烷羰基上的碳采用sp2~sp之間的雜化。S成分高,鍵長變短,鍵的力常數(shù)變大。波數(shù)變大。第三節(jié)醛酮的化學(xué)性質(zhì)δ-δ+CC
HHO親核加成氫化還原-活潑H的反應(yīng)烯醇化-鹵代(鹵仿反應(yīng))醇醛縮合反應(yīng)醛的氧化一、羰基上的加成反應(yīng)羰基π電子云偏向O,使羰基氧帶部分負(fù)電,羰基碳帶部分正電,易于受親核試劑的進(jìn)攻發(fā)生親核加成反應(yīng)。δ-C=O
+
Nu-A+
C-OA親核試劑RNuR/
R/R性質(zhì)分析乙醛的LUMO軌道圖乙醛的HOMO-2軌道圖CN-HOMO的軌道圖1.與氫酸(HCN)加成C=OCNC
OH-羥基腈CH3-C=O
CH3-C-CNCH3
CH3應(yīng)用范圍:醛和脂肪族甲基酮OHH3O+OHCH3-H2O
CH2=C-CN(CH3)2-C-COOH[H](CH3)2-C-CH2NH2OH基(-CN)經(jīng)酸水解可形成羧酸,經(jīng)為增長碳鏈的方法之一。還原又可生成胺類化合物。2.
與格林試劑的加成C=O
+RMgXRC
OMgX
H3O+-C-OHR3CH
I(1)
Mg/Et2O(2)
(i-Pr)
CO2(3)
NH4Cl/H2OCH3OH(CH3)2CHCCH(CH3)23.
與NaHSO3的加成RH
C
ONaHSO3RONa3H
C
SO
H3(CH
)(飽和)3α
-羥基磺酸鈉3(CH
)(CH
)3OHH
C
SO
Na
(白色Rα-羥基磺酸鈉如果在酸或堿存在下,加水稀釋,產(chǎn)物又可分解成原來的醛或酮。羥腈化合物的好方法,避免了用毒性很大的氫 酸。OHR
CH
SO3Na應(yīng)用分離、提純?nèi)?、酮化合物。OHR
CH
CN
Na2SO3與
反應(yīng)
羥腈化合物。C=O
+
Na2SO3
+ CO2↑
+
H2O鑒別醛酮。ROH3H
C
SO
NaHClH2ONa2
CO3H2O2
2R
C=O
+
NaCl
+ SO
↑
+ H
OHRH4.與醇的加成RH
C=O
+
HOR/干HCl縮醛CR
OR/H
OR/+
H2OR/OH,H+半縮醛羥基OHCOR/RH半縮醛不穩(wěn)定。需要用原甲酸酮與醇的反應(yīng)很慢,生成縮酮比較
三乙酯或二元醇反應(yīng)可以順利制得縮酮。CH3H+CH3OC2H5C=O
+ H-C-OC2H5OC2H5原甲酸三乙酯O+
H-C-OC2H5縮酮OC2H52
5CH3CCH
OC
H3=RR
C=O
+2CH
-OHRO
CH2CR
O
CH28
0
~
8
5
%△CH2-OH+
H2O縮醛(酮)對堿、氧化劑、還原劑等穩(wěn)定。但在稀酸溶液中,室溫下可水解,生成原來的醛(酮)和醇。2
2OHOOHHO半縮醛
HClHOCH
CH
CHCHOOOCH3HO縮醛分子內(nèi)也能形成半縮醛、縮醛CH3OHOOCH3OCH3H3O+?HROR/CH
OR/2+ H
OH+
R
C=O
+
2R/OHOCH3OCH3CH-OCH3H3O+CHOOCH33+ 2CH
OH常用1,2-或1,3-二元醇與生成環(huán)狀縮醛以保護(hù)羰基。5.與氨及其衍生物的加成醛酮與NH3
起加成反應(yīng),生成亞氨類化合物。CHO
NH2
CH
N
C
O
NH3OH[
C
NH2]H2O
C
NH亞氨(不穩(wěn)定)芳香族亞氨,穩(wěn)定(Schiff堿)醛酮與一系列氨的衍生物反應(yīng)比較重要,也有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。通式:
C
OHNH
YC
N
Y[
CN
Y
]-H2OHO
HH2N-Y
=
H2N-NH2、
H2N-OH、
H2N-NHCONH2、
H2N-NH
先加成再消除H2ORR/OC
N
NH2腙H2N
NH2肼RRR/
C=O苯肼苯腙H2NHNR/
C
N
NH
RR/RR/
C
O2H2NNHCONH2氨基脲C
N
NHCONH縮胺脲RR/
C
O
H2NOH羥氨RR/
C/RRC
N
OH肟亞胺的應(yīng)用a.鑒別醛酮絕大多數(shù)醛酮都可以與氨的衍生物反應(yīng)生成產(chǎn)物肟、腙、苯腙、縮胺脲等,一般都是白色固體,很容易結(jié)晶,并有一定的,故可鑒別醛酮。重結(jié)晶稀酸C=OCH3CH2CH2CH=N
NHNO2NO2m.p.
123℃NO2CH3CH3
CH
CH=NNHm.p.
209℃NO22,4-二肼NO2NHNH2NO2丁醛b.p.
75℃2,2-二甲基丙醛b.p.
75℃b.
分離提純?nèi)┩狢=O
+
H2N-YC=N-YH+醛酮與氨的衍生物的反應(yīng)是可逆的,縮合產(chǎn)物肟、腙等在稀酸或稀堿作用下,又可水解為原來的醛酮,故可利用該反應(yīng)分離提純?nèi)┩(
R/
)HC=N-Y
+
H2OR(
R/
)HC=O
+
H2NYCH36.
與磷葉立德的加成---Witting(維蒂西)反應(yīng)C-X由碳負(fù)離子和一個(gè)雜原子連接組成的內(nèi)鎓鹽。X=N,P,S,As等
C-Pa.磷葉立德的C=P季膦鹽X-R伯、仲鹵代烴和三苯基膦發(fā)生SN2反應(yīng)生成季膦鹽。再與強(qiáng)堿作用,除去與磷原子處于α位的碳原子上的氫R/SN
2R/RCHX
(Ph)3P
C
H(Ph)3PC4H10LiXR/R(Ph)3P
CC4
H9
LiHXnHOMO軌道圖乙醛的LUMO軌道圖1954年維蒂西
了由醛、酮與磷葉立德反應(yīng)
烯烴的新方法---Witting反應(yīng)。(1979年獲
化學(xué)獎(jiǎng))(磷葉立德)維蒂西試劑醛酮R/C=C烯烴R
+ (C6H5)3P
=O氧化三苯膦R/R6 5
3C=O
+ (C
H
)
P
=Cb)維蒂西反應(yīng)的應(yīng)用由于反應(yīng)條件溫和,不發(fā)生重排反應(yīng),產(chǎn)率高,在有機(jī)
上得到廣泛的應(yīng)用。特別適合于難以用其它方法的烯烴。(
多烯烴、環(huán)外烯烴)=O(
C6
H5
)3
P
=CH2=CH2O=
C6H5CH=C6H5CH=P(C6H5)37.
與西佛(Schiff)試劑的反應(yīng)西佛試劑:品紅(紅色)的水溶液中通入SO2并飽和。其它醛酮西佛試劑紫紅色紫紅色沒有變化H2SO4沒有變化紫紅色褪去二、還原反應(yīng)=ORCR’OHRCHR’H2,Ni金屬氫化物H2NNH2,OH-Zn/Hg+HClRCH2R’NH2RCHR’3NH
+[H]品紅的結(jié)構(gòu)式1.還原成醇1)
催化還原HR
C=O
+
H22R-CH
-OHNi△R/R
C=O
+
H2R/R
CH-OHNi△若醛、酮分子中有其他不飽和基團(tuán)(C=C,C≡C,-NO2,-C≡N等),也同時(shí)被還原:2)
選擇性還原用金屬氫化物如LiAlH4和NaBH4可使醛、酮還原成醇,一般不影響碳碳雙鍵。NaBH4只還原醛、酮和酰氯,不影響NO2等基團(tuán),可在水溶液或醇中使用。、
、LiAlH4還原能力強(qiáng),不僅使醛、酮還原,而且能使、
、NO2等基團(tuán)還原,遇水和醇劇烈反應(yīng),只能在無水乙醚和THF中使用。在異丙醇鋁和異丙醇存在下,使醛、酮還原成醇---麥爾外因-龐多夫-維爾萊還原法=O33RCR’
+
CH
-CH-CH3R-CH-R’
+
CH
CCH3=OH
OH
O(i-PrO)3Al2.還原成烴a)
吉日聶爾-沃爾夫(kishner-wolff)還原和黃鳴龍改進(jìn)法醛酮在堿性條件及高溫在高壓釜中與肼反應(yīng),羰基被還原為亞甲基。C=OR′RH2R′
R腙加壓2
5200℃C
H
ONa或KOHR′
RCH2
+
N2烴H
2NNH2C6H5-C-CH2CH3C6H5-CH2-CH2CH3O=H
2NNH2
NaOH二縮乙二醇△黃鳴龍的貢獻(xiàn)--原工藝:醛、酮與肼生成腙,在KOH或乙醇鈉作用下放出N2,需要高溫高壓,不方便。后改用高沸點(diǎn)醇,如三縮乙二醇為溶劑,要回流100h。黃1946年改進(jìn):將醛、酮、NaOH、肼的水溶液和高沸點(diǎn)醇一起加熱使之生成腙后,先將水和過量的肼蒸出,待溫度達(dá)到腙的分解溫度(195~200℃)時(shí)再回流
3~4h即可。優(yōu)點(diǎn):常壓進(jìn)行,時(shí)間短。2)
克里門森(Clemmensen)還原法醛酮在鋅 齊和濃鹽酸作用下,可被還原為烴,羰基變?yōu)閬喖谆n-HgO=C-CH2CH2CH388%CH2CH2CH2CH3HCl,△Zn-Hg,
HCl回流CH3OHOOC-H65%=CH3OHOCH3三、氧化反應(yīng)在氧化反應(yīng)中,醛、酮的差異明顯,由于醛羰基上有一個(gè)氫原子,對氧化劑比較敏感,即使某些弱氧化劑也能氧化醛。酮對一般氧化劑都比較穩(wěn)定,只有在強(qiáng)烈條件下才被氧化,并且分子發(fā)生斷裂,所得產(chǎn)物比較復(fù)雜。1.弱氧化劑氧化a)
托倫(Tollens)試劑反應(yīng)范圍:只氧化醛,不氧化酮,C=C、C≡C也不被氧化若在潔凈的玻璃器中進(jìn)行,金屬銀就沉積在壁上形成銀鏡稱為銀鏡反應(yīng)。H硝酸銀的氨3
2溶液4
2R
C
O+2Ag(NH
)
OH RCOONH
+2Ag↓
+H
O+3NH3銀鏡△b)斐林試劑(Fehling)堿性氫氧化銅溶液(CuSO4+NaOH+酒石酸鈉鉀)反應(yīng)范圍:芳香醛、酮不反應(yīng),C=C、C≡C也不被氧化2RCOO
+Cu
O↓
+3H
O磚紅2
色△R
CHO+2Cu2++5OH-3CH
(CH
)
C
H3 2
5CH
(CH
)
COOH(
76
~
78
%)2.強(qiáng)氧化劑氧化K2Cr2O7
/H+、KMnO4
/H+、HNO3
等氧化劑OKMnO4H+2
5OCOOHCOOH己二酸HNO3Problem:為什么Ag+只氧化醛而不氧化酮?能否為Ag+氧化醛的反應(yīng)提出一個(gè)反應(yīng)機(jī)理?3.
自動(dòng)氧化CHO醛在空氣中可發(fā)生自動(dòng)氧化CHOOC
OOHO2醛一般都 在棕色瓶中OC
OH+24.
過氧酸的氧化
貝耶爾-維林格(Baeyer-Villiger)
氧化酮雖然對很多氧化劑是穩(wěn)定的,但它可以被過氧化酸順利地氧化成酯。OR
C
R'+
CH3OC
OOHOR
C
OR'酯OC6
H5COOOHO
C
CHO-C
CH33R3C-
>R2HC-
,
>PhCH2-
>Ph-
>RCH2-
>CH3-四、歧化反應(yīng)也叫康尼查羅反應(yīng)定義:沒有-活潑氫的醛在強(qiáng)堿作用下,發(fā)生分子間的氧化還原而生成相應(yīng)醇和相應(yīng)酸的反應(yīng)。HH2
C
ONaOHONa+OH
C3CH
OH△CHO2COO-CH2
OH+NaOH
C2H5OH~50oC反應(yīng)特點(diǎn):
① 無α-H
的醛作反應(yīng)物;
②
濃堿性條件;③ 產(chǎn)物一個(gè)被氧化,一個(gè)被還原。當(dāng) 與另一無α-H
的醛在強(qiáng)堿下共熱,主要反應(yīng)總是甲醛被氧化,而另一醛被還原。CHO
CH2
OH濃OH-△+
HCHO+
HCOO-五、α-H
的反應(yīng)R-CH2-YR-CH-Y
+
H+--H以正離子離解下來的能力稱為-H的活性或-H的酸性。影響-H活性的因素:Y的吸電子能力負(fù)碳離子的穩(wěn)定性醛酮分子中羰基旁α-碳原子的氫原子由于受羰基的影響使酸性增強(qiáng)。原因:(1)
羰基的極化(吸電子的誘導(dǎo)效應(yīng))(2)羰基能使共軛堿的負(fù)離子離域化CH2CH=O-CCOHHHCC
O①酮式、烯醇式的互變異構(gòu)在溶液中有α-H
的醛、酮是以酮式和烯醇式平衡存在。醛、酮與烯醇是同分異構(gòu)體,通常它們可以互相轉(zhuǎn)變。烯醇式OCH3-C-CH2—H酮式O—HCH3-C=CH2=在一般情況下,烯醇式在平衡體系中的含量是比較少的,但隨著-H活性的增強(qiáng),烯醇式也可能成為平衡體系中的主要存在形式。OOCH3
C
CH2
C
CH3OH
O
CH3
C=CH
C
CH324%76%烯醇式與酮式組成平衡體系是可以測定的,例如烯醇式中存在著C=C雙鍵,能使Br2/CCl4褪色,使FeCl3變成紫紅色等。②
鹵代及鹵仿反應(yīng)在酸或堿的催化作用下,醛酮的-H被鹵素取代的反應(yīng)。酸或堿BrO—C—CH—2===OHHO-=O—C—CBr—
+
HBrO--C-C-
-C=C-O-Br-Br快-C-C-=慢O-C-C-BrRH3C
C=ONaOX2X
+NaOH
RX3C
C=O
NaOH3X
CH
+RCOONa甲基酮(CH3CO-)類化合物或能被NaOX氧化成甲基酮的化合物,在堿性條件下與鹵素作用生成鹵仿的過程稱為鹵仿反應(yīng)。堿催化若有多個(gè)-H,在堿催化下,-H都可被鹵素取代,得到多鹵代物次鹵酸鈉溶液具有一定的氧化性,它可將含有CH3-CH-結(jié)構(gòu)單元的醇氧化成相應(yīng)的甲基醛酮,因此這種醇也能發(fā)生碘仿反應(yīng)。OHOCH3-C-CH2CH3I2NaOH=I2NaOHCH3CH2-C-ONa
+
CHI3↓(黃)OHCH3CHCH2CH3O=I2NaOHCH3CH2OHCHI3↓+
H-C-ONaO=應(yīng)用②
少一個(gè)碳原子的羧酸①
利用碘仿反應(yīng)鑒別具有結(jié)構(gòu)的化合物CH3-C-、CH3-CH-OHO==酸催化OR-C-CH3
+
H+快3=+OHR-C-CH慢-OHR-C=CH2
+
H+X-X快2R-C-CH
X=+OH=OR-C-CH2X
快得到的鹵代醛酮中,由于鹵素的電負(fù)性大,使羰基氧上的電子云密度降低,接受質(zhì)子的能力下降,因此在酸催化下,反應(yīng)可停留在一取代鹵代物階段H
CH2
C
HOH
-+CH2
C
H
+
H2OCH3
CHCHO親核試劑O-H
+
CH2CHOCH2③
羥醛縮合在稀堿的作用下含α-H的醛酮,發(fā)生縮合生成β-羥基醛或酮,稱為羥醛縮合反應(yīng)。O
O-CH3δ+COδ-H2OOHCH
CH3CHO
+
OH
-CH3
CH=CH
CHO
+
H2OHCH△凡碳上有氫原子的-羥基醛都容易失去一分子水,生成不飽和醛。具有a-H的酮也可發(fā)生類似反應(yīng),但一般產(chǎn)率很低。CH3-C-CH2-C-CH3OH=O
O2CH3-C-CH3=OH-3+
CH
CHOOH
-CHO
CHCH2CHOCH3兩種不同的帶有-H的醛、酮之間發(fā)生的羥醛縮合反應(yīng)稱為交叉的羥醛縮合反應(yīng)。CH3CHO+CH3CH2CH2CHO
四種產(chǎn)物如果選用一種無α-H的醛和另一種含α-H的醛縮合。OH△CH=CHCHO90
%肉桂酸2-H
OCHO+OC-CH3O
CH=CH-COH
-△④珀金反應(yīng)(perkin)芳醛和酸酐在催化劑作用下縮合,生成β-芳基丙烯酸的反應(yīng)。CHO+
(R-CH2CO)2O酸酐芳醛RCH2COOK△+ 2RCH2COOHβ-芳基丙烯酸β
αCH=C-COOHR反應(yīng)物:芳醛和含有二個(gè)以上α-H
的酸酐
催化劑:一般與相應(yīng)酸酐結(jié)構(gòu)相同的羧酸鹽產(chǎn) 物:β-芳基丙烯酸珀金反應(yīng)特征第四節(jié)親核加成反應(yīng)歷程+一、簡單加成歷程1.
反應(yīng)歷程O實(shí)驗(yàn)事實(shí):
CH3
C
CH3HCN反應(yīng)3~4h加1滴KOH大量H+存在只有一半起作用幾分鐘內(nèi)反應(yīng)完成幾星期都不反應(yīng)反應(yīng)條件:在弱堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)。C=O
+
CN-快,
H+CNC
O
HCN-[
C
O
]慢δ+δ
-醛酮羰基加成大致分兩大類歷程簡單加成——如:H
aHSO3復(fù)雜加成——如:NH2-Y
等HCNH+
+
CN-H+OH
-,則反應(yīng),反應(yīng)決定于羰基碳上的正電性
δ
+決定于空間效應(yīng)
空間位阻①
空間效應(yīng)的影響2.影響羰基加成的因素反應(yīng)物
產(chǎn)物SP2雜化(~120°)
SP3雜化(~109.5°)Kc
=
38cK
﹥104cK <<1CH3
C=OHCH3CH3C=O+
HCN(CH3
)3C(CH3
)3C
C=OCH3CH3CCOHCNOHCNCH3H(CH3
)3C
C
OHCN(CH3
)3C②
試劑因素對于結(jié)構(gòu)相同的醛酮,試劑的親核性愈強(qiáng),反應(yīng)(平衡常數(shù)就愈大)。(平衡常數(shù)Kc
)(平衡常數(shù)Kc
)C=Oδ
-X
δ
+親核性:HCN
>H2O③
羰基活性的影響X=
吸電子基,羰基碳正電荷
,反應(yīng)速度X=
供電子基,羰基碳正電荷 ,反應(yīng)速度CH3
C=O
+
HOHHCK =
1CH3
C=O
+
HCNH
H
CNCH3
C
OHH
OHCH3
C
OHCK
>
104C=OCH3HR
C=OHR
C=OR如:
H
C=OCRR
C=O
+
HOHOHOHRR不穩(wěn)定CHO
+
HCNCH-OHCNKc
=
210Br
CHO
+
HCNKc
=
530CH-OHCNBr三氯乙醛能和H2O生成穩(wěn)定的水合物,能以晶體的形式離析OHClClClC
C=O
+
HOHClClClC
CH
OH二、加成-消除歷程(復(fù)雜親核加成)快C
O
+
H+δδ+
-C
OH羰基被活化H+催化作用:①
增大碳的正電性,易于親核試劑進(jìn)攻
C
OH②易與NH2-Y作用而降低其親核性。H++
H2N
YH3N
Y
(喪失親核性)故酸催化一般用CH3COOH而不用H2SO4、HCl
等.先親核加成β
-消除△或催化下C
NH
Y快,
-H2OOHC
NH2YH2N-Y,慢快NH
YOHC2快,-H+C
N
Y三、羰基加成的
化學(xué)羰基具有平面構(gòu)型,親核試劑對羰基的加成是非選擇性的,從羰基平面二邊進(jìn)攻的幾率相等。當(dāng)羰基相連的二個(gè)基團(tuán)R≠R/時(shí),羰基碳原子就是潛在的手性碳原子,親核試劑進(jìn)攻羰基生成一個(gè)具有手性碳化合物。+
HCNR/R
C=OH
CN
OHH
C=O
+
HCNC
+
CH
OH
H
CN同一物H
HR/
CN
R/ OHR
C
OH
+
R
C
CN對映體(一般得到外消旋體)如果R或R1是手性基團(tuán),Nu進(jìn)攻羰基兩邊的機(jī)會(huì)不均等ORSMLRSMLORSMLO
OS
RMLOSMLR(6)
R-L(3)交叉式SOLMR(4)
R-M(1)交叉式(2)
R-S(5)交叉式LS
COC
RM克拉姆(Cram)規(guī)律:非對稱的醛和酮與親核試劑發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),總是取羰基與其-碳上最大的基團(tuán)擺放成反位(R-L
)構(gòu)象,反應(yīng)中,試劑從羰基旁空間位阻較小的基團(tuán)(S)一邊接近分子。RSRMRL
R主反應(yīng)
副反應(yīng)C2H5HCOC
RCH3
CNRO
CH
O3C
H2
5HOCH3R
C
H2
5HCNOHHRCH3C2H5HCNHOHRCH3C2H5CN一、氧化法⒈醇的氧化通過控制條件可以由伯醇氧化制得醛3
2CH
CH
OHCH
CHO3b.P.
20.8℃K2
Cr2O7H2SO4b.P.
78℃控制條件①控制氧化劑的量②不斷蒸出乙醛,以防止繼續(xù)氧化2RCH
OHRCHOR-COOH[O][H][O][H]R'R
CHOHR'R
C=O
OH[O]=O[O]氧化劑:KMnO4、K2Cr2O7
/H+、HNO3等第五節(jié)
醛酮的⒉烴的氧化炔烴水合相應(yīng)的醛酮2HC
CH +
H
O3CH
CHOO3ZnH2OHCHOCH3CH=CH2
+
O2CuCl2
-PdCl2OCH
_C_CH3
3O烯烴經(jīng)臭氧化、空氣催化氧化 醛、酮CHO
+CHOHCC-CHOH32HgSO4H2SO4HgSO4H2SO4+
H
O芳環(huán)α-碳上的氫受芳環(huán)影響易被氧化成芳醛、芳酮Mn(OAc)2130℃OC_CH3+CH2CH3
O2=C=C、芳環(huán)或羰基的α-碳上的氫都易被氧化如:用CrO3-吡啶氧化烯鍵鄰位CH2為羰基用SeO2氧化羰基鄰位CH2為羰基=OSeO2=OO二、羧酸及其衍生物的還原法1、羅斯曼得(Rosenmund,K.W.)法:Pd-BaSO4R-COCl
+
H2
R-CHO
+
HCl2、負(fù)氫轉(zhuǎn)移還原反應(yīng):R-COClR-CHOLiAlH(t-BuO)3LiAlH(t-BuO)3空間位阻較大,阻礙了醛基的進(jìn)一步還原R’COR+CdCl24、格氏試劑與腈反應(yīng)3、格氏試劑與酰鹵的反應(yīng)RCdCl
MgCl2R’COClCN
C6H5MgXC=N
MgXC=O3H
O+三、偕二鹵代烴的水解XR-C-R’X酸或堿=OR-C-R’四、芳烴的傅-克酰基化反應(yīng)---芳酮+
R_C_ClAlCl3O=+
O
C_Cl=AlCl3COC_RO=五、芳環(huán)甲酰化法加特曼—科克反應(yīng)(Gattermann-koch)在催化劑存在下
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