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09 第九章 醛、酮.ppt

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本课件讲解醛酮的分类与命名、羰基结构与物理性质,亲核加成、α-氢的反应、氧化与还原反应,以及甲醛、丙酮等重要醛酮的性质与用途。

第9章醛、酮封面页,概述本章醛、酮的分类和命名、醛和酮的制备、醛和酮的物理性质等内容主题
醛、酮章节目录页,列出本章醛、酮的分类和命名、醛和酮的制备、醛和酮的物理性质等节次内容
羰基与酮基讲解页,酮分子中的羰基称为酮基
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第1页:醛、酮

醛、酮:本页为本章封面,标示本章主题与内容框架。

第2页:醛、酮的分类和命名

醛、酮的分类和命名:本章主要包含以下内容节次。

  • 醛、酮的分类和命名
  • 醛和酮的制备
  • 醛和酮的物理性质
  • 醛和酮的化学性质
  • 重要的醛、酮

第3页:羰基与酮基

羰基与酮基
酮分子中的羰基称为酮基。醛分子中的称为醛基,醛基可以简写为—CHO。醛、酮分子中含有官能团羰基,故称为羰基化合物。羰基碳原子上至少连有一个氢原子的化合物叫做醛。在羰基的两端都连有烃基的化合物叫做酮。酮单酮混酮醛

第4页:醛和酮的分类

醛和酮的分类:(酮)根据烃基结构分类根据烃基是否饱和分类根据羰基数目分类脂肪族醛(酮)脂环族醛(酮)芳香族醛(酮)饱和醛(酮)不饱和醛(酮)一元醛(酮)多元醛(酮)

第5页:醛和酮的命名

醛和酮的命名

  • 习惯命名法(适用简单的醛、酮)(1)醛的习惯命名法与伯醇相似,只需把“醇”字改为“醛”字即可。正丁醛异丁醛苯甲醛
  • 醛和酮的命名

第6页:醛的俗名

醛的俗名:还有一些醛的名称,是由相应羧酸的名称而来。蚁醛肉桂醛水杨醛(由蚁酸而来)(由肉桂酸而来)(由水杨酸而来)

第7页:简单的酮

简单的酮
可按羰基上连接的两个烃基根据“次序规则”称为某(基)某(基)甲酮,“基”二甲基(甲)酮甲基乙基(甲)酮(二甲酮)(甲乙酮)

第8页:混酮的命名

混酮的命名:苯基乙烯基(甲)酮芳基和脂基的混酮,要把芳基写在前面

第9页:醛酮命名原则

醛酮命名原则:含有羰基的最长碳链作为主链。不饱和醛酮的命名,主链须包含不饱和键。芳香族醛酮命名时,把脂链作主链,芳环作取代基。(2)编号从距羰基最近的一端编号。主链编号也可用希腊字母α、β、γ……表示。(3)命名将取代基的位次、数目和名称放在母体名称前

第10页:醛酮命名示例

醛酮命名示例: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)

第11页:二羰基相对位置的表示

二羰基相对位置的表示:还可用希腊字母表示二羰基的相对位置。2,3-戊二酮2,4-戊二酮(α-戊二酮)(β-戊二酮)

第12页:炔烃的水合

炔烃的水合:本页以结构图示为主,配合「醛和酮的制备」部分的内容讲解。

第13页:醇的氧化和脱氢

醇的氧化和脱氢:本页以结构图示为主,配合「醛和酮的制备」部分的内容讲解。

第14页:醛和酮的物理性质

醛和酮的物理性质:常温下低级醛、酮多为液体;高级醛、酮为固体。低级醛有刺鼻气味,某些天然醛、酮有特殊香味。醛、酮分子间不能形成氢键,但由于醛、酮分子中羰基有较强的极性, 分子间的作用力较大, 所以:沸点: 醇> 醛、酮> 醚(分子量相同或相近时)

第15页:醛和酮的化学性质

醛和酮的化学性质:醛和酮可发生反应的部位为:醛的氧化反应羰基的还原反应羰基的亲核加成反应α-H的反应第四节醛和酮的化学性质

第16页:与氢氰酸加成

与氢氰酸加成:该反应是有机合成中增长碳链的方法。α-羟基腈(氰醇)适用范围:只有醛、脂肪族甲基酮、八个碳原子以下的环酮才能与氢氰酸反应。一、羰基的亲核加成反应

第17页:与亚硫酸氢钠的加成醛、脂

与亚硫酸氢钠的加成醛、脂:族甲基酮和低级环酮(C8以下)都能与亚硫酸氢钠饱和溶液(40﹪)发生加成反应,生成α-羟基磺酸钠

第18页:可用于鉴别醛、酮

可用于鉴别醛、酮:本页以结构图示为主,配合「醛和酮的物理性质」部分的内容讲解。

第19页:与醇加成

与醇加成:在干燥氯化氢的催化下,醛与醇发生加成反应,生成半缩醛。半缩醛又能继续与过量的醇作用,脱水生成缩醛。醇是弱的亲核试剂,与羰基加成的活性很低,需无水氯化氢催化

第20页:缩醛的生成与应用

缩醛的生成与应用:应用:保护醛基,使活泼的醛基在反应中不被破坏。缩醛在稀酸溶液中很容易水解成原来的醛和醇

第21页:

第22页:与格氏试剂加成

与格氏试剂加成:试剂加成格氏试剂是较强的亲核试剂,非常容易与醛、酮进行加成反应,加成的产物不必分离便可直接水解生成相应的醇。这是实验室制备醇常用的方法

第23页:该反应在有机合成中是增长碳链的方法

该反应在有机合成中是增长碳链的方法:本页以结构图示为主,配合「醛和酮的物理性质」部分的内容讲解。

第24页:与氨的衍生物加成—缩合反

与氨的衍生物加成—缩合反:应上式也可直接写成:反应一般控制在弱酸性溶液(醋酸)中进行

第25页:

第26页:加成产物用于分离提纯

加成产物用于分离提纯:应用:以上性质可用来分离、提纯、鉴别羰基化合物。醛和酮与氨的衍生物的缩合产物一般都是具有固定熔点的结晶固体,收率高,易于提纯,反应产物在稀酸作用下可分解成原来的醛和酮。上述试剂也被称为羰基试剂

第27页:α-氢原子的反应

α-氢原子的反应:脂肪醛、酮α-H的活性主要表现在以H+的形式离解出来,并转移到羰基氧上,形成烯醇式异构体。醛、酮都是以烯醇式参与反应。醛和酮α-碳上的氢原子因受羰基的吸电性和超共轭效应影响而具有较大的活泼性

第28页:卤代及碘仿反应

卤代及碘仿反应:在酸性或中性条件下的反应酸催化可控制反应在一卤代阶段。原因是由于卤原子的吸电子效应,使得羰基氧原子上的电子云密度降低,很难再质子化形成烯醇

第29页:碘仿反应的应用

碘仿反应的应用
因为有卤仿生成,故称为卤仿反应,当卤素是碘时,生成黄色晶体碘仿,则称为碘仿反应。上式也可直接写成

第30页:碘仿反应的结构条件

碘仿反应的结构条件:含有“”构造的醇会先被碘的氢氧化钠(NaOI)溶液氧化成乙醛或甲基酮再进行卤仿反应。乙醛、甲基酮以及具有结构的醇都能发生碘仿反应。应用:可用于鉴别上述几类化合物

第31页:羟醛缩合

羟醛缩合
在稀碱催化下,含α-H的醛发生分子间的加成反应,生成β-羟基醛,这类反应称为羟醛缩合(aldol)反应。β—羟基醛在加热下易脱水生成α,β-不饱和醛

第32页:交叉羟醛缩合

交叉羟醛缩合:本页以结构图示为主,配合「醛和酮的物理性质」部分的内容讲解。

第33页:酮的缩合

酮的缩合:含有α-氢原子的酮也能起类似反应,但反应比醛困难。但二羰基化合物能发生分子内的缩合反应,生成环状化合物。应用:羟醛缩合反应是增长碳链常用的方法

第34页:醛的氧化反应

醛的氧化反应:易被氧化,弱的氧化剂也可以将醛氧化成同碳原子数的羧酸。而酮却不能被弱氧化剂氧化,但遇强氧化剂则发生碳链断裂。这是实验室区别醛、酮的方法。(1)托伦(Tollen)试剂硝酸银的氨溶液。反应称为银镜反应。托伦试剂可氧化脂肪醛,又可氧化芳香醛,但不可氧化酮

第35页:斐林试剂与托伦试剂

斐林试剂与托伦试剂:(Fehling)试剂由硫酸铜与酒石酸钾钠的碱溶液等体积混合而成的蓝色溶液。脂肪醛与斐林试剂反应,生成氧化亚铜砖红色沉淀。斐林试剂氧化脂肪醛,不氧化酮及芳香醛

第36页:还原反应

还原反应:还原成醇(1)用金属氢化物还原金属氢化物(NaBH4、LiAlH4等)还原剂,具有选择性,只还原羰基,不还原C=C双键

第37页:催化加氢还原

催化加氢还原:用的催化剂是镍、钯、铂。醛和酮催化加氢的产率高,但选择性不强,分子中存在的其他不饱和基团会同时被还原,此法常用来制备饱和醇

第38页:克莱门森

克莱门森:(Clemmensen )还原。该反应是在酸性介质中进行的

第39页:沃尔夫-凯惜纳-黄鸣

沃尔夫-凯惜纳-黄鸣:龙(Wolff-Kishner-Huangminglong)还原。醛或酮与水合肼在高沸点溶剂(如二甘醇、三甘醇等)中与碱共热,羰基被还原成亚甲基。称为沃尔夫—凯惜纳—黄鸣龙还原法。该反应是在碱性介质中进行的

第40页:坎尼扎罗

坎尼扎罗:本页以结构图示为主,配合「醛和酮的物理性质」部分的内容讲解。

第41页:交叉坎尼扎罗反应

交叉坎尼扎罗反应:如果用甲醛与另一种无α-H的醛进行交叉歧化反应时,甲醛总是被氧化为甲酸,另一种醛被还原为醇

第42页:重要的醛酮

重要的醛酮:甲醛()俗称蚁醛,在常温下是无色的有特殊刺激气味的气体,沸点-21℃,易燃,与空气混合后遇火爆炸,爆炸范围7%~77%(体积分数)。一、甲醛

第43页:丙酮

丙酮:(CH3COCH3)是无色、易燃、易挥发的具有清香气味的液体,沸点56℃,在空气中的爆炸极限为2.55%~12.80%(体积分数)

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