醛和酮ppt課件

1、第十二章第十二章 醛和酮醛和酮教學(xué)目的：教學(xué)目的：1.1.了解并掌握醛和酮的分類、了解并掌握醛和酮的分類、 命名。命名。 2.2.掌握醛和酮的化學(xué)性質(zhì)。掌握醛和酮的化學(xué)性質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：1.1.醛和酮的命名。醛和酮的命名。 2.2.醛和酮的化學(xué)性質(zhì)。醛和酮的化學(xué)性質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)：羰基上的親核加成反響歷程。教學(xué)難點(diǎn)：羰基上的親核加成反響歷程。教學(xué)時(shí)數(shù)：教學(xué)時(shí)數(shù)：6 6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)醛醛酮酮醛、酮分子中含有官能團(tuán)羰基醛、酮分子中含有官能團(tuán)羰基 ，故稱為羰基化合物。，故稱為羰基化合物。 醛基醛基 -CHO酮基酮基注：注： -COH -COH O C特殊特殊O CHH一、醛和酮的分類和命名一、醛和酮的

2、分類和命名1.1.分類分類醛酮)根據(jù)烴基構(gòu)造分類根據(jù)烴基構(gòu)造分類根據(jù)烴基能否飽和分類根據(jù)烴基能否飽和分類根據(jù)羰基數(shù)目分類根據(jù)羰基數(shù)目分類脂肪族醛酮脂肪族醛酮脂環(huán)族醛酮脂環(huán)族醛酮芳香族醛酮芳香族醛酮飽和醛酮飽和醛酮不飽和醛酮不飽和醛酮一元醛酮一元醛酮多元醛酮多元醛酮2.2.命名命名習(xí)慣命名法適用簡(jiǎn)單的醛、酮習(xí)慣命名法適用簡(jiǎn)單的醛、酮醛與伯醇類似，只需把醛與伯醇類似，只需把“醇字改為醇字改為“醛字即可。醛字即可。 正丁醛 異丁醛 苯甲醛 CH3CH2CH2CHO(CH3)2CHCHOCHO例例1CH CHCHOCHOOHHCHO例例2 蟻醛蟻醛 肉桂醛肉桂醛 水楊醛水楊醛由蟻酸而來由肉桂酸而來由水

3、楊酸而來由蟻酸而來由肉桂酸而來由水楊酸而來酮類似醚酮類似醚,可按羰基上銜接的兩個(gè)烴基根據(jù)可按羰基上銜接的兩個(gè)烴基根據(jù)“次序規(guī)那么稱為某基某基甲酮。次序規(guī)那么稱為某基某基甲酮。CH3 CH3 COCOCH3 CH2CH3 二甲基甲酮 甲基乙基甲酮 二甲酮 甲乙酮 苯基乙烯基甲酮COCHCH2芳基和脂基的混酮，要把芳基寫在前面芳基和脂基的混酮，要把芳基寫在前面例例3 3例例4選主鏈。含羰基選主鏈。含羰基,最長(zhǎng)碳鏈。最長(zhǎng)碳鏈。 不飽和醛酮，主鏈應(yīng)包含不飽和鍵。不飽和醛酮，主鏈應(yīng)包含不飽和鍵。 芳香族醛酮，把芳環(huán)作取代基。芳香族醛酮，把芳環(huán)作取代基。系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法取代基。取代基。編編 號(hào)。近羰基

4、。號(hào)。近羰基。 主鏈編號(hào)也可用主鏈編號(hào)也可用、表示。表示。標(biāo)位號(hào)。醛不用標(biāo)標(biāo)位號(hào)。醛不用標(biāo) 4-苯基-2-戊酮 4-戊烯-2-酮 COCHCH2CH3CH3COCH3CH2CHCH2 4-甲基-2-戊酮OCH CHCHCCH323CH3OCH3CHCHCH3 2-甲基丙醛 -甲基丙醛 例例1 1例例2 2二、醛和酮的化學(xué)性質(zhì)二、醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛的氧化反響醛的氧化反響 羰基的復(fù)原反響羰基的復(fù)原反響 羰基的親核加成反響 -H的反響OCH( )RH_CHR羥醛縮合羥醛縮合鹵代鹵代托倫試劑托倫試劑斐林試劑斐林試劑HCNNaHSO3ROHRMgXH2N-Y復(fù)原為醇復(fù)原為醇復(fù)原為烴復(fù)原為烴催化加氫催化加

5、氫金屬氫化物金屬氫化物克萊門森法克萊門森法黃鳴龍法黃鳴龍法SP2一羰基的親核加成反響一羰基的親核加成反響C=O + H-A慢慢C OA-快快H+C OAH+-+回想：親電加成回想：親電加成C CC CBr+Br-C C+-BrBrBrBr+_慢 親核加成與親電加成的區(qū)別：親核加成與親電加成的區(qū)別：歷程不同。歷程不同。試劑不同。試劑不同。親核加成可逆。親核加成可逆。 親電加成不可逆。親電加成不可逆。親核加成親核加成親電加成親電加成HCN、NaHSO3、ROH、RMgX、H2N-YX2、HX、H2SO4、H2O、HXO一羰基的親核加成反響一羰基的親核加成反響1.1.與氫氰酸加成與氫氰酸加成 該反響

6、是有機(jī)合成中增長(zhǎng)碳鏈的方法之一 。H+CO+CNHR(CH3)HOH-COHCOOHR(CH3)HCOHCNR(CH3)H-羥基腈氰醇羥基腈氰醇適用范圍：只需醛、脂肪族甲基酮、八個(gè)碳以適用范圍：只需醛、脂肪族甲基酮、八個(gè)碳以 下的環(huán)酮下的環(huán)酮CNOHHCN+H+ +H+ +- - -C ORCORCNCOHRCNCNCN+慢慢HCN快快RR+- - - -R機(jī)理：機(jī)理：C OHHC OCH3HC OCH3CH3C OCH3RC ORR 加成速度：加成速度：不加不加OH-，3-4h，1/2反響反響 加加OH-，1D，快，快 加加H+，幾天也不反響，幾天也不反響運(yùn)用運(yùn)用C=OCH3CH3CH3CH

7、3COHCNH2SO4CH3OH, HCNCH3CH2=C COOCH3水解、酯化、脫水水解、酯化、脫水-甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯HCN劇毒，揮發(fā)性大，實(shí)踐劇毒，揮發(fā)性大，實(shí)踐NaCN,KCN滴加無機(jī)酸。滴加無機(jī)酸。 2、與亞硫酸氫鈉的加成、與亞硫酸氫鈉的加成適用范圍：醛、脂族甲基酮和適用范圍：醛、脂族甲基酮和C8以下環(huán)酮以下環(huán)酮40COR(CH3)HSO3HNaCOHR(CH3)HSO3Na白R(shí)CO+ H(CH3)HSO3NaCOCH3=O例例 運(yùn)用： 可用于鑒別醛、酮。 可用于分別提純某些醛、酮。 H_OC_稀HCl稀Na2CO3R(CH3)NaClSO2H2ONa2SO3NaHCO3

8、H_OC_R(CH3)+CROHH(CH3)SO3Na 3. 與醇加成 在枯燥氯化氫的催化下，醛與醇發(fā)生加成反響，生成半縮醛。半縮醛又能繼續(xù)與過量的醇作用，脫水生成縮醛。 +COHHRH干HCl干HClROROR OH（半縮醛）CORHROROCRH（縮醛）適用范圍：醛、少數(shù)酮。適用范圍：醛、少數(shù)酮。CH3CHOCH3OCH3CH3CHOCH3OH2+H2OH+乙醛縮二甲醇縮醛對(duì)堿或氧化劑較穩(wěn)定，在稀酸溶液中很容縮醛對(duì)堿或氧化劑較穩(wěn)定，在稀酸溶液中很容易水解成原來的醛和醇。易水解成原來的醛和醇。 醇是弱的親核試劑，與羰基加成的活性很低，需無水氯化氫催化。CH2CHCHO干HClROHCH2CH

9、CHORORCH3CH2CHCH3CH2CHOCH2 CHCHH2OH+H2 / Ni稀，冷KMnO4OH-OROROROROHOHH2OH+CH2 CHCHOOHOHCORROHCH2CH2OHRROOCH+H2O+ +運(yùn)用：維護(hù)醛基，使活潑的醛基在反響中不被破壞。運(yùn)用：維護(hù)醛基，使活潑的醛基在反響中不被破壞。4. 4. 與格氏試劑加成與格氏試劑加成 CO +C+-H3O+干醚RMgXOMgXROHCR 格氏試劑是較強(qiáng)的親核試劑，非常容易與醛、酮進(jìn)展加成反響，加成的產(chǎn)物不用分別便可直接水解生成相應(yīng)的醇。這是實(shí)驗(yàn)室制備醇常用的方法。RMgX + HCHO干燥乙醚RCH2OMgXH2OH+RCH

10、2OHRMgX + R1CHO 干燥乙醚RCHROMgX1H2OH+RCHOHR1RMgX + R1CR2O干燥乙醚RCOR1R2MgXH2OH+RCOHR1R2該反響在有機(jī)合成中是增長(zhǎng)碳鏈的方法。該反響在有機(jī)合成中是增長(zhǎng)碳鏈的方法。 伯醇伯醇仲醇仲醇叔醇叔醇例例1 合成合成CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2OH枯燥乙醚枯燥乙醚CHHOMgClCH2CH3H2O/H+C=O+CH3CH2MgClHH 例例2 合成合成C=O+CH3CH2MgClCH3H枯燥乙醚枯燥乙醚CCH3HOMgClCH2CH3CH -OHCH3CH3CH2方法一方法一CH -OHCH3CH3CH2CCH3HOMgC

11、lCH2CH3HC=O+CH3MgClCH3CH2枯燥乙醚枯燥乙醚方法二方法二CH3CH2CHCH3OH 例例3 以以CH2=CH2 為主要原料合成為主要原料合成CH3CH2CHCH3OHHBrMgCH2=CH2CH3CH2Br無水乙醚無水乙醚CH3CH2MgBrCH2=CH2PdCl2-CuCl2CH3CHO例例4 合成合成OHCH3OMgBrCH3OHCH3=OCH3MgBr+無水乙醚無水乙醚 H2O/H+ 5.與氨的衍生物加成縮合反響CONYHH+CNYHOHY加成不穩(wěn)定H2OCNY: OH NO2NH2NH NHNO2NCO +YYC+H2O H2 N反響普通控制在弱酸性溶液醋酸中進(jìn)展

12、。反響普通控制在弱酸性溶液醋酸中進(jìn)展。 既有適宜量質(zhì)子化羰基化合物，又有適宜量的未質(zhì)子化的胺存在。既有適宜量質(zhì)子化羰基化合物，又有適宜量的未質(zhì)子化的胺存在。OH H2 NH2 NH2 NH2 NNO2NH2NH NHNO2+羥胺肼苯肼2，4-二硝基苯肼NOH NO2NH2NH NHNO2(CH3)2CN(CH3)2CN(CH3)2CN(CH3)2C+ H2O丙酮肟丙酮腙丙酮苯腙丙酮-2，4-二硝基苯腙OCCH3CH32,4-2,4-二硝基苯肼被稱為羰基試劑。二硝基苯肼被稱為羰基試劑。 醛和酮與氨的衍生物的縮合產(chǎn)物普通都是具有固定熔點(diǎn)的結(jié)晶固體，收率高，易于提純，反響產(chǎn)物在稀酸作用下可分解成原來

13、的醛和酮。可用來分別、提純、鑒別羰基化合物。二二-氫原子的反響氫原子的反響H-CH2-C=OCH2-C=OCH2=C-OCH2=C-OHCH3CH3CH3CH3- +H+酮式烯醇式99.98%0.02%1.1.羥醛縮合反響羥醛縮合反響(1) (1) 羥醛縮合羥醛縮合產(chǎn)物是羥基醛，故稱為羥醛縮合反響。產(chǎn)物是羥基醛，故稱為羥醛縮合反響。OHCH3C=O+H10% NaOH5- - + +- - + +H CH2COHCH3CH CH2COHOH-催化機(jī)理：催化機(jī)理：CH3-C=OCH2C=OH2OH+-H +OH-CH3-CH-CH2CHO-CH3-C=H+CH2C=O-H CH3CHCH2CHO

14、+ H2OOH+CH3-CH-CH2CHO-OHOOO增長(zhǎng)碳鏈的方法之一。增長(zhǎng)碳鏈的方法之一。 交叉羥醛縮合交叉羥醛縮合兩種不同的醛縮合，生成四種不同的產(chǎn)物，實(shí)踐兩種不同的醛縮合，生成四種不同的產(chǎn)物，實(shí)踐意義不大，但只需一種有意義不大，但只需一種有-H-H的醛，有制備意義。的醛，有制備意義。CH3CH CHOH HCHOCH3CHCHCHO，-不飽和醛2-2-丁烯醛巴豆醛丁烯醛巴豆醛羥基醛在加熱下易脫水生成羥基醛在加熱下易脫水生成，-不飽和醛。不飽和醛。_CHO + CH3CHO稀 NaOHCHCH CHO肉桂醛例例1 含有-氫原子的酮也能起類似反響，但反響比醛困難。但二羰基化合物能發(fā)生分子內(nèi)

15、的縮合反響,生成環(huán)狀化合物。OCCH3 (CH2)2 CH3OCNaOH , H2O100OCH3 酮的縮合酮的縮合例例2 2C=OHH+ HCH2CHOOHCH2CH2CHO3HCHO+CH3CHOOH-OH-CCH2OHCH2OHHOH2CCHO 三羥甲基乙醛三羥甲基乙醛 2.鹵代及碘仿反響 在酸性或中性條件下的反響 CH3_OC_CH3+ Br2CH3COOH65CH3_OC_CH2Br + HBr-溴丙酮在堿性條件下的反響在堿性條件下的反響CH3COCH3CH3CCH2BrCH3CCHBr2CH3CCBr3慢OBr2快OBr2更快OBr2 OH-生成生成,-,-三鹵代物在三鹵代物在OH

16、-OH-中不穩(wěn)定，分解。中不穩(wěn)定，分解。-CH3CCBr3OHO+-+ CBr3+ HCBr3-CH3CCBr3OOHCH3COHOCH3COO_OC_(H)R_OC_(H)RCH3CX33NaOX3NaOH( X2 + NaOH )NaOH(H)RCOONa+CHX3由于有鹵仿生成，故稱為鹵仿反響，當(dāng)鹵素是碘時(shí)，由于有鹵仿生成，故稱為鹵仿反響，當(dāng)鹵素是碘時(shí)，生成黃色晶體碘仿，那么稱為碘仿反響。生成黃色晶體碘仿，那么稱為碘仿反響。機(jī)理機(jī)理(H)RCOCH3NaOI(H)RCHOHCH3適用范圍：適用范圍：OCH3-C- 、 CH3-C-OHCH3CHOH乙醛、甲基酮以及具有乙醛、甲基酮以及具有

17、 構(gòu)造的醇都能發(fā)生碘仿反構(gòu)造的醇都能發(fā)生碘仿反響，對(duì)它們進(jìn)展鑒別。響，對(duì)它們進(jìn)展鑒別。例例2CH3CH2CHOCH3COCH3I2NaOHCHI3黃色黃色例例1COCH3CH3I2NaOHCH3CI3CONaOHCHI3+ CH3COONa制備少一個(gè)碳的酸制備少一個(gè)碳的酸三氧化反響三氧化反響托倫托倫(Tollen)試劑硝酸銀的氨溶液試劑硝酸銀的氨溶液 2（ 水浴 ）Ag(NH3)2OHRCHO + RCOONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O無色銀鏡 反響稱為銀鏡反響。托倫試劑可氧化脂肪醛，又可氧化芳香醛，但不可氧化酮 。1.1.醛的氧化醛的氧化斐林斐林(Fehling)試劑由硫酸銅與

18、酒石酸鉀鈉的試劑由硫酸銅與酒石酸鉀鈉的堿溶液等體積混合而成的藍(lán)色溶液堿溶液等體積混合而成的藍(lán)色溶液 脂肪醛與斐林試劑反響，生成氧化亞銅磚紅色沉淀。 斐林試劑氧化脂肪醛，不氧化酮及芳香醛。斐林試劑氧化脂肪醛，不氧化酮及芳香醛。RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOHRCOONa + Cu2O + 3H2O藍(lán)色紅色2.2.酮的氧化了解酮的氧化了解C=O需求強(qiáng)氧化劑，在需求強(qiáng)氧化劑，在 與與-C延續(xù)裂延續(xù)裂O + HNO3HOOC(CH2)4COOH60100四復(fù)原反響四復(fù)原反響HC=OCH OHC=OHCH2復(fù)原為醇復(fù)原為醇復(fù)原成烴復(fù)原成烴1.1.復(fù)原成醇復(fù)原成醇催化加氫催化加氫H2Pt,Pd

19、,Ni+RC(R )HORCOHH(R )HCH3CH CHCHOCH3CH2 CH2CH2OHNiH2例例用金屬氫化物復(fù)原用金屬氫化物復(fù)原 金屬氫化物金屬氫化物NaBH4、 LiAlH4等做復(fù)原劑，具等做復(fù)原劑，具有一定的選擇性。有一定的選擇性。CH3CH CHCHONaBH4CH3CH CHCH2OHH+ 一樣之處：不復(fù)原一樣之處：不復(fù)原C=C、C C。不同之處：不同之處：LiAlH4強(qiáng)的復(fù)原劑。強(qiáng)的復(fù)原劑。NaBH4復(fù)原才干小于復(fù)原才干小于LiAlH4，不復(fù)原，不復(fù)原-COOR、 -CN、-COOH、-X、-NO2等。等。 LiAlH4遇水分解，在絕對(duì)無水條件下復(fù)原遇水分解，在絕對(duì)無水條件下復(fù)原 NaBH4不與水、質(zhì)子溶劑作用。不與水、質(zhì)子溶劑作用。2 2、復(fù)原成烴、復(fù)原成烴 克萊門森克萊門森Clemmensen Clemmensen 復(fù)原復(fù)習(xí)復(fù)原復(fù)習(xí) COZn-HgHClCH2 濃該反響是在酸性介質(zhì)中進(jìn)展的。該反響是在酸性介質(zhì)中進(jìn)展的。 CCH2CH2CH3HClZn-Hg+回流CH2CH2CH2CH3O制備直鏈烷基苯的方法。制備直鏈烷基苯的方法。例例 醛或酮與水合肼在高沸點(diǎn)溶劑如二甘醇、醛或酮與水合肼在高沸點(diǎn)溶劑如二甘醇、 三甘醇等中與堿共熱，羰基被復(fù)原成亞甲基。三甘醇等中與堿共熱，羰基被復(fù)原成亞甲基。H2NNH2 , KOH二甘醇 ,