内容正文:
第九章 醛和酮
《基础化学(第2版)》
单位:山东省临沂卫生学校
作者:马强
目 录
第二节 醛和酮的性质
第一节 醛和酮的结构、分类和命名
掌握
醛和酮的结构、命名及主要化学性质
熟悉
重要的醛、酮及其在医药上的应用
学习目标
了解
醛和酮的分类
情境描述:
药学专业学生小王暑假回家,发现父母正筹划利用假期搬入刚装修好的新家。小王根据所学的知识觉得此事有些不妥。他告诉父母:为了减小装修污染风险,新装修好的房子可以先闲置一段时间,期间充分通风。父母听完后放弃了直接搬入的想法,决定先将新房闲置半年,充分通风后再搬入。
学前导语:
甲醛是导致装修污染的最主要有害物,室内装修用到的板材、油漆、地毯、壁纸等往往含有甲醛,并会不断释放到空气当中。甲醛是一种具有强烈刺激性气味的气体,是一种强致癌和致畸物质,会降低机体的呼吸功能、神经系统的信息整合功能和影响机体的免疫应答,对心血管系统、内分泌系统、消化系统、生殖系统、肾也具有害作用。
那么,甲醛的结构和性质是怎样的?有哪些应用?如何才能避免或减小其危害?
情境导入
第一节 醛和酮的结构、分类和命名
一、醛和酮的结构
碳原子以双键与氧原子连接所形成的基团称为羰基,醛和酮都含有羰基,也称为羰基化合物。
羰基
醛和醛基
酮和酮基
羰基与氢原子直接相连,得到的基团称为醛基,醛基与烃基或氢原子相连得到的化合物称为醛;羰基与两个烃基相连的化合物称为酮。酮分子中的羰基称为酮基。
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二、醛和酮的分类
醛和酮的分类方法有很多,常用的方法是按照醛和酮的烃基不同进行分类
醛 示例 酮 示例
脂肪醛 脂肪酮
芳香醛 芳香酮
脂环醛 脂环酮
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三、醛和酮的命名
(一)饱和一元脂肪醛、酮的命名
1.选主链 选择含有羰基碳原子在内的最长碳链为主链,按主链碳原子数称为“某醛”或“某酮”。
2.定编号 从靠近羰基一端开始编号,醛基位次省略不写,将酮基的位次标在“某酮”前面。也可用希腊字母对主链碳原子编号,与羰基相连的碳原子依次用α、β、γ、δ…等表示。
3.写名称 将取代基的位次、数目、名称写在主链名称前面。
3-甲基丁醛
(β-甲基丁醛)
3-乙基-2-戊酮
(α-乙基-2-戊酮)
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课堂问答
写出下列化合物的名称或结构简式:
1.
2.
3.
4.
3-甲基-2-乙基己醛
4,5-二甲基-2-庚酮
三、醛和酮的命名
三、醛和酮的命名
(二)芳香醛、酮的命名
命名芳香醛、酮时,以脂肪醛、酮为母体,将芳香烃基作为取代基,“基”字可以省略。
苯甲醛
苯乙酮
3-苯基丁醛
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三、醛和酮的命名
(三)脂环醛、酮的命名
脂环醛命名时,以脂肪醛为母体,将脂环烃基作为取代基;脂环酮是根据构成环的碳原子数称为“环某酮”,编号从羰基碳原子开始进行。
环己基甲醛
环戊酮
2-甲基环己酮
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三、醛和酮的命名
知识拓展
麝香
祖国的传统医学历史悠久、博大精深。在中医药中,麝香是一味非常名贵的药材,是林麝、马麝或原麝成熟雄体香囊中的干燥分泌物。具有芳香开窍、提神醒脑、活血化瘀等功效。《本草纲目》中这样记载:“盖麝走窜,能通诸窍之不利,开经络之壅遏。”现代科学证实,麝香酮是麝香的主要成分,属于脂环酮。
麝香酮
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第二节 醛和酮的性质
物态 室温下,甲醛是气体;其他低级脂肪醛、酮为液体;高级脂肪醛、酮和芳香酮多为固体。
沸点 醛、酮的沸点比相应的烷烃和醚要高,比相对分子质量相近的醇要低。
水溶性 3个碳原子以内的醛、酮在水中溶解度较大;6个碳原子以上的醛、酮几乎不溶于水。
一、醛、酮的物理性质
相似的化学性质 都能发生羰基的加成反应、α-H的取代反应和还原反应等。
醛的特性反应 醛的化学性质比酮活泼,容易被弱氧化剂氧化,发生氧化反应。
二、醛、酮的化学性质
(一)加成反应
1.与氢氰酸加成 醛、脂肪族甲基酮和8个碳原子以下的环酮能与氢氰酸加成,生成α-羟(基)腈,又称α-氰醇。
二、醛、酮的化学性质
α-羟基腈很活泼,容易在酸性条件下水解为α-羟基酸。在有机合成中,利用该反应可以增长碳链。
2.与亚硫酸氢钠加成 醛、脂肪族甲基酮和8个碳原子以下的环酮能与亚硫酸氢钠的饱和溶液发生反应,生成α-羟基磺酸钠,产物不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液而结晶析出。
二、醛、酮的化学性质
此反应的产物α-羟基磺酸钠与稀酸或稀碱共热,能分解生成原来的醛、酮。生产实践中,常利用此反应来鉴别、分离和提纯醛、酮。
3.与氨的衍生物加成 醛、酮能与氨的衍生物发生加成反应,但反应并不停留,生成的产物会继续脱水形成含有碳氮双键结构的化合物。
二、醛、酮的化学性质
或:
氨的衍生物及其与醛、酮的反应产物
二、醛、酮的化学性质
氨的衍生物 反应产物
羟胺 肟
肼 腙
苯肼 苯腙
2,4-二硝基苯肼 2,4-二硝基苯腙
氨基脲