第七章 含氧有机化合物03（课件）《有机化学》同步教学（化工版）

第七章 含氧有机化合物 目录 7.1　醇、酚、醚 7.2　醛和酮 7.3 羧酸及其衍生物 7.4  乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在合成上的应用 7.5 呋喃及其衍生物 7.2　　醛和酮 醛和酮分子中都含有羰基（>C=O），因此统称为羰基化合物。羰基至少与一个氢原子相连的化合物称为醛。羰基与两个烃基相连的化合物称为酮。 一、醛和酮的结构 醛和酮的官能团是羰基，羰基中的碳原子为sp2杂化。 7.2.1醛和酮的结构、分类和命名 二、醛和酮的分类 按照羰基所连接的烃基的不同，分为脂肪族醛、酮和芳香族醛、酮。按照烃基是否含有不饱和键，分为饱和醛、酮和不饱和醛、酮。按照酮分子中的两个烃基是否相同，分为单酮和混酮。按照分子中所含羰基数目的不同，又分为一元醛、酮和多元醛、酮。 三、醛和酮的命名 简单醛、酮使用普通命名法，结构较为复杂的醛、酮则使用系统命名法。 1．普通命名法 醛的普通命名法与醇相似，只需要将名称中的“醇”字改为“醛”字即可。酮按照羰基所连的两个烃基的名称来命名。 2．系统命名法 选择含有羰基的最长碳链作为主链,从靠近羰基最近的一端开始将主链碳原子编号。由于醛基总是在碳链一端,因此不需注明位次。但酮除丙酮、丁酮外，其它酮的羰基需要注明位次。 不饱和醛、酮的命名是选择含有羰基与不饱和键的最长碳链为主链，称为某烯醛或某烯酮，编号时,使羰基位次最小，并注明不饱和键的位次。 多元醛、酮的命名,是将尽可能多的羰基都选到主链里，编号时,使多个羰基的位次之和最小。 当芳环上不但连有醛基，而且连有其它优先主官能团时，则醛基可视作取代基，用甲酰基做词头来命名。 一、 醇的氧化或脱氢 7.2.2醛和酮的制法 二、炔烃的水合 在汞盐催化下,炔与水生成烯醇, 烯醇重排后得到相应的羰基化合物。乙炔水合生成乙醛。其它炔水合生成酮。 三、芳烃的酰基化 四、烯烃的氧化 五、羰基合成 α－烯烃与一氧化碳和氢气在催化剂作用下，生成比原烯烃多一个碳原子的醛。 醛进一步加氢可得到伯醇。这也是工业上由烯烃制备伯醇的重要方法。 一、羰基的亲核加成反应 1．与氢氰酸的加成 在碱催化下，醛和酮与氢氰酸加成生成氰醇，又称为α－羟基腈。 7.2.3醛和酮的物理性质 7.2.4醛、酮的化学性质 2-甲基-2-羟基丙腈 结构不同的羰基化合物，其亲核加成的活性次序是： 甲醛>脂肪醛>芳醛>丙酮>甲基酮>环酮>脂肪酮>芳酮>二芳酮 芳酮亲核加成的产率较低，二芳酮则不发生反应。 2．与亚硫酸氢钠的加成 醛、脂肪族甲基酮及八个碳原子以下的环酮，与饱和的亚硫酸氢钠溶液发生加成反应，生成α-羟基磺酸钠。 α-羟基磺酸钠易溶于水，不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液，因而析出白色结晶。α－羟基磺酸钠若与酸或碱共热，又可分解为原来的醛和酮。常用来分离和提纯醛和某些酮。 3．与醇的加成 半缩醛 缩醛 缩醛对碱稳定，但在酸性溶液中易水解为原来的醛。 在有机合成中，常用生成缩醛的方法来“保护” 较活泼的醛基，使醛基在反应中不受破坏，待反应完毕后，再用稀酸水解生成原来的醛基。 某些酮与醇也可发生类似的反应，生成半缩酮及缩酮，但较缓慢，有的酮则难反应。 4．与格利雅试剂的加成 醛、酮与格利雅试剂加成常用于合成结构较复杂的醇。 甲醛与格利雅试剂反应，水解得到伯醇。 其它醛与格利雅试剂反应，水解得到仲醇。 酮与格利雅试剂反应，水解得到叔醇。 二、与氨的衍生物的反应 醛、酮生成的肟、苯腙等多数是固体，都有固定的熔点，常用于醛、酮的鉴别。产物用稀酸加热水解，可得到原来的醛、酮，用于醛、酮的分离和提纯。 三、α- 氢原子的反应 1．卤化和卤仿反应 在酸或碱催化下，醛、酮的α－氢原子可以被卤素取代，生成α－卤代醛、酮。 在酸催化下，容易控制在一元卤代。 在碱性溶液中，同碳上的三个α-氢原子都能被卤原子取代，生成α-三卤代物后立即分解成三卤甲烷（卤仿）和羧酸盐。这种反应又称为卤仿反应。 用次碘酸钠（NaOH+I2）作试剂，产物为碘仿，称为碘仿反应。碘仿为有特殊气味的不溶于水的黄色结晶，易于观察，常用于鉴别乙醛和甲基酮的存在。 次卤酸钠是氧化剂，能氧化成乙醛或甲基酮的醇也发生碘仿反应。 2．羟醛缩合反应