第九章 醛、酮、醌（课件）- 《有机化学》同步教学（华中科技大学版）

第九章 醛、酮、醌 · 目 录 第一节醛和酮 第二节醌 第三节应用于医药学中的化合物 学习目标 醛和酮的分类、物理性质；醌的结构特点与命名。 了解 醛、酮和醌的应用。 醛与酮的结构特点与命名方法，醛与酮的主要化学 性质，亲核加成反应，羟醛缩合反应、卤代反应和 卤仿反应，氧化和还原反应；醌的主要化学性质。 熟悉 了解 掌握 第一节醛和酮 一、结构、分类和命名 二、物理性质 三 、化学性质 一 、结构、分类和命名 (一)醛、酮的结构 醛分子中的羰基与1个烃基和1个氢原子相连(甲醛除外), 位于碳链的末端，称为醛基(—CHO), 醛基是醛类化合物的官 能团。酮分子中的羰基与2个烃基相连，又称为酮基(—CO—), 是酮的官能团，酮分子中的羰基也可以称为酮羰基。 (Ar)R—C—H 或 (Ar)R—CHO 醛 酮 醛、酮的羰基是由碳原子和氧原子以双键结合而成的官能团， 碳氧双键中一个是σ键， 一个是π键。羰基碳原子为sp² 杂化，因而 羰基碳和所连的三个原子都在一个平面上，其键角接近120°。碳 原子的3个sp²杂化轨道与氧和其他2个原子形成3个σ键，剩余的一 个未参与杂化的p轨道与氧形成π键。 羰基的结构 在碳氧双键中，由于碳原子和氧原子的电负性差别较大，双 键上电子的分布是不均匀的，呈现出较强的极性，这种双键属于 极性不饱和键，其偶极矩为7.67×10- 30 ～9.34×10- 30 C•m （2.3～2.8D）。电子云偏向氧原子一方，使氧原子带部分负电 荷，碳原子带部分正电荷，这种结构特点使羰基具有较高的反应 活性，亲核试剂容易进攻带部分正电荷的碳原子，发生亲核加成 反应。 （二）醛酮的分类 1．根据与羰基的相连的烃基的不同 ，可分为脂肪醛、酮和芳香醛、 酮（羰基与芳环直接相连）。 O CH3CH2CCH3 脂肪酮 CHO 芳香醛 2．在脂肪族醛、酮中，根据所连的烃基是否含有碳碳不饱和键，又 可分为饱和醛、酮，不饱和醛、酮。 O CH3CH2CCH2CH3 饱和酮 CH3CH2CH CHCHO 不饱和醛 3．根据分子中所含羰基数目的不同，可分为一元醛、酮和多元醛、酮。 CH3CH2CH2CH2CHO 一元醛 O O CH3CH2CCH2CCH3 多元酮 （三）醛酮的命名 1．普通命名法 醛的普通命名与醇的命名相似，简单的脂肪醛根据分子中的碳 原子数目称为某醛，芳香醛则将芳基作为取代基。酮则是依据羰基 所连接的烃基名称进行命名，通常将较简单的烃基放在前面，较复 杂的羟基放在后面，最后加上“酮 ”。 CH₃CH₂CHO 丙醛 甲(基)乙(基)酮 甲基环己基酮 二苯(基)酮 茴香醛 苯乙醛 肉桂醛 2．系统命名法 结构复杂的醛酮的命名主要采用系统命名法。 ①选主链：选 择含有羰基碳原子在内的最长碳链作为主链，称为某醛或某酮； ②标位次：从醛基或靠近羰基的一端开始编号，编号也可以用希腊 字母表示（与羰基碳直接相连接的碳原子编为α位，依次为β , γ… 位），命名不饱和醛和酮时，羰基的编号应尽可能小并标明不饱和 键的位置；③定名称：表示羰基位次的数字写在其名称前，并在母 体醛酮名称前标明支链或取代基的位次、数目和名称。 2,3-二甲基丁醛(αβ-二甲基丁醛) 3-甲基-2-丁酮 CH₃ O 4-甲基环己酮 2,4-戊二酮(乙酰丙酮) 3-甲基-2-丁烯醛 2-苯基丙醛 用系统命名法命名下列化合物 CH2CH3 CH3CHCH2CHO O (CH3)2CHCCH2CH3 CHO OCH3 O C 二、物理性质 在常温（25 ℃)下，除甲醛是气体以外，12个碳以下的低级脂 肪族醛、酮都是无色液体；高级脂肪族醛、酮和芳香族醛、酮大多 为固体。低级脂肪醛常有刺激性臭味，而某些天然醛、酮具有特殊 的芳香气味。由于羰基中的氧原子可以与水形成分子间氢键，所以 低级的醛和酮易溶于水，高级醛、酮的水溶性随着分子中烃基比例 的增大而迅速降低。由于醛和酮分子中羰基氧原子上没有氢原子， 分子间不能形成氢键，其沸点比相对分子质量相近的醇和羧酸低 （表9-11）。但由于醛、酮分子有较强的极性，羰基的极性使得醛、 酮分子间的作用力增大，因此其沸点比相应的烷烃和醚类高。 表9-1 常见醛、酮的熔点和沸点