内容正文:
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醛和酮的氧化与还原反应
Tollens试剂:AgNO3的NH3·H2O溶液。
Fehling试剂:CuSO4溶液
酒石酸钾钠的NaOH溶液
用时临时混合
1、醛和酮的氧化反应
(1)、Tollens试剂和Fehling试剂氧化
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脂肪醛、芳香醛
银镜反应
脂肪醛
深蓝色
砖红色
酮与Tollens试剂和Fehling试剂都不反应。
用于鉴别脂肪醛、芳香醛和酮。
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还可选择性氧化制备羧酸:
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(2)、强氧化剂氧化
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4
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强烈氧化
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(3)、Baeyer-Villiger 反应
-己内酯
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Baeyer-Villiger 反应机理:
亲核加成,质子转移
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Baeyer-Villiger 反应特点:
1)、既是一个氧化反应,又是一个重排反应-Baeyer- Villiger重排;
2)、烃基迁移能力由易到难顺序,即氧原子优先插入顺序;
-H-Ph -R3C --R2CH- RCH2 CH3-
3)、迁移基团的构型在迁移前后保持不变。
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(4)、-羟基醛酮的氧化
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2、 醛和酮的还原反应
醛
酮
分子中的
也同时被还原。
伯醇
仲醇
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(1)、催化加氢还原
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LiAlH4 遇H2O、ROH分解,反应时用醚做溶剂。一般不还原 C=C、C≡C,但可还原—COOH。
NaBH4用H2O, ROH均可做溶剂,活性比LiAlH4低,用于还原醛酮或醇,不还原C=C、C≡C、—X、—NO2、—CN、—COOR和—COOH等。
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(2)、络合金属氢化物还原
机 理:
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用络合金属氢化物还原脂环酮,有时生成不等量的两个异构体。当羰基两旁的主体环境差不多时,主要生成较稳定的产物。
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如果羰基两旁的立体环境相差较大,或进攻试剂空间位阻太大,则还原剂主要从立体阻碍较小的一侧进攻羰基。
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羰基与一个手性中心相连时,反应符合Cram规则。
LiAlH4可以还原酯,烃氧基取代的氢化铝锂活性降低,如LiAlH(OBu-t)3不能还原酯,但可以还原醛酮。
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乙硼烷也能还原羰基化合物,生成醇。若有不饱和键,也同时被还原。
活泼金属+有质子给体的溶剂
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(3)、乙硼烷还原
(4)、活泼金属还原
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活泼金属+非质子溶剂
机 理:
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(5)、Meerwein-Ponndorf 还原:
只还原醛酮,不还原 C=C,C≡C,—X,—NO2等。
反应可逆,逆反应为Oppenauer氧化。
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黄鸣龙改进:
(6)、Wolff-Kishner还原
改进后的优点:(a)无水H2N-NH2;(b)不用压力;(c)缩短反应时间。
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反应机理:
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(7)、Clemmensen 还原
大脂环酮的Clemmensen还原,骨架可能会改变。
制备直链烷基苯
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Wollf-Kishner-黄鸣龙还原在碱液介质中进行,Clemmensen还原在酸性介质中进行。(二者互相补充使用)
对酸碱敏感的化合物的羰基还原,可以用以下方法:
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3、无α-H醛的歧化反应—Cannizarro反应
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Cannizarro反应反应机理:(2次亲核加成)
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交叉的Cannizarro反应:
亲核加成活性高的醛先被氢氧根离子进攻发生氧化。
工业上制备季戊四醇
例题
1、写出苯甲醛与下列试剂反应的产物:
(2)
(3)
(1)
例题
1、写出苯乙酮与下列试剂反应的产物:
(2)
(3)
(1)
(4)
例题
3、写出2-丁烯醛与下列试剂反应的产要产物:
(2)
(3)
(1)
(4)
(5)
(6)
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