第四章醛和酮（课件）《有机化学基础》第一课时同步教学（人卫版第4版）

酮 醛 教学要求 1. 掌握醛酮中羰基的亲核加成反应（与醇、氢氰酸、格氏试剂，氮及其衍生物等亲核试剂的加成）及其运用。 2．掌握α—H的反应：羟醛缩合发生的条件、形式和应用； 3. 卤仿反应的条件和在鉴别及合成上的应用。 4. 理解羰基亲核加成反应的历程。 5.掌握醛酮的氧化还原反应 醛和酮 一、结构 醛、酮：分子中含有羰基，故称为羰基化合物。 官能团： 羰基 醛基 醛 酮 酮基 C、O：sp2杂化； 三个σ键，一个π键； 键角：接近120°,C=O键长：122pm 羰基具有极性。 甲醛(HCHO)的结构 C O δ+ δ- a.脂肪族醛、酮， 芳香族醛、酮。 CH3CHO CH3COCH3 b.饱和醛、酮， 不饱和醛、酮。 c.一元醛、酮， 二元醛、酮等。 单酮、混酮、环酮。 醛、酮的分类 1. 系统命名法 以醛、酮为母体，选择含羰基的最长的碳链为主链。 编号时使羰基位次最小。标出羰基的位置(醛基不标). CH3CHO 乙醛 2-甲基丙醛 CH3COCH3 丙酮 命名 CH3COCH2CH3 丁酮 CH3CH2COCH2CH3 3-戊酮 2-甲基-3-戊酮 3-戊烯-2-酮 3-戊烯-2-醇 5 4 3 2 1 CH2=CHCHO 丙烯醛 苯甲醛 苯乙醛 苯乙酮 2-苯基丙醛 环戊基丙酮 3-甲基环己酮 芳香族醛、酮，芳烃一般作为取代基。 环酮则在名称前加一“环”字。 甲基乙基酮 乙基异丙基酮 2. 普通命名法：适合简单的醛、酮。 CH3CH2CH2CHO 正丁醛 C H 3 C H C H 2 CHO C H 3 α β 异戊醛(β-甲基丁醛) 性状：甲醛为气体,C12以下的醛、酮为无色液体,高级醛、酮为固体。C7以下醛类有刺激气味，中级(C8~C13)醛酮及芳香醛有花果香味，经常用于香料工业，食品及化妆品。 物理性质 沸点：虽不能形成分子间氢键，但分子极性较大,沸点比相对分子质量相当的醇低，但高于相对分子质量相当的烷烃和醚。 b.p: 醇、酚＞醛、酮＞醚、烃 (分子量相近) 水溶性：醛、酮的羰基氧能和水分子形成氢键,所以低级醛、酮(C4以下)可溶于水。 溶解性：醛、酮都易溶于有机溶剂。 1. 羰基上的加成反应 羰基中的碳氧双键由于电负性O ＞ C，因此π电子云不是对称地分布在碳和氧之间，而是靠近氧的一端，由于碳正电中心的反应性能大于氧负电中心，因此易于与亲核试剂发生加成反应。 δ- δ+ C C H H O -活泼H的反应 （1）烯醇化 （2） -卤代（卤仿反应） （3）醇醛缩合反应 醛的氧化 亲核加成、 氢化、还原 δ- C=O + Nu-A+ C-OA Nu 亲核试剂 R R/ R R/ 带电荷的 亲核试剂： 电中性的 亲核试剂： 亲核加成的反应历程： 醛酮的结构对反应的活性有影响： a.空间位阻; b.电子效应 醛酮的亲核加成反应 nucleophilic addition 与氢氰酸的加成 与格式试剂的加成 与氨的衍生物的加成 与醇的加成 思考以下问题: 亲核试剂？ 底物的结构要求？ 反应的特征？ 反应的实际应用？ 在碱性溶液中反应加速，在酸性溶液中反应变慢： - （1）与氢氰酸加成 CN-离子为强的亲核试剂，它与羰基的加成反应历程： 氢氰酸是弱酸不易离解，CN-是强的亲核试剂， 15 注意：由于剧毒氰化氢，易挥发。通常由氰化钠和无机酸与醛（酮）溶液反应。pH值约为8有利于反应。 反应活性： ＞ ＞ ＞ ＞ （氰醇） 羟基腈是一类很有用的有机合成中间体。氰基-CN能水解成羧基，能还原成氨基。 例如： —聚-甲基丙烯酸甲酯的单体的合成： 第二步包含：水解、酯化和脱水等反应。 有机玻璃 丙酮氰醇（78%） -甲基丙烯酸甲酯（90%） 2-甲基-2-羟基丙腈 17 2.加亚硫酸氢钠（NaHSO3） 醛、脂肪族甲基酮和八个碳以下的环酮，用于分离和鉴定。 醛酮与格氏试剂加成，后水解成醇： 与格氏试剂的加成——醇 烷氧基卤化镁 例2： 例3：同一种醇可由不同的格利雅试剂和不同的羰基化合物生成： 在无水醇中通入HCl气体或其他无水强酸，则在酸的催化下，醛能与一分子醇加成，生成半缩醛。半缩醛不稳定，可以和另一分子醇进一步缩合，生成缩醛： 与醇加成 质子化 半缩醛在酸催化下，可以失去一分子水，形成一个碳正离子，然后再与另一个醇作用，最后生成稳定的缩醛： 半缩醛反应历程： 加 HOR 缩醛（