第四章 醛和酮(课件)-《有机化学基础》同步教学(人卫版第三版)
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普通
内容正文:
醛 和 酮
重点难点
熟悉
了解
掌握
醛、酮的结构和命名;醛、酮的亲核加成反应;α-H和α-C的反应;醛的氧化及醛、酮的还原。
亲核加成的反应机制;醇、醛缩合的反应机制。
醛、酮的物理性质;重要的醛、酮。
一、分类和命名
醛
aldehyde
酮
ketone
脂肪醛、酮
芳香醛、酮
一、分类和命名
苯甲醛
benzaldehyde
乙醛
acetaldehyde
甲基乙基酮
ethyl methyl ketone
普通命名
甲基环己基酮
methyl cyclohexyl ketone
一、分类和命名
系统命名
(2S,3R)-2-甲基-3-乙基己烯
(2S,3R)-3-ethyl-2-methylhexanal
2-丁酮
butan-2-one
2,4-二戊酮
pentane-2,4-dione
环庚酮
cycloheptanone
(一)羰基的结构
二、结构和物理性质
羰基中碳和氧均为sp2杂化。C=O键为极性共价键。
(二)物理性质
二、结构和物理性质
沸点高于相应的烷烃和醚,低于质量相近的醇。
bp. -0.5℃
(MW = 58)
bp. 49 ℃
(MW = 58)
bp. 56.1 ℃
(MW = 58)
bp. 97.2 ℃
(MW = 60)
沸点随分子间作用力增强而增高
(二)物理性质
二、结构和物理性质
低级醛、酮易溶于水,随着与羰基相连的烃基不断增大,水溶性迅速降低。
(一)亲核加成反应
三、化学性质
(一)亲核加成反应
三、化学性质
亲电性差
较拥挤
拥挤
亲电性较好
不拥挤
不拥挤
(一)亲核加成反应
三、化学性质
1. 与氢氰酸的加成
碱性条件有利于HCN电离
酸性条件有利于产物生成
反应时使用Hcl+Nacn
(一)亲核加成反应
三、化学性质
2. 与醇及水的加成
偕二醇
geminal alcohol
不能分离
不能分离
(一)亲核加成反应
三、化学性质
2. 与醇及水的加成
对碱、氧化剂、还原剂稳定
链状半缩醛、酮不稳定
(一)亲核加成反应
三、化学性质
2. 与醇及水的加成
环状半缩醛、酮稳定
(一)亲核加成反应
三、化学性质
2. 与醇及水的加成
生成缩醛(酮)的反应可用于保护羰基、邻二醇。
(一)亲核加成反应
三、化学性质
2. 与醇及水的加成
有醛基的卤代物不能直接制备Grignard试剂
(一)亲核加成反应
三、化学性质
2. 与醇及水的加成
与邻二硫醇加成后催化氢化可将羰基彻底还原。
(一)亲核加成反应
三、化学性质
3. 与Grignard试剂加成
制备醇或增长碳链
(一)亲核加成反应
三、化学性质
3. 与Grignard试剂加成
伯醇
仲醇
叔醇
(一)亲核加成反应
三、化学性质
4. 与氨衍生物的加成
(一)亲核加成反应
三、化学性质
4. 与氨衍生物的加成
(一)亲核加成反应
三、化学性质
4. 与氨衍生物的加成
制备胺
(一)亲核加成反应
三、化学性质
4. 与氨衍生物的加成
顺-视黄醛
cis-retinal
视紫红质
rhodopsin
吸收光子后转变成反式结构,从而打开离子通道,启动视神经冲动的电信号。
(二)α-碳及α-氢的反应
三、化学性质
pKa=17~20
羰基的吸电子作用增大了C — H键的极性,使-H较易离去。
-H离去后形成的负碳离子通过离域化稳定性增加。
若HB的pKa远大于醛或酮,平衡向右移动。
三、化学性质
1. 醇醛缩合
制备α,β-不饱和醛/酮,增长碳链。
(二)α-碳及α-氢的反应
三、化学性质
1. 醇醛缩合
第一步
第二步
(二)α-碳及α-氢的反应
三、化学性质
1. 醇醛缩合
第三步
(二)α-碳及α-氢的反应
三、化学性质
2. 酮式和烯醇式的互变异构
(二)α-碳及α-氢的反应
三、化学性质
2. 酮式和烯醇式的互变异构
大部分醛、酮的烯醇式不稳定
(二)α-碳及α-氢的反应
三、化学性质
2. 酮式和烯醇式的互变异构
氢键
π-π共轭及由氢键连接形成六元环有助于烯醇式的稳定
这个羰基互变异构形成的烯醇式更稳定
(二)α-碳及α-氢的反应
三、化学性质
2. 酮式和烯醇式的互变异构
酯羰基不能发生烯醇式互变
(二)α-碳及α-氢的反应
三、化学性质
3. 卤代反应
酸催化发生单卤代反应
(二)α-碳及α-氢的反应
三、化学性质
3. 卤代反应
碱催化发生多卤代反应
(二)α-碳及α-氢的反应
三、化学性质
3. 卤代反应
碘仿反应
氧化剂
能发生碘仿反应的化合物包括:乙醛、乙醇、甲基酮、甲基仲醇
(二)α-碳及α-氢的反应
(三)氧化反应和还原反应
三、化学性质
1. 氧化反应
醛易被氧化成羧酸,酮很难被氧化。
Tollens试剂
Fehling试剂
银镜
砖红色沉淀
(三)氧化反应和还原反