第四章 醛和酮（课件）-《有机化学基础》同步教学（人卫版第三版）

一、醛 酮的结构和命名 1.醛酮结构特征 醛酮分子中都含有羰基官能团，羰基碳以sp2杂化的方式与氧原子形成碳氧双键，成键π电子云的分布如图所示 这种结构决定了羰基碳氧双键如碳碳双键一样能够发生加成反应，碳氧双键π电子云分布使醛、酮在外界试剂的影响易下发生亲核加成。 醛、酮 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 2.醛酮的命名 (1)习惯命名法 与烷烃的习惯命名相似。酮的习惯命名法是把所连的两个烃基的名称后面加上“酮”字。如： 异丁醛 甲（基）乙（基）酮 二乙（基）酮 甲（基）异丙（基）酮 二苯（基）酮 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 （2）系统命名法 选择含有羰基的最长碳链为主链，主链碳原子编号从靠近羰基一端开始，根据母体的碳原子数目叫某醛、某酮。在母体名称之前依次写出取代基的位置及名称，醛基总是处在第一位，醛基位置可省略，酮羰基的位置要注明。如： 2 -甲基丙醛 4 -甲基 -2-戊酮 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 主链碳原子位次除用阿拉伯数字表示外，也可用希腊字母表示，与羰基直接相连的碳原子为α－碳原子，其余依次为β、γ、δ……，酮分子中有2个α－碳原子，可分别用α、α′表示，其余依次为β、β′。如： 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 二、醛和酮的性质 1.羰基的加成反应 (1)加氢氰酸 在微碱性条件下，醛和脂肪族甲基酮可以和氢氰酸发生加成反应，生成α－羟基腈亦称α－氰醇，产物比原料醛、酮增加了一个碳原子，在有机合成上是增长碳链的一个方法。如： α－羟基腈在酸性条件下可水解成α－羟基酸。例如： 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 （2）加亚硫酸氢钠 醛和脂肪族甲基酮可以与亚硫酸氢钠饱和溶液（40%）发生加成反应，生成α－羟基磺酸钠白色晶体从溶液中析出 应用1：此性质可用来鉴定醛和甲基酮。 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 由于此反应是可逆的，α－羟基磺酸钠在稀酸或稀碱存在下，使反应体系中的亚硫酸氢钠不断分解而除去，促使加成产物也不断分解转化为原来的醛和酮。 应用2：可利用此性质可分离和提纯醛和甲基酮。 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 （3）加醇 在干燥的氯化氢作用下，醛和无水醇发生加成反应，生成半缩醛，半缩醛不稳定，在酸的催化作用下，继续与醇作用，失去一分子水，生成缩醛。 缩醛为同碳二醚，对碱、氧化剂和还原剂都比较稳定。 自然界中存在的多糖类物质，分子中大多含有醚键。纤维素（参见第四模块十八章）纤维耐碱不耐酸，就是由于醚键的性质决定的。 知识窗 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 （4）加格氏试剂 醛、酮与格氏试剂发生加成反应，所得产物经水解，可以制得不同类型的醇。反应通式为 格氏试剂与甲醛反应，产物水解后可以制得伯醇。 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 格氏试剂与其它醛反应，产物水解后可以制得仲醇 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 格氏试剂与酮反应，产物水解后可以制得叔醇。 例： 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 以含有三个碳原子以内的任何有机化合物为原料，合成2-甲基-2戊醇。 解：此题可用倒推法来解 首先写出欲合成醇的构造式 然后根据所合成醇的类型—叔醇，可判断必须采用酮和格林尼亚试剂加成才能获得。关键是哪一种格林尼亚试剂加到哪一种酮上呢？在叔醇中，若连在C-OH上的三个R基相同时，格林尼亚试剂和酮只有一种结合方式；当连在C-OH上的R基团有两个相同时，则有两种结合方式； 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 当连在上的R基团均不相同时，那就有三种结合方式；在2-甲基2-戊醇中，因为连在上的基团是相同的，所以合成该醇时，格林尼亚试剂和酮有（I）和（II）两种可能的结合方式. 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 2.与氨的衍生物的缩合反应 醛、酮与氨的衍生物，如羟氨NH2―OH、肼NH2―NH2、苯肼等发生羰基上的加成反应，所得产物分子内脱水得到含有碳氮双键的化合物。 醛、酮与部分氨的衍生物的加成缩合反应方程式为 第十五章 含氧有机化合物 帮助 返回 下页 上页 应用：醛酮与氨的衍生物加成缩合，产物一般是结晶固体，容易分离和提纯，并且具有一定的熔点，便于鉴定。在实验室，常用2,4－二硝基苯肼作为鉴别羰基化合物的试剂，生成的2,4－二