内容正文:
第51讲 醛、酮
复习目标
1认识醛、酮的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。
2掌握醛基的检验方法和原理,能正确书写醛类与银氨溶液、新制氢氧化铜反应的化学方程式。
酮:与羰基碳原子相连的两个基团均为烃基,烃基可以相同也可以不同。
官能团是酮羰基( )。
CnH2nO
O
=
—C—
CH3 CH3
C
O
饱和一元酮的通式:
醛:羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连。
官能团是醛基( 或 —CHO )。
O
=
—C—H
饱和一元醛的通式:
CH3CH2CHO
CnH2n+1CHO(n≥0) 或 CnH2nO(n ≥1)
饱和一元醛与分子中碳原子数相同的饱和一元酮互为同分异构体。
1、乙醛的物理性质
一、乙醛
颜色
状态
气味
密度
沸点
溶解性
无色
液态
刺激性气味
比水小
沸点20.8℃
(易挥发)
与水、乙醇等互溶
2、乙醛的分子结构
结构式
分子式
核磁共振氢谱
结构简式
球棍模型
C2H4O
H−C−C−H
H
H
O
CH3−C−H
O
或 CH3CHO
δ+
δ-
H
H
C
H
H
在醛基的碳氧双键中,由于氧原子的电负性较大,碳氧双键中的电子偏向氧原子,使氧原子带部分负电荷,碳原子带部分正电荷,从而使醛基具有较强的极性。
δ+
δ-
不饱和,加成反应
C—H键极性强
易断裂而被氧化为羧基
O
C
H
O
=
,氧化反应
3、乙醛的化学性质
(催化加氢又称为还原反应)
①催化加氢:(条件为催化剂、加热)
CH3CH2OH
【注意】①乙醛不能与X2、HX、H2O进行加成反应
②与极性试剂(H−CN、 NH3、R−NH2、CH3O−H等)发生加成反应
③酯基(-COO-)和羧基 (-COOH) 中的C=O不能与H2发生加成反应
1)加成反应
δ+
δ-
+H—CN →
—C—CN
OH
α-羟基腈
②与HCN加成:
应用:醛与氢氰酸加成,在有机合成中可以用来增长碳链。
CH3─C─H
O
δ+
δ−
+ H─CN→
δ−
δ+
CH3─CH─CN
OH
2-羟基丙腈
③与NH3、RNH2(胺)加成:
C
O
H
CH3
+ H—NH2
δ-
δ+
δ-
δ+
C
OH
H
CH3
NH2
1-羟基乙胺
C
O
H
CH3
+ H—NHCH3
δ-
δ+
δ-
δ+
C
OH
H
CH3
NHCH3
④与醇类加成:
C
O
H
CH3
+ H—OCH2CH3
δ-
δ+
δ-
δ+
C
OH
H
CH3
OCH2CH3
当极性分子与醛基发生加成反应时,带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上,带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。
2)氧化反应
①燃烧
②催化氧化
2CH3CHO+O2 2CH3COOH
催化剂
工业上就是利用这个反应制取乙酸。
③被酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂氧化
CH3CHO+Br2+H2O 2HBr+CH3COOH
乙醛可使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴的四氯化碳溶液褪色
a. 银镜反应
银氨溶液的配制
水浴加热
④被银氨溶液、新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化
实验现象:
先产生沉淀后变澄清
试管内壁出现一层光亮的银镜
在水浴加热碱性条件下进行,用于检验醛基。
相关反应方程式:
AgNO3+NH3·H2O=AgOH ↓+ NH4NO3
AgOH+2 NH3·H2O=[Ag(NH3)2] OH+2H2O
配平口诀:
一水二银三氨
银镜反应实验注意事项:
①制备银氨溶液时,试剂滴加顺序不能颠倒,且氨水不能过量;
②银氨溶液必须是新制的(现用现配);
③试管内壁必须洁净,用水浴加热,不能用酒精灯直接加热;
④加热时不能振荡或摇动试管;
⑤可以用稀HNO3清洗做过银镜反应后的试管。
1)此反应可以用于检验醛基的存在和测定醛基的个数
思考:银镜反应有什么用途?
2)制镜或保温瓶胆
(实际用含醛基的葡萄糖)
定量:
1mol -CHO ~ 2mol [Ag(NH3)2]OH ~ 2mol Ag
b. 与新制Cu(OH)2反应
新制的Cu(OH)2配制
NaOH必须过量
出现蓝色絮状沉淀
产生砖红色沉淀
实验现象:
实验结论:新制的Cu(OH)2是—种弱氧化剂,能使乙醛氧化。该反应生成了
砖红色Cu2O沉淀。
2)医学上检验病人是否患糖尿病(检查葡萄糖的醛基)
应用:
思考:该反应有什么用途?
1)检验醛基并测定醛基的个数
+ NaOH
CH3CHO +2Cu(OH)2
△
CH3COONa + Cu2O↓+ H2O
3
定量: