高中化学竞赛,醛和酮,亲核加成

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醛、酮的亲核加成反应ppt课件

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CH3CH2CHCHCH2CH2CH3
CH3
精选
酮与格氏试剂反应生成叔醇:
O C+
M gB干 r 醚
O M gBr
OH
C
NH4Cl,H2O
C
例题:
选用适当的原料合成化合物 CH3CHC2C HH2OH
CH3
合成路线分析(1)合成产物为伯醇,因此应选 用甲醛和相应的格氏试剂来制取。
(2)把将要合成的化合物拆分成两个结构单元。
第八章 醛、酮、醌
8.2醛、酮的亲核加成反应
精选
醛、酮的反应与结构关系一般描述如下:
δ δO CC
H
R (H)
酸和亲电试剂进攻富电子的氧 碱和亲核试剂进攻缺电子的碳
涉及醛的反应(氧化反应) α H的反应 羟醛缩合反应
卤代反应
精选
一、羰基的亲核加成反应
醛酮分子中的羰基是不饱和键,其中π键比较活泼,容易断裂,可 以和氢氰酸、亚硫酸氢钠、醇、格氏试剂以及氨的衍生物等发生加成反 应。
2-己 酮
CH 3CH 2CCH 2CH 2CH 3 O
3-己 酮
(1)加 NaHSO 3饱 和 溶 液
(2)分 离
沉淀
滤液
SO 3N a
CH 3CCH 2CH 2CH 2CH 3
OH
(1)加 HC l溶 液
(2)分 离
CH 3CH 2CCH 2CH 2CH 3 , H 2O , N aH S O 3 O
HO2 CH
OC3H CH H OC3HH2O
HOOC
O CC H3HKM4nO OC3HOH CHO + 2CH 3OH
精选
4.与格式试剂的加成 格氏试剂容易与羰基进行加成反应,产物水解后生成相应的醇。

有机化学基础知识点整理醛和酮的亲核加成反应

有机化学基础知识点整理醛和酮的亲核加成反应

有机化学基础知识点整理醛和酮的亲核加成反应有机化学基础知识点整理:醛和酮的亲核加成反应亲核加成反应是有机化学中常见的反应类型之一,醛和酮作为常见的碳酸酯化合物,也会参与到亲核加成反应当中。

本文将对醛和酮的亲核加成反应进行整理和归纳,以帮助读者更好地理解和掌握这一反应过程。

一、醛和酮的亲核加成反应基础概念亲核加成反应是指一个亲核试剂(如醇、胺等)的亲电中心攻击碳酰基(醛或酮)的羰基碳,形成一个新的共价键。

醛和酮的亲核加成反应一般可以分为醛酮亲核加成反应和酮酮亲核加成反应两类。

二、醛酮亲核加成反应1. 醛酮与缩合试剂的反应醛酮与缩合试剂(如水合肼和氨等)反应时,会经历酮缩反应,生成相应的醇和胺。

2. 醛酮与氰基试剂的反应醛酮与氰基试剂(如氢氰酸和氰化物等)反应时,会生成相应的羟基腈和氨基腈。

3. 醛酮与硫醇试剂的反应醛酮与硫醇试剂(如氢硫酸和硫化钠等)反应时,会生成相应的硫醇和亚硫酸盐。

三、酮酮亲核加成反应1. 酮酮与亲核试剂的反应酮酮与亲核试剂(如胺、醇等)反应时,会经历亲核加成反应,生成相应的醇和胺。

2. 酮酮与腈试剂的反应酮酮与腈试剂(如氰化物和亚氨基甲酸酯等)反应时,会生成相应的羟基腈。

3. 酮酮与水试剂的反应酮酮与水试剂反应时,会经历水解反应,生成相应的醇。

四、醛和酮的亲核加成反应机理醛和酮的亲核加成反应机理主要涉及亲核试剂的亲电攻击和质子迁移等步骤。

在醛酮亲核加成反应中,亲核试剂的亲电攻击会使羰基碳中的空本电子对与亲核试剂的亲电中心形成共价键。

此后,质子迁移会重新确定醛或酮中的羰基碳骨架。

在酮酮亲核加成反应中,亲核试剂的亲电攻击同样会使羰基碳中的空本电子对与亲核试剂的亲电中心形成共价键。

在这种情况下,质子迁移通常不会发生,因为酮中存在两个相邻的碳酰基。

五、总结醛和酮的亲核加成反应是有机化学中重要而常见的反应类型。

理解和掌握醛和酮的亲核加成反应对于有机化学的学习至关重要。

本文对醛酮和酮酮亲核加成反应进行了整理和概述,为读者提供了一定的参考和指导。

第十二章 醛和酮 亲核加成 共轭加成

第十二章 醛和酮 亲核加成 共轭加成

1. 醛、酮的定义和分类酮分子中的羰基也可称为酮基。

羰基与两个相同的烃基相连,称为简单酮或对称酮,与两个不同的烃基相连则称为混合酮或不对称酮。

2. 醛、酮的定义和分类结构当羰基的α位有羟基或氨基时,羰基氧原子可以与羟基或氨基的氢原子以氢键缔合,倾向于以重叠型为优势构象形式存在,如:第十二章 醛和酮 亲核加成 共轭加成3.醛、酮的物理性质由于羰基的偶极矩增加了分子间的吸引力,因此醛、酮的沸点比相应相对分子质量的烷烃高,但比醇低。

醛酮的氧原子可以与水形成氢键,因此低级醛酮能与水混溶(甲醛易溶于水,丙酮能与水以任意比例互溶,乙醛的溶解度为16g(100g H2O)-1)。

脂肪族醛酮相对密度小于1,芳香族醛酮相对密度大于1。

4.醛、酮的反应(1)羰基的亲核加成由于电子效应和空间位阻的原因,醛比酮表现的更活泼。

1)和含碳亲核试剂的加成①与有机金属化合物的加成此反应仅限于酮的烃基和格氏试剂的烃基都不太大,即空间位阻不很突出。

否则将发生两种“不正常”的反应:烯醇化反应及酮被还原。

烷基锂体积较小,因此当格氏试剂反应结果不好时,有时可以用烷基锂进行反应,会得到较好的结果,因此,格氏试剂与烷基锂可以相互补充。

当羰基与一个手性中心相连时,它与格氏试剂(也包括氢化铝锂等试剂)反应就是一个手性诱导反应。

亲核加成反应遵循Cram规则一,即:亲核试剂从空间位阻较小的一边进攻羰基碳原子。

为什么R与L取重叠型构象?因为这些试剂与羰基发生加成反应时,它们的金属部分须与羰基氧络合,因此羰基氧原子一端位阻增大,α碳上最大基团(L)与羰基处于反式,故R与L取重叠型构象为最有利于反应的构象。

②与HCN的加成丙酮与氢氰酸在氢氧化钠的水溶液中反应,生成丙酮羟腈,然后和甲醇在硫酸的作用下,即发生失水及腈的醇解反应,氰基变成甲氧酰基(-COOCH3):工业上就是利用这个反应步骤合成有机玻璃的。

碱性条件能加速该反应,这是由于氢氰酸是弱酸,其离解很少,[CN-]浓度很低,当加入NaOH时,碱与H+ 结合促使离解平衡右移,使亲核性的增大,但是碱性不能太强,因为最后还需要H+才能完成反应。

高中化学竞赛-《醛、酮》专题训练

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高中化学竞赛-《醛、酮》专题训练(一)1.将下列各组羰基化合物发生亲核加成反应的速率由大到小排序。

1-11-2解:羰基化合物发生亲核加成反应时,由平面型结构变成四面体结构,空间位阻是重要的影响因素。

另外,羰基碳缺电子程度高容易受到亲核试剂的进攻。

一般,空阻大、给电子或芳香取代基团使反应活性降低,因此总体上醛的反应活性大手酮,脂肪族羰基化合物比芳香族羰基化合物反应活性高。

1-1 d>b>a>c>e 1-2 a>d>c>b2.写出苯乙醛和环己酮分别与下列试剂在相应条件下的反应式。

(1)乙醇,干燥的HCl (2)乙二醇,对甲苯磺酸(TsoH),加热(3)丙胺,pH:4~5 (4)二乙胺,TsoH,加热(5)羟氨,pH:4~5 (6)苯肼,AcOH(7)KCN/稀H2SO4,然后稀酸中加热(8)苯基溴化镁,然后水解(9)Ph3P=CH2Ph (10)浓NaHSO3(11)HSCH2CH2SH,H+(12)NaBH4或LiAlH4解:3.能发生碘仿反应的是(C)A.α-甲基丙醛B.3-戊酮C.乙醇D.苯甲醛4.排序题:4-1 比较下列羰基化合物与HCN加成时的平衡常数K值的大小4-2 在下列化合物中,将活性亚甲基的酸性由强到弱排列:4-3 下列羰基化合物都存在酮-烯醇式互变异构体,按烯醇式含量大到小排列:解:4-1 c>a>b4-2 b>d>c>a4-3 d>e>b>c>a5.(1)写出乙醛在碱性条件下与四倍量的甲醛缩合的产物。

(2)完成反应:+2HCHO?解:(1)(2)6.6-16-26-36-4解:机理解读,6-1 6-26-3 6-4。

13.2.3 醛、酮与含N原子的亲核试剂的加成-1

13.2.3 醛、酮与含N原子的亲核试剂的加成-1

席夫碱还原可制备二级胺。
C
NR
H2 Pt
亚胺
CH NHR
2o 胺
2. 醛、酮和二级胺(仲胺) R2NH 的加成——三级烯胺(Enamine)
R
OH CC
NH2 CC
HN R CC
NR CC
烯醇
一级烯胺
二级烯胺
三级烯胺
:
OH
CC
互变异构
烯醇
O CH C
醛/酮
:
NH2 互变异构 CC
一级烯胺
NH CH C
CN
HO
H2O -H+
O N
互变 异构
NH
聚合
己内酰胺 (Caprolactam)
O
C
(CH2)5
NH
n
聚己内酰胺
尼龙-6(Nylon-6)
二、醛、酮和氨 NH3 的反应
醛、酮和氨反应很难得到稳定的产物,但甲醛和NH3的反应较特殊,反应时先
生成极不稳定的甲醛胺,然后聚合生成笼状化合物六亚甲基四胺,或称乌洛托
C2H5 t-Bu H
CH3 N OH
H2SO4 Et2O
C2H5 O
t-Bu H
N H
CH3
Beckmann 重排的应用实例——己内酰胺的工业合成:
::
O + NH2OH H+
N OH H+
环己酮 (Cyclohexanone)
环己酮肟 (Cyclohexanone oxime)
OH2 N
重排 - H2O
除去体系中生成的水(可利用分水器)。
在稀酸溶液中,三级烯胺可水解为原来的羰基化合物
(醛或酮)和二级胺,因此可用来进行羰基保护;

醛,酮结构对羰基亲核加成反应活性的影响

醛,酮结构对羰基亲核加成反应活性的影响

大学化学第15卷 第2期2000年4月醛、酮结构对羰基亲核加成反应活性的影响许 申 鸿(青岛大学化学系 山东266071) 醛、酮分子中都含有活泼的羰基,亲核加成是醛酮最重要、最典型的反应之一。

其反应历程为:式中R为H或烃基,Nu为亲核试剂。

这两种历程,决定反应速率的关键步骤均为Nu对羰基的进攻[1~3]。

因此,羰基化合物的结构以及Nu的性质对加成反应进行的难易程度均有影响。

但在相同的条件下,同一亲核试剂对不同羰基化合物的加成反应,影响反应活性的因素就只有羰基化合物的结构了。

国内有机化学教科书[3~7]一般都是从两方面论述羰基反应活性的:①电子因素:当羰基碳上连有给电性基团(如烷基、芳基等)时,由于中心碳原子的电正性减小,从而降低了它的亲电能力,使反应活性下降。

另一方面,给电作用还强化了过渡态中氧上发展出来的负电荷,使过渡态能量增加而不利于反应的进行。

相反的,当羰基碳上连有吸电基团(如F3C—等)时,则会使反应速度加快。

②空间因素:由于从反应物到过渡态及产物,羰基碳由sp2杂化变为sp3杂化,反应中存在着明显的空间特性。

在反应过程中,R基会被越来越近地挤在一起,非键张力使过渡态内能增加,不利于反应的进行。

故当R基的体积增大时,反应速率迅速下降。

当然,Nu体积增大,同样也会降低反应速率。

综合上述两方面的影响,可以得出一般醛、酮亲核加成反应的活性次序: 以上论述,对于一般脂肪醛酮的亲核加成反应活性的比较是足够的。

例如根据上述讨论,很容易给出下列各组醛酮的亲核加成反应活性:①CF3CH2CH O>CH3CH2CH O>CH3C OCH2CH3 >CH3CH2C OCH2CH3;②ArCH2C OR>ArC OR>Ar2C O。

可是对于环酮来说,前面的讨论就显得有些单薄、不完善。

例如,如何比较下两组酮①环己酮与CH3C OCH2CH2CH3;②环己酮与环丁酮的反应活性呢?对此,学生在解答习题时常会感到困难,不知该如何去分析解答。

有机化学基础知识点整理醛和酮的亲核加成和还原反应

有机化学基础知识点整理醛和酮的亲核加成和还原反应

有机化学基础知识点整理醛和酮的亲核加成和还原反应有机化学基础知识点整理:醛和酮的亲核加成和还原反应一、引言有机化学是研究碳元素的化学性质和有机化合物的合成、结构与性质的分支学科。

醛和酮是有机化合物中常见的官能团,其具有重要的化学性质。

本文将对醛和酮的亲核加成和还原反应进行整理,以便系统地掌握这些基础知识点。

二、醛和酮的亲核加成反应亲核加成反应是有机化学中一类重要的反应,指的是一个亲核试剂攻击一个电子云丰富的碳原子,从而形成一个新的化学键。

醛和酮常参与亲核加成反应的典型亲核试剂包括酸、醇、胺等。

以下是醛和酮的几种亲核加成反应:1. 醛和酮的酸性条件下的加成反应醛和酮在酸性条件下,通常可以通过亲核试剂的加成来形成醇。

以醛为例,其亲核加成反应可以表示为:RCHO + H2O → RCH(OH)22. 醛和酮的醇性条件下的加成反应醛和酮在醇性条件下,可以通过醇的加成来形成醚。

以酮为例,其亲核加成反应可以表示为:RCOR' + R''OH → RC(OR'')R'' + H2O3. 醛和酮的胺性条件下的加成反应醛和酮在胺性条件下,常可以通过胺的加成来生成胺加成产物。

以醛为例,其亲核加成反应可以表示为:RCHO + R'NH2 → RCH(NHR')2 + H2O三、醛和酮的还原反应醛和酮的还原反应是指将醛和酮中的碳氧双键还原为碳碳单键的反应。

在还原反应中,常用的还原剂包括金属氢化物如氢气、碱式金属醇ates等。

以下是经典的醛和酮的还原反应:1. 醛和酮的氢还原反应醛和酮的碳氧双键可以被氢气在催化剂存在下还原为碳碳单键。

以醛为例,其氢还原反应可以表示为:RCHO + H2 → RCH2OH2. 醛和酮的金属氢化物还原反应醛和酮可以通过金属氢化物的还原作用来生成相应的醇化物。

以酮为例,其金属氢化物还原反应可以表示为:RCOR' + LiAlH4 → RCH(OH)R' + AlH3 + LiX四、总结醛和酮的亲核加成和还原反应是有机化学中基础且重要的反应类型。

有机化学基础知识点整理醛和酮的亲核加成和还原反应机理

有机化学基础知识点整理醛和酮的亲核加成和还原反应机理

有机化学基础知识点整理醛和酮的亲核加成和还原反应机理有机化学基础知识点整理醛和酮的亲核加成和还原反应机理一、引言有机化学是研究碳元素和碳以及其他元素之间的化学反应的学科。

在有机化学中,醛和酮是常见的官能团,其具有亲核加成和还原反应机理。

本文将对醛和酮的亲核加成和还原反应机理进行整理。

二、醛和酮的亲核加成反应1. 亲核加成反应定义亲核加成反应是指亲核试剂中的亲核试剂从反应中代替醛或酮中的部分或全部官能团的过程。

该反应常见的亲核试剂有:醇、胺、氨等。

2. 亲核加成反应机理(1)亲核试剂攻击羰基碳亲核试剂通过其自由电子对攻击醛或酮中的碳,形成一个五元环中的过渡态。

(2)五元环的形成亲核试剂中的亲核部分攻击羰基碳后,将剩余的电子通过共轭转向氧原子上,形成五元环中的过渡态。

(3)负电荷的转移氧原子上的负电荷转移到亲核试剂的负电荷上,亲核试剂离开后,得到最终产物。

三、醛和酮的还原反应1. 还原反应定义还原反应是指通过还原剂将醛或酮中的羰基还原成相应的醇。

常用的还原剂有:氢气、亚磷酸酯等。

2. 还原反应机理(1)氢化钠和水的生成还原剂与醛或酮中的羰基发生反应,生成相应的醇官能团。

(2)还原剂的失去电子还原剂通过失去电子的方式与醛或酮中的羰基发生反应,形成相应的醇官能团。

(3)中间物的形成中间物形成后,通过质子转移的方式,生成最终的醇产物。

四、示例以丙酮和甲醛为例,说明醛和酮的亲核加成和还原反应机理。

1. 丙酮的亲核加成反应以氯乙烷为亲核试剂,攻击丙酮中的碳,形成五元环过渡态。

氯离子离开后,得到丙酮和氯乙烷反应生成的产物。

2. 甲醛的还原反应以氢气和铜催化剂为还原剂,发生还原反应。

氢氧化钠作为碱催化剂。

甲醛经过还原反应后,得到甲醇作为最终产物。

五、结论本文对醛和酮的亲核加成和还原反应机理进行了整理。

醛和酮的亲核加成反应通过亲核试剂攻击羰基碳,形成五元环过程实现。

而醛和酮的还原反应则是通过还原剂将羰基还原成相应的醇官能团。

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高中化学奥林匹克竞赛辅导醛和酮醛和酮都是分子中含有羰基(C=O双键)的化合物,羰基与一个烃基相连的化合物称为醛,与两个烃基相连的称为酮。

1.醛、酮的分类:2.醛、酮的命名:选择含有羰基的最长碳链为主链,从靠近羰基的一端开始编号,例如:碳原子的位置也可用希腊字母表示,例如:3.醛、酮的结构:醛、酮的官能团是羰基,要了解醛、酮的性质先了解羰基的结构。

C=O与C=C相似,C=O双键中氧原子的电负性比碳原子大,所以π电子云的分布偏向氧原子,故羰基是极化的,氧原子上带部分负电荷,碳原子上带部分正电荷,即。

从羰基碳的正电性分析,反应活性:HCHO>RCHO>>RCOAr>ArCOAr。

形成氢键的能力:RCOOH>ROH>RCOR、(H)。

4.醛、酮的化学性质醛、酮中的羰基由于π键的极化,使得氧原子上带部分负电荷,碳原子上带部分正电荷。

氧原子可以形成比较稳定的氧负离子,它较带正电荷的碳原子要稳定得多,因此反应中心是羰基中带正电荷的碳。

所以羰基易与亲核试剂进行加成反应,发生亲核加成反应。

此外,受羰基的影响,与羰基直接相连的α-C原子上的氢原子(α-H)较活泼,能发生一系列反应。

亲核加成反应和α-H的反应是醛、酮的两类主要化学性质。

醛、酮的反应与结构关系一般描述如下:4.1亲核加成反应(1)与含碳亲核试剂的亲核加成,含碳亲核试剂有:炔化物、金属有机化合物、HCN等。

a.与炔化物加成:b.与金属有机化合物亲核加成:此反应是制备结构复杂的醇的重要方法,如:这类加成反应还可在分子内进行。

例如;当RMgX无β-H,RMgX与空间位阻大的酮反应时,当RMgX有β-H,RMgX与空间位阻大的酮反应时,c.RLi的亲核性强,酮的空间阻碍大,也可生成3级醇。

d.与氢氰酸的加成反应:反应范围:醛、脂肪族甲基酮。

ArCOR和ArCOAr难反应。

α-羟基腈是很有用的中间体,它可转变为多种化合物,例如:总结:含碳亲核试剂的亲核性:RC≡CNa>RLi>RMgX>HCN。

(2)与含氧/硫亲核试剂的亲核加成a.与H2O反应:b.与醇的加成反应:反应机理:也可以在分子内形成缩醛:醛较易形成缩醛,酮在一般条件下形成缩酮较困难,用1,2-二醇或1,3-二醇则易生成缩酮。

酮也可以与高活性试剂原甲酸三乙酯(CH(OC2H5)3)反应:醛、酮与醇的加成反应可用来保护羰基,如:要完成上述反应必须要先把醛基保护起来后再氧化:c.与RSH(硫醇)亲核加成:RSH(硫醇)比相应的醇活泼:RS-H(硫醇)>RO-H。

d.与饱和NaHSO3的加成反应:产物α-羟基磺酸盐为白色结晶,不溶于饱和的NaHSO3溶液中,容易分离出来;与酸或碱共热,又可得原来的醛、酮。

故此反应可用以分离提纯醛、酮。

此反应还可用于制备羟基腈,是避免使用挥发性的剧毒物HCN而合成羟基腈的好方法。

如:(3)与含氮亲核试剂的亲核加成:含氮亲核试剂(G-NH2)对醛、酮的亲核加成是先加成,再消除H2O,从而生成C=N-G的C=N键。

含氮亲核试剂有氨、羟胺、肼、苯肼等。

a.与NH3反应:醛、酮与芳胺反应生成的亚胺较稳定,但在有机合成上无重要意义。

b.与RNH2及ArNH2的亲核加成:c.与肼的衍生物的亲核加成:d.与H2NOH的亲核加成及Beckmann(贝克曼)重排:如乙醛肟(wò)的熔点为47℃,环己酮肟的熔点为90℃。

上述反应的特点:反应现象明显,常用来分离、提纯和鉴别醛、酮。

2,4-二硝基苯肼与醛、酮加成反应的现象非常明显,故常用来检验羰基,称为羰基试剂。

Beckmann(贝克曼)重排:肟(wò)中与羟基处于反位的基团迁移重排为亚酰胺。

反应历程:e.与R2NH亲核加成,生成烯胺:烯胺的作用是通过共振在醛/酮羰基的α-C产生碳负离子:(4)与魏悌希(Wittig)试剂的加成反应:魏悌希(Wittig)试剂为磷的内鎓盐,音译为叶立德(Ylide),是德国化学家魏悌希在1945年发现的。

磷叶立德(魏悌希试剂)通常由三苯基磷与1级或2级卤代物反应得磷盐,再与碱作用而生成。

Wittig反应为:。

Wittig反应是合成烯烃和共轭烯烃的好方法。

其反应特点是:1°可用于合成特定结构的烯烃(因卤代烃和醛、酮的结构可以多种多样)。

2°醛、酮分子中的C=C、C≡C对反应无影响,分子中的COOH对反应也无影响。

3°不发生分子重排,产率高。

4°能合成指定位置的双键化合物。

例如:魏悌希发现的此反应对有机合成作出了巨大的贡献,特别是在维生素类化合物的合成中具有重要的意义,他由此获得了1979年的诺贝尔化学奖(43岁发现,82岁获奖)。

4.2还原反应:利用不同的条件,可将醛、酮还原成醇、烃或胺。

4.2.1还原成醇:。

a.催化加氢:如要保留C=C双键而只还原羰基,则应选用金属氢化物为还原剂。

b.用还原剂还原:(1)LiAlH4还原:LiAlH4是强还原剂,但选择性差,除不还原C=C、C≡C外,其它不饱和键都可被其还原;LiAlH4不稳定,遇水剧烈反应(LiAlH4 + 4H2O→LiOH +Al(OH)3+ 4H2↑),通常只能在无水醚或THF 中使用。

(2)NaBH4还原:NaBH4还原的特点:1°选择性强:只还原醛、酮、酰卤中的羰基,不还原其它基团。

2°反应稳定:不受水、醇的影响,可在水或醇中使用。

(3)异丙醇铝—异丙醇还原(麦尔外因-庞道夫(MeerWein-Ponndorf)还原法)反应的专一性高,只还原羰基。

其逆反应称为奥彭欧尔(Oppenauer)氧化反应。

(4)B2H6还原:从上述反应机理可以看出,BH3中的Hδ-加成到羰基碳(Cδ+)上,BH3有三个Hδ-,这样重复加成两次,形成(RCH2O)3B。

(RCH2O)3B然后在H+作用下,形成RCH2OH。

(5)酮的双分子还原,合成频哪醇:4.2.2还原为烃:。

(1)吉尔聂尔-沃尔夫-黄鸣龙还原法:此反应是吉尔聂尔和沃尔夫分别于1911、1912年发现的,故此而得名。

1946年,黄鸣龙改进了这个方法。

他将无水肼改用为水合肼;碱用NaOH;用高沸点的缩乙二醇为溶剂一起加热。

加热完成后,先蒸去水和过量的肼,再升温分解腙(zōng)。

生成N2。

例如:此反应可简写为:(2)克莱门森(Clemmensen)还原,酸性还原:此法适用于还原芳香酮,是间接在芳环上引入直链烃基的方法。

4.3氧化反应:醛基具有强还原性,醛易被氧化,弱的氧化剂即可将醛氧化为羧酸。

(1)土伦试剂是弱氧化剂,只氧化醛,不氧化酮和C=C。

故可用来区别醛和酮。

酮难被氧化,使用强氧化剂(如重铬酸钾和浓硫酸)氧化酮,则发生碳链的断裂而生成复杂的氧化产物。

只有个别实例,如环己酮氧化成己二酸等具有合成意义。

(2)Baeyer-Villeger(拜尔-维利格)氧化,R、COOOH氧化酮,酮被过氧酸氧化则生成酯:反应机理:基团迁移能力:大基团容纳电子能力强,容易携带电子迁移:Baeyer-Villeger氧化相当于在大基团R2与羰基碳之间插入一个O原子形成酯。

(3)羰基α-H与SeO2反应,生成邻二酮:(4)硝酸(HNO3)氧化:4.4康尼查罗(Cannizzaro)反应:没有α-H的醛在浓碱(OH-)的作用下发生自身氧化还原反应(歧化反应),生成等物质的量的醇和酸。

反应机理:醛首先和OH-发生亲核加成得到氧负离子,然后碳上的氢带着一对电子以氢负离子(H-)形成羧酸,H-再转移到另一分子醛的羰基碳原子上形成醇。

交叉康尼查罗反应:甲醛与另一种无α-H的醛在强的浓碱催化下加热,甲醛被氧化,另一种醛被还原:这类反应称为交错康尼查罗反应,是制备ArCH2OH型醇的有效手段。

4.5醛、酮α-H的反应,醛、酮分子中由于羰基的影响,α-H变得活泼,具有酸性,所以带有α-H 的醛、酮具有如下的性质:4.5.1互变异构:在溶液中有α-H的醛、酮是以酮式和烯醇式互变平衡而存在的。

在酸或碱存在下,酮式通过互变异构生成α-碳负离子的反应更容易发生。

简单脂肪醛在平衡体系中的烯醇式含量极少。

酮或二酮的平衡体系中,烯醇式能被其它基团稳定化,烯醇式含量会增多。

烯醇式中存在着C=C双键,可用溴滴定其含量。

4.5.2醛、酮α-H的卤代反应(1)卤代反应:醛、酮的α-H易被卤素原子取代生成α-卤代醛、酮,特别是在碱溶液中,反应能很顺利地进行。

例如:(2)卤仿反应:含有α-甲基的醛、酮在碱溶液中与卤素单质反应,则生成卤仿。

反应机理:OH—进攻甲基酮的α-H形成碳负离子,后进攻X2生成一卤代甲基酮,生成的一卤代甲基酮的α-H酸性更强,更易被OH—夺走,所以会继续反应生成二卤代甲基酮,且其反应速率比生成一卤代甲基酮的速率要快,直至生成三卤代甲基酮(CH3COCX3)。

最后三卤代甲基酮的羰基碳被OH—亲核进攻,离去-CX3得到羧酸。

若X2为Cl2,则得到CHCl3(氯仿)液体;若X2为Br2,则得到CHBr3(溴仿)液体;若X2为I2,则得到CHI3(碘仿,黄色固体,碘仿反应)。

碘仿为浅黄色晶体,现象明显,故常用来鉴定上述反应范围的化合物。

碘仿反应的范围:具有结构的醛、酮和具有结构的醇(NaOX是氧化剂,先将α-甲基醇氧化为α-甲基酮)。

如:CH3CH2OH+2I2+KOH→H COOH+CHI3↓+KI+H2O。

(3)羟醛缩合反应:有α-H的醛在稀碱(10% NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用,生成β-羟基醛,故称为羟醛缩合反应。

要注意羟醛缩合反应与康尼查罗(Cannizzaro)反应的区别与联系。

碱催化下的羟醛缩合反应原理:交叉羟醛缩合反应:若用两种不同的有α-H的醛进行羟醛缩合,则可能发生交错缩合,最少生成四种产物。

例如:若选用一种无α-H的醛和一种α-H的醛进行交错羟醛缩合,则有合成价值。

如:酮的α-H的缩合困难,一般较难进行。

酮与醛的交错缩合可用于合成。

例如:二酮化合物可进行分子内羟酮缩合,是目前合成环状化合物的一种方法。

例如:5.亲核加成反应历程以丙酮加HCN为例:实验证明:中性环境时,3~4小时内只有一半原料起反应。

加一滴KOH到反应体系中,两分钟内反应即完成。

加大量酸到反应体系中去,放置几个星期也不反应。

原因:HCN的电离度很小,中性条件下氰酸根的浓度很小,故反应速率慢。

加入碱OH-则中和了H+,CN—的浓度增大,故反应速率加快。

加入H+后抑制了HCN的电离,CN—的浓度大大减小,故反应很难进行。

各类亲核试剂对各类羰基化合物的加成反应的平衡常数Kc值各不相同。

通常将Kc值在104以下的反应看作是可逆反应。

HCN与醛、酮加成的Kc值在10-3~103之间,是一种可逆反应,且易测定,故以HCN为试剂来研究各种因素对亲核加成的影响。

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