《有机化学醛酮》PPT课件
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大二有机化学课件第七章醛、酮
CH2
CHCH
OC2H5 KMnO4 OC2H5
CHCH OC2H5
+
H
,
H2O
CH2 CHCHO
OH
OC2H5
OH OH
例:通过BrCH2 CH2 CHO制备CH3 CH2 CHO
步骤：a. 缩醛保护醛基; b. 制备格氏试剂; c. 与 活性氢物质反应; d. 酸性介质水解。
酮较难与一元醇反应，与1,2-或1,3-二元醇比
C CH2
CH2
CH2Br
Mg 乙 醚HgCl2 THF
OMgBr H2O
OH
CH3
CH3
选用不同的羰基化合物就可以得到不同的
醇，甲醛/醛/酮与格氏试剂加成产物水解分别 能得到对应的1/2/3醇,反应在有机合成上有 重要用途 :
H C
H
+ O RMgX 干 乙 醚 H C OMgX H2O H C OH
R
OH
C H(CH3) + CN -
影响羰
CN
δ-
基亲核
O
CN
O-
加成反 应活性
R
的因素
δ+
C
(H)R + Nu
R C (H)R
Nu
正电性越大 羰基越活泼 (电子效应)
烃基越小羰 基越活泼 (空间效应)
亲核加成反应中醛活性大于酮,这是由于： a.空阻效应，基团体积醛分子中H<R； b.酮分子中烷基的供电子作用使羰基碳
H
R
H
R
H C
H3C
+ O
RMgX
干 乙 醚
H
C
OMgX
H2O
有机化学第十章醛和酮详解演示文稿
H(R)
2. H2O
ONa R C SO3H
H(R)
NaHSO3
HCN / NaOH OH
R C CN H(R)
第二十三页，共74页。
1. 醛酮羰基上的亲核加成反应(2)
分析：分子型亲核试剂的特点及与醛酮的加成
•特点分析
H Nu
水、醇、胺
•预测：直接与羰基加成
H OH H OR H NHR H NR2
▪ 醛酮与胺类化合物的加成——生成亚胺和烯胺
▪
第二十二页，共74页。
一. 醛酮的性质（II）
复习：醛酮与负离子型亲核试剂的加成
OH
R C CCR
OH RC R
H(R)
(R)H 1. M C C R
OH
1. RMgX 2. H2O
2. H2O
RC H
1. LiAlH4
H(R)
O
or NaBH4
C
R
第六页，共74页。
CrO3 Pyridine
Sarrett 试剂
RCH O
CrO3 Pyridine
Sarrett 试剂
CrO3 / H2SO4 Jones 试剂 O
Al[OC(CH3)3]3 / CH3CCH3
Oppenauer 氧化
O R C R'
• 氧化烯烃
R1
C R2
R3 C
H
(1) O3 (2) Zn / H2O
R''
1o醇 2o醇 3o醇
2.2 醛酮与炔化物的加成
O
M C C R(H)
H2O
C
M = Na, K, MgX等
OH C C C R(H)
有机化学课件-11醛酮
R C N NHC6H5 （苯腙）
R'
O2N
R C N NH
NO2
（2,4－二硝基苯腙）
H2N－B NH2NHCONH2 NH2C6H5
产物
R'
O
R C N NH C NH2 （缩氨脲）
R' R C N C6H5
（schiff碱）
由于氨的衍生物亲核性较强，除了空间位阻很大的酮（如二苯甲
酮等），几乎多数醛酮都可与氨衍生物发生加成－消去反应，产物
戊二醛
2,6－庚二酮
O
O
CH3 CCH2CH2CH2C H
CHO
COCH3
5－氧代己醛
CO2H
CO2H
对甲酰基苯甲酸 对乙酰基苯甲酸
三、物理性质：
（一）沸点： 分子间不能形成氢键，沸点远低于分子量相当的醇，但具有较大
的极性，沸点略大于RX；如：
CH3CHO
M
44
μ(D) 2.7
Bp℃ 20.2
CH3CH2OH CH3Cl
（三）亲核加成的立体化学（参见p616）
上方
R CO
R'
+ Nu-
Nu
R
R C O- + R' C O-
下方
R'
Nu
1．当醛酮羰基所在的平面为分子的对称面时，加非手性亲核试剂 时产物为外消旋体， 若加手性亲核试剂时，产物中新产生的C*构型R/S比例≠1；
例： H
OHC O + HCN
H3C
NC
H
H C OH + H3C C OH
H+ R C O + NaHSO3
R'
R'
O2N
R C N NH
NO2
（2,4－二硝基苯腙）
H2N－B NH2NHCONH2 NH2C6H5
产物
R'
O
R C N NH C NH2 （缩氨脲）
R' R C N C6H5
（schiff碱）
由于氨的衍生物亲核性较强，除了空间位阻很大的酮（如二苯甲
酮等），几乎多数醛酮都可与氨衍生物发生加成－消去反应，产物
戊二醛
2,6－庚二酮
O
O
CH3 CCH2CH2CH2C H
CHO
COCH3
5－氧代己醛
CO2H
CO2H
对甲酰基苯甲酸 对乙酰基苯甲酸
三、物理性质：
（一）沸点： 分子间不能形成氢键，沸点远低于分子量相当的醇，但具有较大
的极性，沸点略大于RX；如：
CH3CHO
M
44
μ(D) 2.7
Bp℃ 20.2
CH3CH2OH CH3Cl
（三）亲核加成的立体化学（参见p616）
上方
R CO
R'
+ Nu-
Nu
R
R C O- + R' C O-
下方
R'
Nu
1．当醛酮羰基所在的平面为分子的对称面时，加非手性亲核试剂 时产物为外消旋体， 若加手性亲核试剂时，产物中新产生的C*构型R/S比例≠1；
例： H
OHC O + HCN
H3C
NC
H
H C OH + H3C C OH
H+ R C O + NaHSO3
R'
有机化学-第09章 醛与酮-PPT课件
O CH3-C-CH-CH2-CH2-CH3 C=CH2 CH3 4-甲基-3-丙基- 4-戊烯-2-酮
O 4-甲基-1,3-环己二酮
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8
O
第九章 醛和酮
第二节 结构和物理性质 (一、结构)
第二节 结构和物理性质
一、羰基的结构
O
121.7 o 121pm
C
比较
H
116.6 o
H
羰基碳为sp2杂化，碳原子的3 个sp2杂化轨道分别与氧及其它2 个原子形成 3个σ 键，这 3个σ 键 处于一个平面，羰基碳余下的1 个未杂化的 p 轨道与氧的 2p 轨 道彼此平行重叠，形成π键。
1,4-环己二酮
1,4-cyclohexanedione
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7
第九章 醛和酮
第一节 分类和命名 (二、命名)
天然的醛酮都有俗名:
茴香醛
肉桂醛(3-苯丙烯醛)
课堂练习: 命名
C H C H C H C H C H C H O 2-甲基-5-氯己醛 3 2 2 C l C H 3 C H 3
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11
第九章 醛和酮
第二节 化学性质
第二节 醛、酮的化学性质
醛、酮分子中含有活泼的羰基/醛基, 可以发生多种化学反应.
还原反应
亲核加成
O C C+
R (H)
氧化反应
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12
H
α-C及α-H的反应
第九章 醛和酮
第二节 化学性质 (一、亲核加成)
亲核试剂: NuH与羰基C=O发生亲核加成反应的机制如下：
O O HCHRCH
O R － C － R ’
O －C－ Carbonyl group
O 4-甲基-1,3-环己二酮
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8
O
第九章 醛和酮
第二节 结构和物理性质 (一、结构)
第二节 结构和物理性质
一、羰基的结构
O
121.7 o 121pm
C
比较
H
116.6 o
H
羰基碳为sp2杂化，碳原子的3 个sp2杂化轨道分别与氧及其它2 个原子形成 3个σ 键，这 3个σ 键 处于一个平面，羰基碳余下的1 个未杂化的 p 轨道与氧的 2p 轨 道彼此平行重叠，形成π键。
1,4-环己二酮
1,4-cyclohexanedione
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7
第九章 醛和酮
第一节 分类和命名 (二、命名)
天然的醛酮都有俗名:
茴香醛
肉桂醛(3-苯丙烯醛)
课堂练习: 命名
C H C H C H C H C H C H O 2-甲基-5-氯己醛 3 2 2 C l C H 3 C H 3
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11
第九章 醛和酮
第二节 化学性质
第二节 醛、酮的化学性质
醛、酮分子中含有活泼的羰基/醛基, 可以发生多种化学反应.
还原反应
亲核加成
O C C+
R (H)
氧化反应
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12
H
α-C及α-H的反应
第九章 醛和酮
第二节 化学性质 (一、亲核加成)
亲核试剂: NuH与羰基C=O发生亲核加成反应的机制如下：
O O HCHRCH
O R － C － R ’
O －C－ Carbonyl group
有机化学——醛、酮、醌ppt课件
醛、酮对氢氰酸的加成反应活性次序
H H
O
O C O > CH3 C H> R
O C H>
O C
H
> CH3CCH3
O
O
>
> CH3
O C
R
>
O R C
R' &g;
C
适用范围：只有醛、脂肪族甲基酮、八 个碳原子以下的环酮才能与氢氰酸反应。
练习题
将下列化合物与HCN反应的活性按由大到
小顺序排列：
OH
慢
C
+
C N
快
-
OH C-CN
哪种占优，主要取决于各自中间体的相对稳定性 。
实验事实
（1） 丙酮和氢氰酸反应3-4小时，仅有一半原 料起作用。 （2）若在反应体系中加入一滴氢氧化钾溶液， 则反应可在几分钟内完成。 （3）若加入大量酸，则放置几周也不起反应 。
HCN
H +C N
+
-
实验事实说明羰基与氢氰酸的加成反应是亲核加成。
RC H S O N a 3 O H
（3）与格氏试剂加成
格氏试剂是较强的亲核试剂，非常容易与醛、酮 进行加成反应，加成的产物不必分离便可直接水解生 成相应的醇，是制备醇的最重要的方法之一。
M g X R C O
R H O 2 C O M g X+ + M g ( O H ) C X O H H
R
格氏试剂与甲醛作用，可得到比格氏试剂多一个碳 原子的伯醇；与其它醛作用，可得到仲醇；与酮作用， 可得到叔醇。
反应是可逆的，必须加入过量的饱和亚硫酸氢钠 溶液，以促使平衡向右移动。 适用范围：只有醛、脂肪族甲基酮、八个碳原子 以下的环酮才能与饱和亚硫酸氢钠溶液反应。
有机化学醛酮
反响(fǎnxiǎng)可
逆 OH l
CH3-C-SO3Na l CH3
HCl CH3 C=O +NaCl+SO2 +H2O
CH3
CH3 Na2CO3 C=O +Na2SO3+CO2+H2O
CH3 2)应用(yìngyò ng)：鉴别、别离、提纯。
【例题(lìtí)】①如何把混在非羰基化合物中的醛除去？
(i)对于共轭醛酮，只与C=O发生反响，不与C=C发生反响。 (ii) 可复原(fù yuán)：醛、酮，不复原(fù yuán)C=C、C≡C
、NO2等基团. (iii)(ii)反响可逆
第三十七页，共79页。
4.金属(jīnshǔ)复原法－Na/C2H5OH复原法
不复原(fù yuán)C=C、C≡C 收率(shōu lǜ)低
R-CH-Rˊ(H) l OH
可复原(fù yuán)：C=O、C=C、C≡C、NO2、CN、COOR’ 等
第三十二页，共79页。
复原(fù yuán)反响
第三十三页，共79页。
2 用金属(jīnshǔ)氢化Na物BH4 和 LiAlH4
机理(jī lǐ)：
第三十四页，共79页。
2 用金属氢化物 NaBH4 和 LiAlH4
〔一〕亲核加成反响(fǎnxiǎng)
第十四页，共79页。
)酸性还是(hái shi)碱性对反响有利？
加碱，速率加快，因为CN-浓度(nóngdù)增加。
3)适合(shìhé)反响1条、件加：氢醛、氰脂酸肪族甲基酮和少
于8个碳的环酮都可与HCN发生反响。
第十五页，共79页。
例题：比较以下化合物与HCN反响的活性顺序 36H5COCH3 3COCH3 6H5COC6H5 由强到弱的活性顺序:A-C-B-D 例题：由乙醛制备(zhìbèi)乳酸
有机化学第十章醛酮PPT课件
注意事项
在醇氧化制备醛的过程中，应控制反应条件，如温度、浓度、催化剂 等，以避免过度氧化或其它副反应的发生。
通过醇的氧化制备酮
总结词
醇氧化是制备酮的一种常用方法，常用的氧化剂有高锰酸 钾、硝酸、铬酸等。
详细描述
醇氧化制备酮的反应机理是醇分子中的羟基被氧化成羰基， 同时生成氢离子，常用的氧化剂可以将醇氧化成相应的酮， 同时生成水或其它相应的产物。
醛酮还可以用于合成生物活性分子，如激素、维生素等，对生命过程具有重要影响。
05 醛酮的制备方法
通过醇的氧化制备醛
总结词
醇氧化是制备醛的一种常用方法，常用的氧化剂有高锰酸钾、硝酸、 铬酸等。
详细描述
醇氧化制备醛的反应机理是醇分子中的羟基被氧化成羰基，常用的 氧化剂可以将醇氧化成相应的醛，同时生成水或其它相应的产物。
亲核加成反应
与氢氰酸加成
酮在氢氰酸的作用下，可以发生亲核加成反应， 生成相应的羟基腈。
与水加成
酮在水的作用下，可以发生亲核加成反应，生成 相应的醇。
与醇加成
酮在醇的作用下，可以发生亲核加成反应，生成 相应的酯。
亲电加成反应
与溴加成
01
酮在溴的作用下，可以发生亲电加成反应，生成相应的溴代酮。
与硫酸加成
02 醛的化学性质
还原反应
还原成醇
还原成醇和烃的混合物
在催化剂存在下，醛基可被还原成醇， 如用氢化铝锂（LiAlH4）作为还原剂。
在某些条件下，醛基可被还原成醇和 烃的混合物，如用氢气作为还原剂。
还原成烃
在酸性条件下，醛基可被还原成烃， 如用硫酸铜和亚硫酸氢钠作为还原剂。
氧化反应
氧化成酸
在强氧化剂存在下，醛基可被氧化成羧基，如用高锰酸钾 （KMnO4）作为氧化剂。
在醇氧化制备醛的过程中，应控制反应条件，如温度、浓度、催化剂 等，以避免过度氧化或其它副反应的发生。
通过醇的氧化制备酮
总结词
醇氧化是制备酮的一种常用方法，常用的氧化剂有高锰酸 钾、硝酸、铬酸等。
详细描述
醇氧化制备酮的反应机理是醇分子中的羟基被氧化成羰基， 同时生成氢离子，常用的氧化剂可以将醇氧化成相应的酮， 同时生成水或其它相应的产物。
醛酮还可以用于合成生物活性分子，如激素、维生素等，对生命过程具有重要影响。
05 醛酮的制备方法
通过醇的氧化制备醛
总结词
醇氧化是制备醛的一种常用方法，常用的氧化剂有高锰酸钾、硝酸、 铬酸等。
详细描述
醇氧化制备醛的反应机理是醇分子中的羟基被氧化成羰基，常用的 氧化剂可以将醇氧化成相应的醛，同时生成水或其它相应的产物。
亲核加成反应
与氢氰酸加成
酮在氢氰酸的作用下，可以发生亲核加成反应， 生成相应的羟基腈。
与水加成
酮在水的作用下，可以发生亲核加成反应，生成 相应的醇。
与醇加成
酮在醇的作用下，可以发生亲核加成反应，生成 相应的酯。
亲电加成反应
与溴加成
01
酮在溴的作用下，可以发生亲电加成反应，生成相应的溴代酮。
与硫酸加成
02 醛的化学性质
还原反应
还原成醇
还原成醇和烃的混合物
在催化剂存在下，醛基可被还原成醇， 如用氢化铝锂（LiAlH4）作为还原剂。
在某些条件下，醛基可被还原成醇和 烃的混合物，如用氢气作为还原剂。
还原成烃
在酸性条件下，醛基可被还原成烃， 如用硫酸铜和亚硫酸氢钠作为还原剂。
氧化反应
氧化成酸
在强氧化剂存在下，醛基可被氧化成羧基，如用高锰酸钾 （KMnO4）作为氧化剂。
醛和酮—醛和酮(药学有机化学课件)
+ COCH3
Br2
COCH2Br + HBr
卤仿反应
卤仿反应:如果醛、酮α-碳上有三个氢，三个氢被卤素原子
取代，使得碳碳键极性增大，发生碳碳键的断裂，生成三卤
甲烷和羧酸盐的反应。
O
O
CH3C-R(H)+ 3X2
NaOH
OH CX3-C-R(H)
O
CHX3 + R(H)-C-O
O
O
CH3 C CH3 I2 + NaOH CI3 C CH3 NaOH CH3COONa + CHI3
有机化学/ 醛和酮
醛的特征反应
醛基上氢原子由于受羰基 的影响变得比较活泼，因此醛 具有不同于酮的特殊的反应。 醛能被弱氧化剂——托伦试剂、 斐林试剂氧化为羧酸。
一、托伦反应
托伦（Tollens）试剂是AgNO3与氨水生成的一种无色的 银氨配合物溶液，其中Ag+ 起着氧化剂作用，当它与醛共热时， 醛被氧化为羧酸，而它则被还原为金属银，附着在试管内壁上， 形成光亮的银镜，因此该反应也称为银镜反应。
或浓H2SO4
H
或浓H2SO4 H
半缩醛
缩醛
➢ 半缩醛不稳定，很难分离。 ➢ 缩醛具有双醚的结构，对碱、氧化剂、还原剂稳定，可
以分离出来。
➢ 缩醛在稀酸中易水解转变为原来的醛，合成中可利用此 反应来保护醛基。
一、加成反应
与醇加成 分子内也能形成半缩醛、缩醛。
CH O
干 HCl
OH
H OH O
环状半缩醛(稳定) 在糖类化合物中多见
O
C5 H3C4 H2C3 C2 HC1 H3
CH3 2-甲基-3-戊酮
C H3
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第十一章 醛 和 酮（1）
主要内容：
▪ 醛酮的制备方法 ▪ 醛酮的化学性质（I）
醛酮羰基的碱性及亲核性 醛酮与亲核试剂的亲核加成反应
一． 醛酮的类型和命名
羰基 carbonyl
醛和酮
O R CH
O R C R'
醛、酮的分类
醛（aldehyde）
酮（Ketone）
O R CH
O R C R'
脂肪族醛、酮
•芳香酮 ArCH2Ar'
HNO3
ArCH2R
O2, Mn(OAc)3,
O Ar C Ar' 二芳基酮
O Ar C R
通过二卤代物水解合成芳香醛、酮
间接氧化
四. 醛、酮的性质 (I)
羰基氧有弱碱性 可与酸结合
性质分析
a碳有吸电子基 a氢有弱酸性
R1 O
碳与氧相连 氢易被氧化
R2
a
CC
H(R)
羰基碳有亲电性 H
O
Ph
Ph
查尔酮（chalcone）
1, 3－二苯基丙烯酮 (E)-
chalcone
二 醛酮的物理性质
1. 沸点和溶解性
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。脂肪族醛酮相对密度小于 1，芳香族醛酮相对密度大于1。
O
O
CH3 C CH3 CH3 C CH2CH3
acetone
MEK
O
C
H
CH2 CH CH2CH2
CH3
CH3 citronellal
CH C
insect repellent
CH3
香茅醛
OH CH3
CH3
H
H
H
O
testosterone
三. 醛、酮的制备 1. 几种已知的方法
炔烃的水解
RC CH
O RCH
➢反应活性比较
还原能力： 羰基的亲电性：
LiAlH4 > LiAlH2(OR)2 > LiAlH(OBu-t)3
O
R CX
>
O RC HO源自[H]RC XLiAlH4 LiAlH(OBu-t)3
很快 较快
O
[H]
RC H
快 慢
R CH2 OH
选择性差 选择性好
通过酰氯合成酮（酰基上的亲核取代）
O Ar C H
O Ar C R
芳香族醛、酮
O
b aC
CC
H(R)
a, b－不饱和醛、酮
醛酮的命名
CHO H3C
巴豆醛 反-2-丁烯醛 (E)-but-2-enal
O CHO
3-氧代（正）戊醛 3-oxopentanal
O
O
甲基乙基甲酮 丁酮 butanone
1-环己基-2-丁酮 1-cyclohexylbutan-2-one
Ar H
CO / HCl (干燥)
AlCl3, CuCl,
O Ar C H
芳香醛
2. 一些制备醛酮的新方法
通过酰氯的还原制备醛
O R C Cl
H2 / Pd， 硫-喹啉（或硫-脲） Rosenmund 反应
LiAlH(OBu-t)3
SOCl2
O R C OH
（羧酸）
醚 LiAlH4 + 3 t-BuOH
O
•比较： R C Cl R'MgX
O
R'MgX
R C R'
R2CuLi和R2Cd活性 较低，但选择性好
OH R C R'
R'
通过芳烃的氧化合成芳香醛、酮
•芳香醛
ArCH3
MnO2
ArCH O
保护，使不氧化
CrO3 ArCH3
Ac2O
ArCH(OH)2
ArCH(OAc)2 H2O H+
二乙酸酯
ArCH O
2. 醛酮的光谱特征
羰基的红外光谱在1750-1680 cm-1之间有一个非常强 的伸缩振动吸收峰。-CHO中的C-H键在2720 cm-1区域有 一个非常特征的伸缩振动吸收峰。当羰基与双键共轭， 吸收向低波数位移。
醛酮的光谱性质
*Industrial Uses
Most common is that of a solvent:
H2NR, HNR2 HOR H2O
不强
醛酮与负离子型亲核试剂加成的两种形式
• 不可逆型（强亲核试剂的加成）
O
亲核加成
O
H2O
OH
C
不可逆
C
C
Nu
Nu
Nu
Nu
RMgBr, RLi, R C CMgBr , R C CNa , LiAlH4, NaBH4
• 可逆型（一般亲核试剂的加成）
O
亲核加成
O
末端炔
H2O Hg++
O R C CH3
甲基酮
氧化法
• 氧化醇
R 可为不 饱和基团
Sarrett 试剂 Sarrett 试剂 Jones 试剂
Oppenauer 氧化
• 氧化烯烃
R1
C R2
R3 C
H
(1) O3 (2) Zn / H2O
KMnO4
例
R1 [O]
R2
R1
C R2
CH2
KMnO4
H2O
OH
C
C
C
可逆
Nu
Nu
Nu
Nu
NaCN, NaHSO3
2.1 醛酮与 RMgX 或 RLi 的加成
1o醇 2o醇 3o醇
2.2 醛酮与炔化物的加成
O M C C R(H)
C
H2O
M = Na, K, MgX等
•进一步应用
OH C C C R(H)
a－炔基醇
可与亲核试剂结合
• a氢与碱的
R1 O
反应
R2
a C
C
H(R)
H B
R1 C
R2
O C
H(R)
烯醇负离子
1. 羰基氧的碱性（与H+或Lewis酸的作用）
H+ O
C
碳上正电荷少 亲电性较弱
OH
OH
C
C
碳上正电荷增加 亲电性加强
•例：
O RCH
2 R'OH
2 R'OH H+
No Reaction
R'OH 为弱亲核试剂
OH RCH
OR' RCH
OR'
缩醛
2. 醛酮羰基上的亲核加成反应(1)
一些常见的与羰基加成的亲核试剂
亲核试剂
相应试剂
亲核能力
负离子型 Nu
R RC C H CN HO3S
RMgBr, RLi R C CMgBr , R C CNa LiAlH4, NaBH4 NaCN NaHSO3
强 较强
分子型 NuH
O
O
5, 5-二甲基-1, 3-环己二酮 5,5-dimethylcyclohexane-1,3-
dione
CHO
苯甲醛 benzaldehyde
CHO OH
O CHO
水杨醛 2－羟基苯甲醛 2-hydroxybenzaldehyde
呋喃甲醛 furan-2-carbaldehyde
O
CH3 乙酰苯 苯乙酮 acetophenone
R1
R3
CO + OC
R2
H
R1 CO
R2
R3 + OC
OH
R1
O
O
R2
有合成价值
R1
C O + CO2 R2
芳香酮和醛的合成 •Friedel-Crafts 反应
O
O
O
R C Cl or R C O C R
Ar H
AlCl3 O R C OH
HF or PPA
O Ar C R
芳香酮
•Gattermann-Koch 反应
主要内容：
▪ 醛酮的制备方法 ▪ 醛酮的化学性质（I）
醛酮羰基的碱性及亲核性 醛酮与亲核试剂的亲核加成反应
一． 醛酮的类型和命名
羰基 carbonyl
醛和酮
O R CH
O R C R'
醛、酮的分类
醛（aldehyde）
酮（Ketone）
O R CH
O R C R'
脂肪族醛、酮
•芳香酮 ArCH2Ar'
HNO3
ArCH2R
O2, Mn(OAc)3,
O Ar C Ar' 二芳基酮
O Ar C R
通过二卤代物水解合成芳香醛、酮
间接氧化
四. 醛、酮的性质 (I)
羰基氧有弱碱性 可与酸结合
性质分析
a碳有吸电子基 a氢有弱酸性
R1 O
碳与氧相连 氢易被氧化
R2
a
CC
H(R)
羰基碳有亲电性 H
O
Ph
Ph
查尔酮（chalcone）
1, 3－二苯基丙烯酮 (E)-
chalcone
二 醛酮的物理性质
1. 沸点和溶解性
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。脂肪族醛酮相对密度小于 1，芳香族醛酮相对密度大于1。
O
O
CH3 C CH3 CH3 C CH2CH3
acetone
MEK
O
C
H
CH2 CH CH2CH2
CH3
CH3 citronellal
CH C
insect repellent
CH3
香茅醛
OH CH3
CH3
H
H
H
O
testosterone
三. 醛、酮的制备 1. 几种已知的方法
炔烃的水解
RC CH
O RCH
➢反应活性比较
还原能力： 羰基的亲电性：
LiAlH4 > LiAlH2(OR)2 > LiAlH(OBu-t)3
O
R CX
>
O RC HO源自[H]RC XLiAlH4 LiAlH(OBu-t)3
很快 较快
O
[H]
RC H
快 慢
R CH2 OH
选择性差 选择性好
通过酰氯合成酮（酰基上的亲核取代）
O Ar C H
O Ar C R
芳香族醛、酮
O
b aC
CC
H(R)
a, b－不饱和醛、酮
醛酮的命名
CHO H3C
巴豆醛 反-2-丁烯醛 (E)-but-2-enal
O CHO
3-氧代（正）戊醛 3-oxopentanal
O
O
甲基乙基甲酮 丁酮 butanone
1-环己基-2-丁酮 1-cyclohexylbutan-2-one
Ar H
CO / HCl (干燥)
AlCl3, CuCl,
O Ar C H
芳香醛
2. 一些制备醛酮的新方法
通过酰氯的还原制备醛
O R C Cl
H2 / Pd， 硫-喹啉（或硫-脲） Rosenmund 反应
LiAlH(OBu-t)3
SOCl2
O R C OH
（羧酸）
醚 LiAlH4 + 3 t-BuOH
O
•比较： R C Cl R'MgX
O
R'MgX
R C R'
R2CuLi和R2Cd活性 较低，但选择性好
OH R C R'
R'
通过芳烃的氧化合成芳香醛、酮
•芳香醛
ArCH3
MnO2
ArCH O
保护，使不氧化
CrO3 ArCH3
Ac2O
ArCH(OH)2
ArCH(OAc)2 H2O H+
二乙酸酯
ArCH O
2. 醛酮的光谱特征
羰基的红外光谱在1750-1680 cm-1之间有一个非常强 的伸缩振动吸收峰。-CHO中的C-H键在2720 cm-1区域有 一个非常特征的伸缩振动吸收峰。当羰基与双键共轭， 吸收向低波数位移。
醛酮的光谱性质
*Industrial Uses
Most common is that of a solvent:
H2NR, HNR2 HOR H2O
不强
醛酮与负离子型亲核试剂加成的两种形式
• 不可逆型（强亲核试剂的加成）
O
亲核加成
O
H2O
OH
C
不可逆
C
C
Nu
Nu
Nu
Nu
RMgBr, RLi, R C CMgBr , R C CNa , LiAlH4, NaBH4
• 可逆型（一般亲核试剂的加成）
O
亲核加成
O
末端炔
H2O Hg++
O R C CH3
甲基酮
氧化法
• 氧化醇
R 可为不 饱和基团
Sarrett 试剂 Sarrett 试剂 Jones 试剂
Oppenauer 氧化
• 氧化烯烃
R1
C R2
R3 C
H
(1) O3 (2) Zn / H2O
KMnO4
例
R1 [O]
R2
R1
C R2
CH2
KMnO4
H2O
OH
C
C
C
可逆
Nu
Nu
Nu
Nu
NaCN, NaHSO3
2.1 醛酮与 RMgX 或 RLi 的加成
1o醇 2o醇 3o醇
2.2 醛酮与炔化物的加成
O M C C R(H)
C
H2O
M = Na, K, MgX等
•进一步应用
OH C C C R(H)
a－炔基醇
可与亲核试剂结合
• a氢与碱的
R1 O
反应
R2
a C
C
H(R)
H B
R1 C
R2
O C
H(R)
烯醇负离子
1. 羰基氧的碱性（与H+或Lewis酸的作用）
H+ O
C
碳上正电荷少 亲电性较弱
OH
OH
C
C
碳上正电荷增加 亲电性加强
•例：
O RCH
2 R'OH
2 R'OH H+
No Reaction
R'OH 为弱亲核试剂
OH RCH
OR' RCH
OR'
缩醛
2. 醛酮羰基上的亲核加成反应(1)
一些常见的与羰基加成的亲核试剂
亲核试剂
相应试剂
亲核能力
负离子型 Nu
R RC C H CN HO3S
RMgBr, RLi R C CMgBr , R C CNa LiAlH4, NaBH4 NaCN NaHSO3
强 较强
分子型 NuH
O
O
5, 5-二甲基-1, 3-环己二酮 5,5-dimethylcyclohexane-1,3-
dione
CHO
苯甲醛 benzaldehyde
CHO OH
O CHO
水杨醛 2－羟基苯甲醛 2-hydroxybenzaldehyde
呋喃甲醛 furan-2-carbaldehyde
O
CH3 乙酰苯 苯乙酮 acetophenone
R1
R3
CO + OC
R2
H
R1 CO
R2
R3 + OC
OH
R1
O
O
R2
有合成价值
R1
C O + CO2 R2
芳香酮和醛的合成 •Friedel-Crafts 反应
O
O
O
R C Cl or R C O C R
Ar H
AlCl3 O R C OH
HF or PPA
O Ar C R
芳香酮
•Gattermann-Koch 反应