第11 章 醛和酮
有机化学第五版第十一章醛和酮课后习题答案

第十一章醛和酮习题答案最新版1. 用系统命名法命名下列醛、酮;解:1 2-甲基-3-戊酮24-甲基-2-乙基己醛3反-4己烯醛4Z-3-甲基-2庚烯-5-炔-4-酮53-甲氧基-4-羟基苯甲醛 6对甲氧基苯乙酮7反-2-甲基环己基甲醛83R-3-溴-2-丁酮93-甲酰基戊二醛10螺癸-8-酮2. 比较下列羰基化合物与HCN加成时的平衡常数K值大小;1Ph2CO 2PhCOCH3 3Cl3CHO 4ClCH2CHO5PhCHO6CH3CHO解:1<2<5<6<4<3原因: HCN对羰基加成是亲核加成,能降低羰基碳原子上电子云密度的结构因素将会使K值增大,故K值顺序是:6<4<3,而羰基碳原子的空间位阻愈小,则K值增大,故K 值的顺序是:1<2<5<6 ,综合考虑:则K值顺序是:1<2<5<6<4<3;6. 完成下列反应式对于有2种产物的请标明主次产物;解:7. 鉴别下列化合物:解:或12. 如何实现下列转变解:13. 以甲苯及必要的试剂合成下列化合物;解:1214. 以苯及不超过2个碳的有机物合成下列化合物;解:2解:18. 化合物F,分子式为C10H16O,能发生银镜反应,F对220 nm紫外线有强烈吸收,核磁共振数据表明F分子中有三个甲基,双键上的氢原子的核磁共振信号互相间无偶合作用,F经臭氧化还原水解后得等物质的量的乙二醛、丙酮和化合物G,G分子式为C5H8O2,G能发生银镜反应和碘仿反应;试推出化合物F和G的合理结构;解:19. 化合物A,分子式为C6H12O3其IR谱在1710 cm-1有强吸收峰,当用I2-NaOH处理时能生成黄色沉淀,但不能与托伦试剂生成银镜,然而,在先经稀硝酸处理后,再与托伦试剂作用下,有银镜生成;A的I HNMR 谱如下: δ s,3H,δ d, 2H , δs,6H , δt,1H;试推测其结构;解:20. 某化合物A,分子式为C5H12O,具有光学活性,当用K2Cr2O7氧化时得到没有旋光的B,分子式为 C5H10O,B与CH3CH2CH2MgBr作用后水解生成化合物C,C能被拆分为对映体;试推测A、B、C结构;解:2013-4-9。
第11章_醛和酮-2

与RMgX的1,2加成后水解:
产物形式上:R-H与羰基的加成(R带负电)
δ-
δ+ C 4
Cδ-3δ+OC2 1
① R- L+i 或
δ- δ+
① RMgX
δ- δ+
①R2CuLi
δ- δ+ RH
②H3O+ 1,4-加成
HO CCC R
1,4加成后水解产物形式上:RH与双键的加成。
δ+ C 4
δCδ-3δ+OC2
Nu
R
L
L:大, M:中, S:小。
优势构象:L与C=O反式共平面;
亲核试剂易从S的一边进攻羰基。
O
S
M
Nu- + ·
RL
O-
S
M
·
Nu
R
Br
L
O
SH
M
Et
δMg H3δC H O
CH3MgBr
Et H2O H H H3C
OH Et
H
H Ph L
H Ph
Ph
主要产物
亲核试剂易从S的一边进攻羰基。
2. 亲核试剂的体积大小对加成方向的影响
C2H5 H
B. 4 位上位阻大,以1,2-加成为主。
Oδ-
C6H5CH=CHCδ+H
C2H5MgBr δ- δ+
H2O
C6H5CH
C2H5 H
OH CHCH
C2H5
2. 与强亲核试剂RLi反应,以1,2-加成为主.
δ-O
δ+
(1)PhLi
OH Ph
(2δ-)H2δO+ Ph H
有机化学 第十一章 醛酮(1)

E1
E2
19
四. 化学性质(C.P.)
结构分析 讨论1: 比较苯酚C-O与醛酮C=O的结构? C杂化形式 苯酚 醛酮 sp2 sp2 O杂化形式 sp2 sp2(国外)
H H
C O
H
C O
H
20
结构分析 讨论1: 比较苯酚C-O与醛酮C=O的结构?
H
H
C O
H
+
-
C O
H
C
H
O
H
O O CH3 C CH2 C CH3
14
2. 命名
普通命名法
醛:αβγδ… 标记取代基位置
CH3CHCH2CHO CH3 CH3OCH2CH2CH2CHO CH=CHCHO
-甲基丁醛
γ-甲氧基丁醛
-苯基丙烯醛
酮:某某基酮(与醚相似)
O CH 3 C HC CH 3
O CH2 CH C CH3
O C CH3
CH3
甲基异丙基酮
甲基乙烯基酮
苯基甲基酮 15
2. 命名
系统命名法
脂肪醛酮:选含羰基(位次小)的最长C链为母体,称某醛(酮);
O CH3CH2CHCH2C CH2CH3 CH3
5-甲基-3-庚酮
当主链中有 C=C 时,称烯醛或烯酮;
O CH2 CH C CH3
O (CH3)2CHCHCH=CHCCH3 Cl 6-甲基-5-氯-3-庚烯-2-酮
加酸反应速率减小,加入大量酸,放许多天也不反应。
● 反应条件:碱催化
● 增碳的反应:制备增1个C的羧酸
● 范围: 醛、大多数甲基酮
28
(一) 羰基的亲核加成 1. 与氢氰酸加成
大学有机化学重点知识总结第十一章 醛、酮

—制备增加2个C原子的伯醇:
+
H2C CH2
-+
RM gBr
O -
(C2H5)2O
R C H 2 C H 2 O M g B r
H 3O + H O C H 2C H 2R
精选可编辑ppt
42
33.
CH3 ( NBS )
CH2Br
Mg
(
干醚
CH2MgBr )
① O / 干醚
(
② H3O+
CH2CH2CH2OH )
R C O R '+H 2 O H +
R CO +2 R 'O H
(R '')HO R '
(R '')H
精选可编辑ppt
33
H +
O O C H 3
( )+ ( )
O
CH2CH2CH2CH CH3OH
HO
O
O
O
C OCH3 H
O O
C OCH3
H OC H2CH 2OH
精选可编辑ppt
34
(3)活性:醛>酮 酮一般用原甲酸三乙酯形成缩酮
O C
羰基
第十一章 醛、酮
–CHO
醛基
O HCH
O
RCH
甲醛 醛
O
C
酮基
O
R C R' 酮
精选可编辑ppt
1
烃基
脂肪族醛和酮 芳香族醛和酮
醛和酮
饱和醛和酮
的分类 烃基是否饱和 不饱和醛和酮
一元醛和酮
羰基个数 二元醛和酮
多元醛和酮
有机化学第十一章 醛酮

NaCl + SO2↑ + H2O
Na2CO3 NaHCO3 + Na2SO3
(C)转化成α-羟基腈 α-羟基磺酸钠与NaCN作用,其磺酸基则被氰基取代生成α-
羟基腈。如:
CHO NaHSO3
OH C
Na C N
SO3Na
OH C
CN
HCl H2O
OH C
COOH
优点:可以避免使用易挥发、有毒的HCN,且产率较高。
O
O
CH3-C-CH2-C-CH3
2,4 戊二酮
H3C O
3 甲基环戊酮
练习
命名下列化合物。
O CH3 CH3CCH2C=CH2
4-甲基-4-戊烯-2-酮
CH3CHCH2CHO OH
3-羟基丁醛
O CH3CHCH2CCH3
Cl
4-氯-2-戊酮
O CCH3
CHO
CHO
苯乙酮
CH2CHO
苯甲醛
CH3
3-甲基苯甲醛
= = R
++ δ
δ
R δ+ δ
CO >
CO
H
R
羰基碳原子连有基团的体积↑,空间位阻↑,不利于亲核试剂
进攻,达到过渡状态所需活化能↑,故反应活性相对↓。
综上所述,下列醛、酮进行亲核加成的相对活性为:
Cl3C C=O
H
> C=O
> CH3 C=O
R
> C=O
Ar
> C=O
>
H
H
H
H
H
= CH3 C O >
α -二醛或酮:两个羰基直接相连。 β -二醛或酮:两个羰基间隔一个碳原子。
大学有机化学第11章__醛和酮

O C CH3
苯乙酮
(乙酰苯)
共九十一页
2)系统(xìtǒng)命名 法
O
5
CH3
CH3CH2-C-CH2-CH-CH2CH3
CH3-CH-CH2CH2CHO
HO-CH-CH3
6
4-甲基戊醛
5-乙基-6-羟基 3-庚酮
- (qiǎngjī)
共九十一页
C H 3
C H O
C H 2 C H 2 C H C H O O H C C H 2 C H C H 2 C H O
共九十一页
加成-消除(xiāochú)历程
R’
R—C=O + H2N—G
H+
R’ R-C — N—G
H+ -H2O
R’ R-C=N—G
OH H
(N-取代(qǔdài)亚胺)
这种加成-消除实际上可以看成由分子间脱去一分子水:
R’
R—C=O + H2 N—G
R’ R-C=N—G + H2O
共九十一页
加成-缩合产物(chǎnwù)的结构及名称:
加成-缩合产物的结构(jiégòu)及名称:
R’ R—C=O +
R’
H2N—R H2N—OH
R—C = N-R Schiff base R’
R—C = N-OH 肟(oxime)
H2N—NH2 H2N—NH-
O
R’
R—C=N-NH2 腙(hydrazone) R’
R-C=N-NH-C6H5 苯腙
H2N—NH-C-NH2
R’
R-C=N-NH-CO-NH2 缩氨脲
共九十一页
6) 与格氏试剂加成
有机化学第十一章
羰基化合物的活性次序(电子效应和空间效应): 羰基化合物的活性次序(电子效应和空间效应):
HCHO > CH3CHO > ArCHO > CH3COCH3 > CH3COR> CH3COAr > RCOR' > ArCOAr'
O 2N CHO > CHO
>
H 3C
CHO
1、与HCN的加成 、 的加成
维纶
4、与金属有机试剂的加成 、
(1)格氏试剂 )格氏试剂: H2CO +
MgCl 无水 乙醚
CH2OH 64-96%
H2O CH2OMgCl H SO 2 4
CH3 无水 乙醚 CH3COPh + PhCH2MgCl PhCH2 C OMgCl Ph CH3 H2O PhCH2 C OH NH4Cl Ph 92% Grignard: 1912 Nobel Prize
异 丙 醇 铝 ,丙 酮 丙 苯,回流
80%
CHCH CCH CH2 CH3
CH3 C CH CHCH CCH CH2 CH3 O
Oppenauer氧化: 异丙醇铝是催化剂 反应中双键不受影响。 氧化: 异丙醇铝是催化剂, 反应中双键不受影响。 氧化
脱氢:醇在适当的催化剂条件下脱去一分子氢 生成醛酮。 脱氢:醇在适当的催化剂条件下脱去一分子氢,生成醛酮。
CH3OH 浓H2SO4
COOCH3
CH2 C COOCH3 CH3 90%
过氧化苯甲酰
CH2 C CH3
n
甲基丙烯酸甲酯
聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃) 有机玻璃)
2、与NaHSO3的加成 、
加成生成a-羟基磺酸钠 羟基磺酸钠: 醛和甲基酮与饱和的NaHSO3加成生成 羟基磺酸钠: 醛和甲基酮与饱和的
有机化学--第十一章 醛 和 酮
等氧化剂所氧化,例如:
常把次卤酸钠的碱溶液与醛或酮作用生成三卤甲烷的 反应称为卤仿反应。
52
如果用次碘酸钠(碘加氢氧化钠)作试剂,产生具有特殊气味的黄
色结晶的碘仿(CHI3),这个反应称为碘仿反应。可通过碘仿反应来 鉴定具有 构的醛和酮,以及 结构的醇,因为次
碘酸钠又是一个氧化剂,能将
结构的醛或酮:
结构的醇氧化成含
53
生成α-羟基腈,此法优点是可避免使用有毒的氰化氢,
而且其产率也较高。例如:
33
3.与醇加成
在干燥氯化氢或浓硫酸的作用下,一分子醛或酮与
一分子醇发生加成反应,生成的化合物分别称为半缩醛
或半缩酮。
34
半缩醛(酮)一般是不稳定的,它易分解成原来的醛
(酮),因此不易分离出来,但环状的半缩醛较稳定,能
够分离得到。例如:
当醛、酮进行加成反应时,一般是试剂带负电荷
(亲核)的部分先向羰基碳原子进攻,然后是带正电荷
(亲电)的部分加到羰基氧原子上。决定反应速率的是第 一步,即亲核的一步,所以称为亲核加成反应。
18
亲核加成反应的难易取决于羰基碳原子的亲电性的
强弱、亲核试剂亲核性的强弱,以及电子效应和空间效
应等因素。芳香族羰基化合物进行亲核加成反应困难的 原因是羰基与芳环共轭;同时芳环有较大的体积,能产
14
脂肪醛及芳醛分子中,与羰基相连接的氢在核磁共振谱中的特
征吸收峰出现在极低的低场,化学位移值δ=9~10。醛基质子的化学 位移值是很特征的,这一区域内的吸收峰可用来证实醛基(—CHO)的
存在。
15
与其它吸电基一样,羰基对于与其直接相连的碳原子上的质 子也产生一定的去屏蔽效应。
16
有机化学 第十一章 醛酮
O CCH3
山东科技大学
王鹏
化学与环境工程学院
11.3 醛酮的制备
丁酮的1H NMR谱图:
单峰
三重峰
四重峰
山东科技大学
王鹏
化学与环境工程学院
11.6 醛和酮的化学性质
醛和酮的反应部位:
氧化还原反应
亲核加成反应
O C C R (H) H
α-氢的反应
山东科技大学
王鹏
化学与环境工程学院
• 碳负离子 • 氧负离子 • 氮负离子 • 硫负离子
山东科技大学
王鹏
化学与环境工程学院
11.6.1 醛和酮的亲核加成
二、羰基与碳负电中心的加成
1. 与HCN的加成:
反应现象:
• 仅丙酮与氢氰酸混合,长时间加热仅得极少产物
• 加入极少量的碱,反应能迅速完成;而体系存在酸 时反应受到抑制,甚至不反应
δ+ Li
-n-BuH
H
+
_
(C6H5)3P CH2CH3Br
+ (C6H5)3P (C6H5)3P
_
CHCH3 Ylide CHCH3 磷 叶 立 德
• 磷叶立德可与羰基反应生成烯烃:
R1
Ph3P=CHR +
CO
R2
R1 C CHR
R2
山东科技大学
王鹏
化学与环境工程学院
11.6.1 醛和酮的亲核加成
CH3CH2CH2 C H
CH3
O CH
正丁醛
异戊醛
苯甲醛
酮:以甲酮作母体,“甲”字可省略
O
CH3 C CH2CH3
甲乙酮 甲基乙基(甲)酮
第十一章醛、酮习题
一、选择题[1]下列四个化合物,不被稀酸水解的是:(A)OOCH 3OO OO OO (B) OCH 3OO OO OO(C)OOOO OO (D) OCH 3OOOO O O[2]下列哪一种化合物实际上不与NaHSO 3起加成反应? (A) 乙醛 (B) 苯甲醛 (C) 2-丁酮 (D) 苯乙酮[3],H2C 6H 5CCH3O主要产物是:(A) H C O CH 3(C 6H 5)2C CH 3 C C 6H 5O C CH 3C 6H 5OH (CH 3)2C C 6H 5CH 3C C 6H 5(CH 3)2C C(C 6H 5)2 (B) OH C O CH 3(C 6H 5)2C CH 3 C C 6H 5OC CH 3C 6H 5(CH 3)2C C 6H 5CH 3C C 6H 5(CH 3)2C C(C 6H 5)2OH OH (C) H C O CH 3(C 6H 5)2C CH 3 C C 6H 5O C CH 3C 6H 5OH(CH 3)2C C 6H 5CH 3C C 6H 5(CH 3)2C C(C 6H 5)2OH OH (D) OH C O CH 3(C 6H 5)2C CH 3 C 6H 5O C CH 3C 6H 5OH (CH 3)2C C 6H 5CH 3C C6H 5(CH 3)2C C(C 6H 5)2OH OH [4]用格氏试剂制备1-苯基-2-丙醇,最好采用哪种方案? (A) CH 3CHO + C 6H 5CH 2MgBr (B) C 6H 5CH 2CH 2MgBr + HCHO (C) C 6H 5MgBr + CH 3CH 2CHO(D) C 6H 5MgBr + CH 3COCH 3[5]CHO跟稀NaOH 溶液反应,主要产物是:OHOHOOO (A)(B)(C)(D)[6]下列可逆反应中哪一个平衡最有利于生成水合物:(A) CH 33O+H 2OC OH CH 3CH 3OH (B) CH 32CH 3O+H 2OC OH CH 3OH3CH HClHCl(C) CH 2O+H 2O (D) CCl 3CHO+H 2OH 2COH OH Cl 3CCHOH OH HClHCl[7]下列化合物中, 不能发生羟醛缩合反应的是:(D)C 2H 5CHO CH 3CHOCH 3(C)(CH 3)2CHCHO(B)(A)CH 3CHO O[8]完成下面的转变,需要哪组试剂?CH 3CH =CH(CH 2)2CH =O ───→ HOOCCH 2CH 2CH =O(A)KMnO 4 (B)(1)EtOH/干HCl (2)KMnO 4 (3)H 3O + (C)K 2Cr 2O 7 (D)HNO 3 [9]下面的氧化反应, 用何种氧化剂较好?(A) K 2Cr 2O 7/H + (B) CrO 3·吡啶 (C) Ag(NH 3)2+ (D) 稀、冷KMnO 4CH OCO 2H[10](2)H 3+(1)EtMgBr PhCH CHCOCMe 3的产物是:(A) PhCHCH 2COCMe 3(B) PhCH CH C(OH)CMe 3(C) PhCHCH 2CHCMe 3(D) PhCH 2CH 2C(OH)CMe 3[11]下面反应的主要产物是:CH 3OCOO NaBH 4OH HHOC OH HCH 3OCOH OHCH 3OCO H OHHOC H 2H 2(D)(B)(A)(C)[12]下列试剂能区别脂肪醛和芳香醛的是:(A) 土伦试剂 (B) 斐林试剂 (C) 溴水 (D) Ag 2O [13] (S )-α-甲基丁醛与HCN 加成然后进行水解的主要产物是:COOHH HO H CH 32H 5OH H CH 3H2H 5COOHOH COOHH CH 3H C 2H 5COOHOH H CH 3H2H 5(A)(B)(C)(D)[14] (S )-α-苯基丁醛与CH 3MgI 反应后水解所获得的主要产物是:OH H C 2H 5HCH 3H HO CH 3HC 2H 5H HC 2H 5HO CH 3H HC 2H 5OH CH 3(A)(B)(C)(D)[15]在H 2 / Pt 条件下主产物为:A :NHCH 3H CH 3P hOHH B :NHCH 3H CH 3P hHHOC :外消旋产物D :NHCH 3H CH 3Hh OH[16]下列四组不属于共振式的是:DC B A 和和和和CH 3OCH 3CH 3CCH 2(CH 3)3P O+-(CH 3)3POH 3COSO-H 3COS OO-N N N CH 3..+-N N N CH 3+_[17]下列各构造式中哪个属于不同的化合物:-HC O NHHCONH-OCH 3COCH 2CHAD与与与O与 CH 3O CH 2CH-+B C[18]下列碳负离子稳定性大小为: OOOO(1)(2)__(A)(1)>(2) (B)(2)>(1) (C)相同 (D)无法比较 [19]在酸溶液中哪一个化合物的羰基易发生质子化?A :p -MeOC 6H 5COMeB :p -NO 2C 6H 5COMe C :C 6H 5COMeD :m -MeOC 6H 5COMe[20] C 6H 5COCH 2CH 2C 6H 5的CCS 名称应该是:A :1,3-二苯基-3-丙酮B :1,3-二苯基-1-丙酮C :1,3-二苯基丙酮D :1,3-二苯基甲乙酮[21] (1)环丁酮,(2)环戊酮,(3)3-戊酮在用氢化物还原时,活性次序为:A :(3)>(1)>(2)B :(3)>(2)>(1)C :(2)>(1)>(3)D :(1)>(2)>(3) [22]苯甲醛与甲醛在浓NaOH 作用下主要生成:(A) 苯甲醇与苯甲酸 (B) 苯甲醇与甲酸 (C) 苯甲酸与甲醇 (D) 甲醇与甲酸 [23]在碱存在下,下列化合物与1 mol 溴反应时卤化发生的位置:3B[24]下列羰基化合物用硼氢化钠还原时,反应速度最快者为哪个?A :PhCHOB :OP h P hC :P h OCH 3D :OCH 3CH 3[25]2-苯基丙醛与CH 3MgI 加成时,产物为哪种?A. 内消旋产物B. 外消旋产物C. 赤型产物为67%,苏型产物为33%D. 赤型产物为33%,苏型产物为67%[26] 为了使(CH 3)3C C(CH 3)3C O转变成[(CH 3)3C]3C-OH 应采用:A :烷基锂试剂B :格氏试剂C :二烷基镉D :二烷基锌 [27]苯乙酮CF 3CO OO H 3主要得到下列何种产物?(A) 苯甲酸甲酯 (B) 苯甲酸 + CH 3COOH (C) 乙酸苯酯 (D) 苯甲酸+HCOOH 二、填空题[1]写出下列反应的主要有机产物或所需之原料、试剂(如有立体化学问题请注明)。
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第11章醛与酮§11.1 分类、命名及其物理性质11.1.1 分类和命名1、分类2、普通命名法(1)醛可由相应醇的普通名称出发,仅需将名称中的醇改成醛。
(2)酮在酮字的前面加上所连接的两个烃基的名称。
(与醚命名相似)3、系统命名法a)选主链——含有羰基的最长碳链为主链。
b)编号——从靠近羰基的一端开始编号。
取代基的位次、数目及名称写在醛酮名称前面,并注明酮分子中羰基的位置。
11.1.2 物理性质1、物态甲醛为气体,其他C12及以下脂肪一元醛酮为液体,C12以上的脂肪酮为固体。
2、相对密度脂肪族醛酮相对密度小于1,芳香族醛酮相对密度大于1。
3、沸点与分子量相近的醇、醚、烃相比,沸点:醇>醛、酮>醚>烃原因:a、醇分子间可形成氢键,而醛、酮分子间不能形成氢键;b、醛、酮的偶极矩大于醚、烃的偶极矩。
4、水溶性由于醛酮的羰基氧原子能与水分子中的氢原子形成氢键,所以低级醛酮能溶于水。
其它的醛酮的水溶性随分子量的增大而减小。
高级醛酮微溶或不溶于水,而溶于一般的有机溶剂。
§11.2 化学性质Ⅰ——亲核加成反应11.2.1 羰基的结构1、羰基的结构2、亲电和亲核反应活性➢羰基中的碳氧双键由于电负性O>C,因此π电子云靠近氧的一端:∙碳原子带部分正电荷,具有亲电性,易于和亲核试剂反应。
∙氧原子带部分负电荷,具有亲核性,易于和亲电试剂反应。
但是带负电荷的氧比带正电荷的碳原子稳定。
总之,易于发生亲核加成反应。
3、电子效应和空间效应的影响①羰基活性的影响X=吸电子基,羰基碳正电荷↗,反应速度↗(平衡常数K c↗);X=推电子基,羰基碳正电荷↘,反应速度↘(平衡常数K c↘)。
②亲核试剂因素对于结构相同的醛酮,试剂的亲核性愈强,反应愈快 (平衡常数就愈大)。
如亲核性:HCN>H2O③空间效应的影响因而羰基碳原子如果连有较大基团时,则不利于反应的进行。
4、亲核加成反应活性a)决定于羰基碳上的正电性δ+↗,则反应↗b)决定于空间效应空间位阻↗,则反应↘✓反应活性:①空间效应:HCHO>CH3CHO>ArCHO>CH3COCH3>CH3COR>RCOR>ArCOAr醛的活性大于酮;脂肪族醛、酮大于芳香族醛、酮。
11.2.2 亲核加成反应1、与HCN加成⇨应用范围:醛、甲基脂肪酮、C≤8环酮HCN与醛、酮的加成是分步进行的,首先由CN—(亲核试剂)首先进攻,也就是说HCN与醛、酮的加成是亲核加成。
即:⇨应用:①增长碳链(加1个C);②制α—羟基酸或不饱和酸。
例1:CH3-C-H + HCNOCH3-CH-CNOHOH-H2O/H+CH3-CH-COOHOH乳酸羟基丙酸a-乙醛此法的优点是可以避免使用有毒的氰化氢,而且产率也较高。
2、与金属有机试剂的反应(1)与RMgX的反应⇨应用:制备各种的醇同一种醇可用不同的格氏试剂与不同的羰基化合物作用生成。
可根据目标化合物的结构选择合适的原料。
CH3-CH-CH-CH3CH3OHa b3-甲基-2-丁醇由于乙醛及2-溴丙烷都很容易得到,故方法a较为合理。
(2)与RLi的反应——制备空间位阻大的3°醇有机锂的亲核性和碱性均比格氏试剂强。
例如下列反应格氏试剂不能发生:乙醚-60 C。
H2O体积大3)3C]3C-OH三叔丁基甲醇(CH3)3CLi + (CH3)3C-C-C(CH3)3O优点:产率较高,而且较易分离。
(3)与炔钠的反应OCH C-Na+,液NH3,-33 C。
(2) H2O,H+,65%-75%(1)OHC CH炔醇3、与NaHSO3加成【反应机理】⇨应用范围:醛、甲基脂肪酮、C8以下环酮(其它酮因空间阻碍不能反应)反应生成的α- 羟基磺酸钠如果在酸或碱存在下,加水稀释,产物又可分解成原来的醛或酮。
⇨应用:A、鉴别醛酮例如:①丙酮与苯乙酮?②2-己酮与3-己酮?B 、分离、提纯醛、酮化合物。
在酸或碱的浓度较大时,平衡反应朝着加成产物分解为原来的醛、酮的方向进行:4、与醇的反应(1)醛可与一元醇或二元醇生成缩醛或环状缩醛:(2)酮只能与二元醇生成环状缩醛(因为五元、六元环有特殊稳定性):(3)分子内也能形成半缩醛、缩醛:缩醛(酮)对碱、氧化剂、还原剂等稳定。
但在稀酸溶液中,室温下可水解,生成原来的醛(酮)和醇。
形成缩醛或缩酮在合成中的应用:羰基的保护例:由CH 3CH=CHCHOCH 3CH 2CH 2CHOCH 3CH=CHCHOHOCH 2CH 2OH 干HClCH 3CH=CHCHO-CH 2O-CH 2H 2,NiO-CH 2O-CH 2CH 3CH 2CH 2CHH 2O/H +CH 3CH 2CH 2CHO、与Wittig 试剂加成伯、仲卤代烃可以和三苯基膦发生SN 2反应生成季膦盐。
再与强碱作用,可除去与磷原子处于α位的碳原子上的氢,生成维狄希试剂。
➢亲核加成:【反应机理】⇨维狄希反应的特点1)可用与合成特定结构的烯烃和指定位置的双键化合物;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)魏悌希反应不发生分子重排,产率高。
⇨用途:制备烯烃、与胺类化合物的缩合➢与伯胺缩合成亚胺的机理➢与氨衍生物的缩合⇨亚胺的应用A、鉴别醛酮绝大多数醛酮都可以与氨的衍生物反应生成产物肟、腙、苯腙、缩胺脲等,一般都是棕黄色固体,很容易结晶,并有一定的熔点,故可鉴别醛酮。
B、分离提纯醛酮醛酮与氨的衍生物的反应是可逆的,缩合产物肟、腙、等在稀酸或稀碱作用下,又可水解为原来的醛酮,故可利用该反应分离提纯醛酮。
、与H2O的反应8、与RSH(硫醇)的反应硫醇比相应的醇更具有强的亲核能力。
酮缩乙二硫醇§11.3 化学性质Ⅱ——α-H的反应11.3.1 α-H的活性(酸性)1、影响a-H活性的因素醛、酮分子上与羰基直接相应的C称为α-C,α-C上的H为α-H。
➢Y的吸电子能力;➢a-H 周围的空间环境;➢负碳离子的稳定性。
2、醛、酮a-H的酸性醛酮分子中羰基旁α-C的H由于受羰基的影响使酸性增强。
在一般情况下,烯醇式在平衡体系中的含量是比较少的,但随着a-H活性的增强,烯醇式也可能成为平衡体系中的主要存在形式。
酮式与烯醇式的互变可通过酸/碱催化。
11.3.2 羟醛缩合与卤化反应1、羟醛缩合在稀碱的作用下含α-H的醛酮,发生缩合生成β-羟基醛或酮,称为羟醛缩合反应。
【反应历程】➢酮的羟醛缩合反应比醛困难:CH3-C-CH3+ CH2-C-CH3NaOHO OHδ-δ+δ+δ-CH3-C=CH-C-CH3OCH3需及时蒸出4-甲基-3-戊烯-2-酮CH3-C-CH2-C-CH3CH3OO H➢分子内的羟醛缩合:合成C5~C7环状物的方法OOONa2CO3H2O,∆ ,96%➢交叉羟醛缩合反应:两种不同的醛、酮之间发生的羟醛缩合反应称为交叉的羟醛缩合反应。
无选择性的交叉羟醛缩合一般意义不大!⇨一些有意义的交叉羟醛缩合反应一种醛或酮有a-H,另一种醛或酮无a-H。
由于酮反应较慢,可利用酮作交叉缩合:应用:利用羟醛缩合反应可以合成碳链增加一倍的α、β-不饱和醛酮2、卤化反应在酸或碱的催化作用下,醛酮的a-H被卤素取代的反应。
(1)酸催化醛、酮在酸催化下进行氯代、溴代、碘代,可以得到一卤代物酸性催化可以控制生成卤素一取代、二取代和三取代【反应机理】酸的催化作用是加速形成烯醇(2)碱催化醛、酮的碱催化卤代与酸催化卤代相比,反应速度较快。
反应很难控制在生成一卤代物阶段上。
最后结果是α-碳原子上的氢全部被卤素取代。
【反应机理】(3)卤仿反应在碱性条件下,与X2作用,甲基上的三个α-H都被卤代,由于羧基氧原子和三个卤素原子的强吸电子作用,使碳-碳键不牢固,在碱的作用下断裂,生成卤仿和相应羧酸。
甲基酮类化合物或能被次卤酸钠氧化成甲基酮的化合物,在碱性条件下与氯、溴、碘作用分别生成氯仿、溴仿、碘仿(统称卤仿)的反应称为卤仿反应。
OH|次卤酸钠溶液具有一定的氧化性,它可将含有CH3-CH-结构单元的醇氧化成相应的甲基醛酮,因此这种醇也能也能发生碘仿反应。
§11.4 化学性质Ⅲ——氧化、还原反应11.4.1 氧化反应1、弱氧化剂氧化(1)托伦(Tollens)试剂反应范围:只氧化醛,不氧化酮,C=C、C≡C也不被氧化。
组成:碱性氢氧化铜溶液(A液:CuSO4、B液:NaOH+酒石酸钠钾)⇨反应范围:芳香醛、酮不反应, C=C 、C≡C 也不被氧化。
⇨ 讨论:A 、氧化性:Tollen’s >Fehling’sTollen's 可氧化所有的醛(包括芳甲醛);Fehling's 只氧化脂肪醛B 、用途:(1)鉴别醛酮;CH 3CCH 3CH 3CHOC 6H 5CHO O Tollen'sAgAg xFehling's x砖红(2)合成相应的酸R-CH=CH-CHOR-CH=CH-COOHAg(NH 3)2NO 3H +若用KMnO 4氧化,则断开!C=C 巴豆醛巴豆酸2、强氧化剂氧化(1)K 2Cr 2O 7 / H +、KMnO 4 / H +、HNO 3 等氧化剂酮类一般不易被氧化。
在强氧化条件下,被氧化成碎片。
制备上没有意义!(2)自动氧化醛一般都储存在棕色瓶中(3)过氧酸的氧化——Baeyer —Villiger 氧化反应酮虽然对很多氧化剂是稳定的,但它可以被过氧化酸顺利地氧化成酯。
➢ 氧原子插入的位置规律:H > Ph- > R 3C- > R 2CH- > RCH 2- > -CH 3 11.4.2 还原反应1、催化还原⇨催化氢化反应选择性差,不饱和碳键,硝基,氰基等也被还原。
碳碳双键、碳碳三键优先还原2、用金属氢化物还原(选择性还原)(1)硼氢化钠/醇或硼氢化钠/OH—。
⇨特点:不能还原碳碳双键等不饱和官能团,也不能还原羧酸、酯、酰胺、腈等。
(2)氢化铝锂⇨特点:(1)两步反应;(2)不能还原碳碳双键等不饱和官能团,但可以还原羧酸、酯、酰胺、腈等。
3、克里门森(Clemmensen)还原法醛酮在锌汞齐和浓盐酸作用下,可被还原为烃,羰基变为亚甲基。
⇨合成上的应用举例Friedel-Crafts反应烷基苯、吉日聂尔—沃尔夫(kishner—wolff)还原和黄鸣龙改进法醛酮在碱性条件及高温高压下与肼反应,羰基被还原为-CH2-➢黄鸣龙改良法(Huang-Minlon modification)(碱性条件下将C=O还原成CH2)5、歧化反应——Cannizzaro反应定义:没有a-活泼氢的醛在强碱作用下,发生分子间的氧化还原而生成相应醇和相应酸的反应。
特点:①无α-H 的醛作反应物;②浓碱性条件;③产物一个被氧化, 一个被还原。