第十二章 酮和醛内容补充和复习1008

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有机化学学习笔记第十二章醛酮

有机化学学习笔记第十二章醛酮

CH=CHCHO CH3CH=CHCHO
3-苯基丙烯醛
2-丁烯醛
O
O
O
CH3CCH3 CH3CCH2CH3 CH3CCH2CH2CHO
丙酮
丁酮
4-羰基戊醛
OO CH3CCH2CCH3
2,4-戊二酮(乙酰丙酮)
O
O
O
环己酮 1,3-环己二酮
芳香醛(酮)的命名
C H O
C H O
C H O
O
C O O H
当大体积基团(L)与羰基的
R(H)
另一个基团(R(H))分处
Nu
O
Fischer投影式的头尾,亲 S M
核试剂Nu与小基团(S)处
L
在同侧。
O
M
S
R (H )
Nu
L
亲核加成分为与含碳、含氧(硫)、含氮亲 核试剂的反响
1.与含碳亲核试剂的亲核加成
含碳亲核试剂:炔化物;金属有机化合物; HCN A. 与炔化物亲核加成
C H
C CH3 -H2O
CH3 O
CC CH3
ph
-H+CH3
O C=C
ph
CH3
H 2O -O H-
H
H
CH3 CC
O CH3 O
负碳离子可以形成在分子平面的两侧, 与H+结合,结果生成外消旋体。
CC
CH3 ph
CH3
O * HO
O KH
HO
O Cl
N N CH2Cl2 O
HO 92%
12.2 物理性质
有机化学学习笔记第十二章醛 酮
12.1 命名与构造
1.命名 醛(酮)分为脂肪族和芳香族 脂肪族醛酮的命名原那么如下:

第十二章-醛和酮-ppt

第十二章-醛和酮-ppt

若用KMnO4氧化,则 C=C 断开!
酮类一般不易被氧化;但工业上:
O
浓HNO3 铜钒催化剂
环己酮
CH2CH2COOH CH2CH2COOH
己二酸(尼龙-66原料)
(乙) 还原反应
(A) C=O [H] CH-OH [H]=H2/Ni、NaBH4 、LiAlH4 、[(CH3)2CHO]3Al 、 不还原双键!
2HCHO 浓NaOH HCOONa + CH3OH
甲醛
甲酸钠
甲醇
2
CHO 浓NaOH
苯甲醛
COONa +
苯甲酸钠
CH2OH
苯甲醇
若反应物之一是甲醛,则一定是甲醛被氧化,另一分子被还原:
CHO + HCHO 浓NaOH
CH2OH + HCOONa
本章重点:
①羰基上亲核加成反应; ②羟醛缩合反应、碘仿反应及Cannizarro反应; ③醛与Tollen’s及Fehlling’s的反应; ④羰基还原为羟基的反应,羰基还原为亚甲基的
(CH3)
① HCHO>CH3CHO>ArCHO>CH3COCH3>CH3COR>RCOR >ArCOAr 即: 醛的活性大于酮;脂肪族大于芳香族。
② p-NO2-C6H4-CHO>ArCHO>p-CH3-C6H4-CHO ③ 例外:C6H5COCH3>(CH3)3CCOC(CH3)3 (后者的空间位阻大) 反应范围:所有的醛、脂肪族甲基酮、八个碳以下的环酮。
(2) α-氢原子的反应
(甲) 卤化反应 (乙) 缩合反应
(3) 氧化和还原
(甲) 氧化反应 (乙) 还原反应 (丙) Cannizzaro反应(岐化
反应)
(五) 醛和酮的化学性质

有机化学课后习题答案12第十二章醛和酮核磁共振谱(第5轮)答案

有机化学课后习题答案12第十二章醛和酮核磁共振谱(第5轮)答案

R1 CO
R2
Nu- R1 OC
slow R2 Nu
A+
fast
R1 OA C
R2 Nu
影响亲核加成反应的因素: A. 亲核试剂的浓度和强度 B. 羰基的极性大小,羰基碳上的正电荷越多反应活性越大 C. 羰基所连基团的空间体积的大小,空间体积大,体阻大,反应活性小。
132
综合影响的结果,其活性顺序为:
O R CH C
羰基的亲核加成反应及还原反应
α—H的反应
H
H (R')
2.醛、酮的化学性质
(1)亲核加成反应(π键断裂):
醛的氧化反应
HCN OH-
R
OH
C
CN
H2O H+
R
OH 与氢氰酸的反应,醛、脂肪族甲基酮及少于
C COOH 8个碳的脂环酮能发生该反应。生成2-羟 基酸,多用于增加1个碳原子的合成。
三.例题解析 【例题 1】用系统命名法命名下列化合物
133
1. HO CH2CH2CHO 2.
CH2COCH3
C6H5
CH3
3.
4.
CH3CHCHO
3–羟基丙醛
1–苯基–2–丙酮
2–苯基丙醛
【例题 2】写出下列化合物的结构式
1. 2-丁烯醛
2. 环己基甲醛 3. 3-(间羟基苯基)丙醛
O 4–甲基环己酮
8.
CHCHO
CH3
2-环己基丙醛
9.
O CH3
CH3 C CHCH2CHO
3-甲基-4-氧代戊醛
10. CH3CHCH2COCH2CH3
134
一.用系统命名法命名下列化合物
CHO

有机化学:第十二章 醛和酮

有机化学:第十二章 醛和酮

分子量
58
58
58
60
沸点
-0.5
48.8
56.1
97.2
共四十八页
第三节 醛酮的化学性质(huàxuéxìngzhì)
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
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。
机理(jī lǐ):
共四十八页
氨的衍生物能与醛、酮起加成反应,用于鉴别羰基的存在,称为羰基 试剂。
常用试剂:2,4-二硝基苯肼
R C
R'
O + H2NNH
NO 2
NO 2
R
-H2O
C
NNH
R'
NO 2
NO 2
黄色(huángsè)结 晶
反应产物用稀酸水解(shuǐjiě),可生成原来的醛、酮。用与分离和提纯醛或酮。
羰基是醛、酮的官能团。
O
R1
R
CO
CO
R2
H
O
羰基化合物广泛存在于自然界,它们既是参与生物代谢过程的重要物质(wùzhì),如甘油

(HOCH2CHOHCHO)和丙酮酸 (HOOCCOCH3)是细胞代谢作用的基本成分,
又是有机合成的重要原料和中间体。
共四十八页
第一节 醛和酮的分类(fēn lèi)和命名
共四十八页
一 、亲核加成反应(jiā chénɡ fǎn yīnɡ)
亲核加成反应是羰基(tānɡ jī)的特征反应,亲核试剂NuA与羰基C=O反应。

第十二章 醛和酮1

第十二章 醛和酮1
Nu C O + Nu C O Nu C O
亲核加成反应历程
第二亲电试剂(常为H+)和带负电的氧离子结构生成产物。
Nu C O + E Nu C O E Nu C OE
在上述亲核加成反应中,第一步因要打开一个键,所以是个慢 步骤,是决定整个反应速度的关键步骤,第二步是个快步骤,对 整个反应速度影响不大。 羰基的亲核加成反应往往能被酸所催化。酸是怎么催化的呢?在 第一步反应之前,质子会先与羰基上带负电荷的氧结合,形成质 子化羰基。这样,进一步增加羰碳的正电性,更有利于亲核试剂 的进攻。
O RCC CR'
O RCCl
与金属化合物反应
1 R'MgX
2 H2O
O RCR'
O RCC6H5
O CR Cl O CR
C6H5CdCl or (C6H5)2Cd R’2CuLi
O + CR
O RCR'
-H+
AlCl3 低温
Cl-
2、 由羧酸制备
R’Li
O ArC-OLi
R’Li
OLi Ar-C-OLi R
醛酮的结构与性质的关系
此外,与羰基直接相连的-C上的氢称作-H, -H受羰基 的影响,性质也较活泼,能发生一系列反应。羰基上的C=O双 键又能发生氧化还原反应。因此,亲核加成反应、 -H的反应、 氧化还原反应是醛、酮的三大类主要化学性质。 醛、酮的性质与结构之间的关系可描述如下:
O
CH2 CH CH O
(一)醛和酮
如果羰基至少和一个氢原子相连,该化合物就叫做醛。 O O O 常把 R C H H C H C H 叫醛基 如果羰基和两个烃基相连,也就是说羰基处于碳链中间,该化合 O 物就称做酮。酮的通式为: R C R'

12 第十二章 醛酮

12 第十二章 醛酮
+
缩醛( 缩醛(酮)
C= O
H+

C= O H
+
RO H

C
OR H OH
H+
OR C OH
22
OR C OH
H+
OR C OH H OR
+
H 2O
OR C+
RO H
OR C OR H
+
H+
C OR
例:
CH 3CH 2CH O
CH 3O H , H +
CH 3CH 2CH
丙醛缩二甲醇
O CH 3 O CH 3
CH3 CH2O RCOCl C CH3 CHO 碱 CH2OH
CH3 CH2O C CHO CH3 CH2OCR O
稀酸
CH2OH CHOH CH2OCR O
27
(4) 与格利雅试剂的加成反应
δ+ δO
+
δ- δ+ R Mg X
OMgX C R
C
OH R
用于醇的制备: 用于醇的制备:
H C= O H R C= O H R C= O R
CH 3MgI + CH 3CH 2CO CH 2CH 2CH 3
OH CH3CH2CCH2CH2CH3 CH3
CH 3CH 2MgBr + CH 3CO CH 2CH 2CH 3
CH 3CH 2CH 2MgBr + CH 3CO CH 2CH 3
29
(5) 与氨衍生物的加成反应
C= O + H 2N O H
R1 R CHOH
CrO3,吡啶 或 k2Cr2O7,H+

第十二章醛酮不饱和-文档资料

第十二章醛酮不饱和-文档资料

2、共轭醛酮的特殊性质
1)特强的亲和试剂发生1,2-加成 亲核试剂进攻羰基,与饱和共轭醛酮类似。 典型试剂:烃基锂、炔化钠
H3C
O
H3C
Li
CH3
H3C
H3C
OH
CH3
H3C
O HC
CH3
C- Na+
H3C
OH
H3C
C
CH
勤读力耕,立己达人
思考:下列反应得到什么产物
O H3C Li
H3C O
C=C与C=O如果只相差一个CH2,酸、碱催化变成 共轭醛醛酮,E降低。
O
酸催化
H2C
CH3
H3C
O CH3
O
碱催化
H2C
CH3
H3C
O
CH3
勤读力耕,立己达人
碱催化异构机理:通过烯醇盐中间体进行
O
H2C
CH3
H HO-
O-
H2C
CH3
H2C
O
CH-
CH3
H2C-
O CH3
H2O
H3C
O CH3
O
H3C
CH2 O-
H3C
CH3
O
H3C O
H3C
CH3 O-
H2O
H3C O
CH3 Li CH3 H3C
CH3
H3C
H3C O- H3C
SOCl 2 H3C H3C Cl
CH3
Li CH3 H3C
H3C
CH3
H3C
CH3 H3C
勤读力耕,立己达人
第二节 醌 quinone
醌是环状共轭二酮—芳香化合物的衍生物。

第十二章 醛酮(不饱和)

第十二章 醛酮(不饱和)
NO
4-nitrosophenol
勤力读耕,立己达人
3)1,4-加成反应

共轭酮与HCN、 HX、 MeOH/ZnCl2发生1,4-加成, 中间体重排取代二酚,一般反应式如下:
HO HX O O OH X HO X
O

O
X=卤素、CN、甲氧基(氯化锌催化)。
HO HCl O OH Cl HO Cl
-
H3C O H3C
CH3
H3C Mg Cl Ag
+
-
H3C Cl Mg O H3C
CH3 CH3
H5C2 O C2H5 CH3
+
H3O
+
H3C H3C CH3 O
勤力读耕,立己达人

合成化合物D
H3C CH3 O
H3C O H2O
CH3
KH
H3C O
-
CH2
H3C O H3C
CH3 O
-
H3C O H3C

C=C与C=O如果只相差一个CH2,酸、碱催化变成 共轭醛醛酮,E降低。
O H2C CH3
酸催化
H3C
O CH3
O H2C CH3
碱催化
H3C
O CH3
勤力读耕,立己达人
碱催化异构机理:通过烯醇盐中间体进行
O H2C CH3 CH
-
O H2C CH3
H HO
-
O H2C
O CH3 H2C
-
CH3
*Fries重排

苯酚在=与酰氯发生反应时先生成酚酯:
O HO
+
Cl
R
ACl 3
R
O
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的加成为1,4-共轭加成。
*3 HCN、NH3及NH3的衍生物等与,-不饱和醛酮的加成也以发生 1,4-共轭加成为主。
*4 醛与RLi, RMgX反应时以1,2-亲核加成为主。与R2CuLi反应,以1,4
加成为主。 *5 酮与金属有机物加成时,使用RLi,主要得C=O的1,2-加成产物,使
用R2CuLi,主要得1,4-加成产物,使用RMgX,如有亚铜盐如CuX做
O Br O
O Br + HO OH
O
O
Br
O NaOH C2H5OH
O
O H3O+
羰基与含硫亲核试剂的加成
(1)与NaHSO3的加成 (2)与硫醇(RSH)的加成
与硫醇的反应
* 1 硫醇的制备 RX + NaSH
RSH + NaX
* 2 硫醇的一个重要性质-形成缩硫醛、缩硫酮
R R C=O + HS HS
用活泼金属还原
醛、酮的单分子还原
RCHO
M
醛、酮的双分子还原
O 1. M,苯 RCR' 2. H O 2
HA
RCH2OH
R' R' R-C-C-R HO OH
醛用活泼金属如:钠、 铝、镁在酸、碱、水、 醇等介质中作用,可以 顺利地发生单分子还原 生成一级醇。
在钠、铝、镁、铝汞齐或低 价钛试剂的催化下,醛酮在 非质子溶剂中发生双分子还 原偶联,生成频哪醇的反应。 最有效的试剂是低价钛试剂。
先与C=O加成,再与C=C加成。 催化氢化
孤立时: 反应活性为 RCHO > C=C > RCOR’ 共轭时: 先C=C,再C=O
其它情况
用活泼金属还原 [Na, Li-NH3(液)]: 不还原孤立的C=C,能还原共轭的C=C, 而且是先还原C=C,再还原C=O。
用氢化金属化合物的还原:
H OH
O
SOCl2
O
O
ClC(CH2)2COC2H5
[(CH3)2CHCH2CH2]2Cd 无水乙醚
O (CH3)2CHCH 2CH2C(CH2)2COC2H5
O
羰基的亲核加成
1 总述 2 羰基与含C亲核试剂的加成 3 羰基与含N亲核试剂的加成
4 羰基与含O亲核试剂的加成
5 羰基与含S亲核试剂的加成
羰基与含碳亲核试剂的加成
Mg 苯
2 CH 3-C-CH3
二聚
O CH3-C CH3
O C-CH3 CH3
OH
2 H2O
OH C-CH3 CH3
CH3-C CH3
43-50%
COOCH3
+
COOCH3Βιβλιοθήκη OH OH2O
克莱门森还原
O CCH3
Zn-Hg, HCl
回流
CH2CH3
80%
CH 3O HO
O CH
Zn-Hg, HCl CH 3O 回流
O R-CH-C-R'
O Cl
X
Y乙醇或乙醚
R' O R-CH-C-Y
COOCH 3
Y=OH, OR, NR2
CH3ONa
乙醚
+ Cl -
*2 法沃斯基重排的反应机理
O Br COOCH3
O Br CH3ONa CH3OH
O Br
O CH3O
-
-
O OCH3
COOCH3
H
+
COOCH3
完成以下合成
醛酮的制备
1氧化 2直接醛基化 1 水合 2 硼氢化-氧化 1 氧化 2 卤化-水解
3 傅氏酰基化
4 加特曼-科赫反应
烯烃
炔烃
芳烃

1 氧化 2 频哪醇重排
醛 酮
氧化
羧酸
取代
羧酸衍生物
还原
乙醛和丙酮的工业制备
RCH=CH2
CO,H2 高温 高压
RCH2CH2CHO
羰基合成反应
•烯烃与 CO和H2在某些金属的羰基化合物催化下,与 110~200℃、10~20 MPa下,发生反应,生成多一个碳 原子的醛。
催化剂,主要得1,4-加成产物,如无亚铜盐做催化剂,发生1,2加 成还是1,4-加成,与反应物的空间结构有关,空阻小的地方易发生
反应。
2 共轭不饱和醛酮的还原
情况一:只与C=O发生反应,不与C=C发生反应。
克莱门森还原 乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原 缩硫醇氢解
情况二:C=C、C=O均被还原。
用硼烷还原
*3C 反 应 机 理
OH H
+
R' C=N R
R' C=N R
OH 2
+
重排
-H2O R' C=N-R H2O
+
R' C=N-R
+
R'-C N-R
+
H2O
-H+
R' C=N-R HO
互变异构
C
O R'-C-NHR
*3D 贝克曼重排反应的特点
(1)酸催化。
(2)羟基反位迁移。
(3)基团的迁移和羟基离去是同步的。
O
O
O
CHO OHC
OHC
CHO
丁二醛
丁炔二醛
3-甲基-2,4,6-庚三酮
O CH3CH2CCH2CHO
3-氧代戊醛
O CHO
CHO
2-氧代环己烷甲醛
3-(3,3-二甲基环己基)-丙醛
一、命名下列化合物:
3-戊烯酮;
1-戊烯-3-酮 乙基乙烯基甲酮 丙醛缩二乙醇
环己酮肟
2,4-戊二酮;
-戊二酮
有机化学 Organic Chemistry
教材:徐寿昌 主编 高等教育出版社
(复习及相关内容补充)
第十二章 酮和醛 核磁共振谱
• • • • • • • • •
目录
命名 波谱 鉴别 制备(合成方法) 羰基上的亲核加成 羰基的还原 不饱和羰基化合物的加成和还原 α-氢的反应 醛酮的氧化
命 名
• 醛酮的系统命名、习惯命名 • 单官能团与多官能团化合物的命名 • 醛酮衍生物的命名
反应机理
[
C
C=O + M
C
O
C
O
]
HA
C
OH
M
OH
HA
CH
OH
[
C
O
]
二聚
C O
C O
H2 O
C
C
OH OH

1 2 2C6H5CHO
2

H2O
TiCl4 - Zn THF Mg-Hg , 苯
OH OH C6H5-CH-CH-C 6H5
O
H2O
OH OH
O-1/2Mg
Mg
3
O 2 CH3-C-CH3
• 羰基合成的原料多采用双键在链端的 -烯烃,其产 物以直链醛为主(直:支 = 4:1)。
伽特曼-科赫反应
练习:写出异丙苯氧化重排,制备丙
酮和苯酚的反应机理。
异丙苯氧化重排-重要的工业制法
+ CH3CH=CH2
C(CH 3)2 O OH
AlCl3
CH(CH3)2
O2 自动氧化
H+
C(CH3)2 O OH2
S C S
H2 / Ni
CH2
中性条件下将C=O还原成CH2
共轭不饱和醛酮的加成和还原
1 共轭不饱和醛酮的加成
2 共轭不饱和醛酮的还原
,-不饱和醛酮发生加成反应时的选择规律
*1 卤素、HOX不发生共轭加成,只在碳碳双键上发生1,2-亲电加成。 *2 HX, H2SO4等质子酸以及H2O、ROH在酸催化下与,-不饱和醛酮
HO
65%
CH 3
(酸性条件下将C=O还原成CH2)
乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原
O CCH2CH3
NH2-NH2, NaOH
(HOCH2CH2)2O bp 245oC
CH2CH2CH3
82%
NaOH代替Na, K
一缩乙二醇代替封管
(碱性条件下将C=O还原成CH2)
缩硫醇氢解
HS HS
H+
C=O +
C CH3 Br
*3
O Br C CH3 + Br2
HOAc 20oC
O Br C CH2Br
69 % -77% + HBr
卤仿反应的应用
1 鉴别:碘仿是黄色固体。
2 制备羧酸
CH3COCl
O CCH3 1 X2, -OH
COOH
AlCl3, 200oC
2 H+
O (CH3)2C=CHCCH 3
KOCl
H OH
H OH
H2O 97%
LiAlH4
NaBH4 C2H5OH
H2O 59%
+
41%
-活泼氢的反应
1 烯醇化,烯醇负离子
2 醛、酮-H的卤化
3 卤仿反应
4 羟醛缩合
实例
O O
*1
+ Cl2
H2O
Cl
+ HCl 61-66%
O
*2
C CH2Br
Br2 H2O
O C CH3
O
Br2 / Fe
HgCl2, HgO, CH3OH, H2O
H
+
R R
C
S S
Ni-H2
R R
CH 2 + NiS + C2H6
应用二: 保护羰基。
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