第12章 醛和酮 亲核加成 共轭加成

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醛和酮 亲核加成反应附加答案

醛和酮 亲核加成反应附加答案

醛和酮 亲核加成反应一、基本要求1.掌握醛酮的命名、结构、性质;醛酮的鉴别反应;不饱和醛酮的性质 2.熟悉亲核加成反应历程及其反应活性规律;醛酮的制备二、知识要点(一)醛酮的分类和命名(二)醛酮的结构:醛酮的官能团是羰基,所以要了解醛酮必须先了解羰基的结构。

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。

(三)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(亲核加成反应)。

此外,受羰基的影响,与羰基直接相连的α-碳原子上的氢原子(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。

1.羰基上的亲核加成反应醛,酮亲核加成反应的影响因素:羰基碳上正电性的多少有关,羰基碳上所连的烃基结构有关,亲核试剂的亲核性大小有关。

(1)与含碳的亲核试剂的加成 ○1氰氢酸: ○2 炔化物COC O H C H O 121.8116.5。

sp 2杂化键键近平面三角形结构πσC C RO H H ( )δδ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( )αH 的反应羟醛缩合反应卤代反应C O C OH+ HCN CN 羟基睛α○3 有机金属化合物:(2)与含氮的亲核试剂的加成 ○11o 胺 ○2 2o 胺 ○3氨的多种衍生物:(3)与含硫的亲核试剂的加成-------亚硫酸氢钠产物α-羟基磺酸盐为白色结晶,不溶于饱和的亚硫酸氢钠溶液中,容易分离出来;与酸或碱共热,又可得原来的醛、酮。

故此反应可用以提纯醛、酮。

反应范围: 醛、甲基酮、八元环以下的脂环酮。

反应的应用:鉴别化合物,分离和提纯醛、酮。

有机化学徐寿昌第二版第12章醛和酮核磁共振

有机化学徐寿昌第二版第12章醛和酮核磁共振
羰基是个极性基团,分子间偶极的静电引力比较大
◆醛酮的红外光谱
羰基化合物在1680~1850cm-1处有一个强的羰基伸 缩振动吸收峰。醛基C-H在2720cm-1处有尖锐的特征 吸收峰。
乙醛的红外光谱
1
2
羰基若与邻近基团发生共轭,则羰基吸收频率降低: 苯乙酮的红外光谱
12.4.1 亲核加成反应 ◆烯烃的加成一般为亲电加成. ◆醛、酮的加成为亲核加成,易与HCN、NaHSO3、
R1 R2
例如:
C=C
R1 R2
+Ph3P=O
=O + Ph3P=CH2
=CH2
CH3CH=CHCHO+ Ph3P=C(CH3)2
CH3CH=CHC=C(CH3)2
该反应1945年由德国化学家Wittig发现,对有机合成特别是 维生素类的合成做出了巨大贡献。1979年Wittig 在82岁时获得了 Nobel化学奖.
◆反应历程(亚硫酸氢根离子为亲核试剂):
O
◆ -羟基磺酸钠与等摩尔的NaCN作用,则磺酸基可 被氰基取代,生成 -羟基腈,避免用有毒的氰化氢, 产率也比较高。
PhCHONaHSO3PhCHSO3NaNaCNPhCHCNHCl/△ PhCHCOOH
OH
OH
OH
பைடு நூலகம்
◆醛酮与NaHSO3的加成反应活性: 甲醛>乙醛>苯甲醛>丙酮>环戊酮>苯乙酮(不反应).
◆希夫碱还原可得仲胺。在有机合成上常利用芳醛与 伯胺作用生成希夫碱,再还原来制备仲胺。
⑦醛酮与Wittig试剂的加成:
Wittig试剂为磷的内蓊盐,即磷叶立德.由三苯基磷 与卤代烷反应得到磷盐.磷盐与碱作用得到Wittig试 剂: Ph3P+—C-R1(R2). 反应通式为:

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12章 醛和酮 亲核加成 共轭加成.

第12章 醛和酮 亲核加成 共轭加成.

O H2NNH C NH2
C NH2 C NR C NOH
C NH
O2N NNH
C NNH
NO2
2 反应机理
碱催化
C=O + H2N-Z
酸催化
OC
N+ H2Z
C=O + H+
+
C=OH
H2N-Z,
-H+
H+转移
HO H C-N-Z
+
H+
H2O H C----N-Z
C=N-Z + H2O + H+
反应需在弱酸性的条件下进行。
(4)迁移基团在迁移过程中构型保持不变。
CH3 Et C t-Bu
H
C=N
OH
H2SO4
乙醚
O
Et t-Bu
C -NH-CCH3
H
贝克曼重排反应的应用
应用1:制备酰胺、羧酸、胺。 应用2:测定酮肟的几何构型(根据反式迁移)。
应用3:合成(如制备尼龙6)
H+ O + H2N OH
H2SO4
+
C
H2O
加成产物 30%
O
(CH3)3CCC(CH3)3 + (CH3)2CHMgBr
加成产物 0%
O (CH3)2CHCCH(CH3)2 + (CH3)2CHLi
[(CH3)2CH]3C-OLi H2O
[(CH3)2CH]3C-OH
(2)与HCN的加成
1 反应式
(CH3)2C=O + HCN
-OH溶液 CH3
要注意,从本质上看,这些反应是属于1,4加成。
KCN

12 醛和酮化学性质

12 醛和酮化学性质

中间体 烷氧基负离子
2017/1/10 21
羟醛缩合反应机理(四步) 亲核加成-消除反应
A: 生成亲核试剂(烯醇负离子) B: 亲核加成 C: 生成β-羟醛
H3 C OC H
H2O
OH H3 C C H
CH2 CHO
CH2 CHO
D: 脱水形成不饱和醛
OH H3 C C H
,— H2O
H3C
CH
2017/1/10 30
A: 托伦斯试剂
R(Ar) CHO
+
2 Ag(NH3)2OH
RCOONH4
Байду номын сангаас
+
2 Ag
+
3 NH3
+
H2O
银镜反应 B: 费林试剂
RCHO
+
2 Cu
2+
+
OH
-
+
H2O
RCOO -
+
Cu2O
+
4H
+
2017/1/10
31
托伦斯、菲林试剂的特点
① 此两种试剂都是弱氧化剂,只氧化醛基,对原结 构中的双键没有影响;
2017/1/10 28
卤仿反应的应用:
定性鉴别
合成其它方法难以得到的、减少了一个碳的羧酸。
如:制备2,2-二甲基丙酸
嚬 呐 酮
CH3 O H3 C C CH3 C CH3
① Br2 / NaOH ② H+
H3 C
CH3 O C CH3 C OH
思考:能否用卤烃氰解的方法?
CH3 H3 C
CH2CH2
E

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

醛和酮亲核加成反应

醛和酮亲核加成反应
hchochohcchoch饱和醛饱和酮不饱和醛酮又可以根据分子中与羰基相连的两个烃基是否相同分为单酮rcorchochchcho苯甲醛benzaldehyde2苯基丙醛phenylpropanalch甲基异丙基甲酮甲基乙烯基酮甲异丙酮甲乙烯酮课堂练习用普通命名法命名下列各有机物乙酰苯苯乙酮ch3甲基丁醛3methylbutanal甲基丁醛甲氧基丁醛3苯基2丙烯醛aldehydeschchochchochchchoch羰基碳在环外环作为取代基环己酮1环己基2丁酮633烯丙基24戊二酮2oxocyclohexanecarbaldehyde913r332幻灯片32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
NaHSO3
+
CH3 CH3
C=O
+
CH3 CH3
OH C
SO3Na
+
NaCN
HCN
CH3 C OH
CH3
CN
练习题9.3 下列化合物中,哪些可 以与亚硫酸氢钠发生反应?如果
发生反应,哪一个最快? (1)苯乙酮 (2)二苯酮 (3)环己酮 (4)丙醛
(三)与格氏试剂的加成
HCHO
R CHO O
反应要在无水条件下进行,一般
采用无水条件下通入HCl气体来 催化反应。
半缩醛 hemiacetal
CH3CH2OH, H+
醛酮的结构与反应性
亲核加成
氢化还原
O
CC
H
-活泼H的反应 (1)烯醇化 (2) -卤代(卤仿反应) (3)醇醛缩合反应
H
醛的氧化
C=C–C=O
(1)碳碳双键的亲电加成 (2)碳氧双键的亲核加成 (3),-不饱和醛酮的共轭加成 (4)还原
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O NH
尼龙6
12.4.4 羰基与含氧亲核试剂的加成 (1)与H2O的加成 (2)与ROH的加成
(1)与H2O的加成
HCH=O + HOH CH3CH=O + HOH (CH3)2C=O + HOH H2C(OH)2 CH3CH(OH)2 (CH3)2C(OH)2 (100%) (~58%) (0 %)
CH 3 C=N Et C t-Bu H OH
H2SO4 乙醚
Et t-பைடு நூலகம்u H
O C -NH-CCH3
贝克曼重排反应的应用
应用1:制备酰胺、羧酸、胺。 应用2:测定酮肟的几何构型(根据反式迁移)。
应用3:合成(如制备尼龙6)
H
+
OH N
O + H2N
OH
H+
+ OH2 N
OH + C N O H2SO4 NH(CH2)5C n H2O H+ C N
反应过程为:
C C C O H
+
C C CH OH
Cl
C C Cl 烯醇式
C
OH
C C Cl H 酮式
C O
α、β不饱和醛、酮与卤素、次卤酸不发生共轭加成, 而是在双键上发生亲电加成。
O CH3CH CH C CH3
Br2
O CH3CH CH C CH3 Br Br
12.5.3 麦克尔反应
碳负离子与α、β不饱和醛、酮的亲核共轭加成反应, 叫麦克尔反应。
OCH3 OH OCH3 OCH3
缩酮
CH3OH, H+ CH3CH2 CH3CH2
C
分子内也能形成半 缩酮、缩酮。
醛的正向平衡常数大, 酮的正向平衡常数小。
反应机理
碱 催 化
C=O ROC OOR
ROH OH C + OR H -H2O C + OR
ROH C
OH OR
-H+
C=O
H
+
+ C=OH H+ C H OR C + OR
半缩醛
CH3CH2OH, H+
CH3CH
OCH2CH3 OCH2CH3
缩醛
分子内也能形成半缩醛、缩醛。
OH HOCH2CH2CHCHO
HO
HCl
OH O
半缩醛
CH3OH
HO
OCH3 O
缩醛
酮与ROH的反应
CH3CH2 CH3CH2 C=O + CH3OH H+ CH3CH2 CH3CH2
半缩酮
C
当亲核试剂为NuH时,1,4加成的产物为烯醇式, 它很容易重排成酮式。
C6H5CH=CHCHO + NaHSO3 C6H5CHCH SO3Na CH OH
1,4加成
C6H5CHCH2 CHO SO3Na
从最终结果来看,加成好象发生在碳碳双键上。但 要注意,从本质上看,这些反应是属于1,4加成。
C6H5CH=CHCOC6H5 KCN CH3CO2H C6H5CHCH2COC6H5 CN
12.2 醛酮的结构
1 C=O双键是由一个键和一个键组成的。
2 C=O是一个极性基团,具有偶极矩。
p

sp3 sp3
p

12.3 醛酮的物理性质
1.沸点和溶解性
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。
CN C OH
3 反应条件
反应必须在弱碱性条件下进行。
(3)醛、酮与炔化钠的加成
R-CC-Na+
NaNH2 (-NH3)
+
C=O
NH3(液)
C C ONa
CR H O 2
C C OH
CR
或乙醚
炔醇
R-CCH
CH3
OH
CH3
(CH3)2C-C CR

H+
CH2=C-CCR
H2 / 催
CH2=C-CH=CHR
酸 催 化
OH C OR
+ OH 2 OR -H+
ROH
OR C OR
分子内形成半缩醛的反应机理
HOCH2CH2CH2CH2CH=O
H+
+ HO(CH2)4CH=OH
-H+
+OH OH
O OH
形成缩醛或缩酮在合成中的应用 A 保护羟基
BrCH2CH2CH2CH2OH
O
H+
BrCH2CH2CH2CH2O
H2NNH
O2N NHNH2 NO2
C NH2 C NR C NOH
C NH
O2N NNH NO2
C O
O H2NNH C NH2
C NNH
2 反应机理 碱催化
C=O + H2N-Z C ONH2Z
+
酸催化
C=O + H
+
H+转移
HO H C-N-Z
C=OH
+
+ H2N-Z, -H
H
+
H2O
+
H
C----N-Z
①C6H5MgBr ② H3O+ OH C6H5CH CH CH C6H5 O C6H5CH CH2 C C6H5 C6H5
C6H5CH CH CHO O
C6H5CH CH C C6H5
① C6H5MgBr ② H3O+
2、亲电加成
O CH2 CH C H + HCl(气 ) O -10℃ CH2 CH2 C H Cl
CCl3-CH=O + HOH
O
CCl3-CH(OH)2
三氯乙醛水合物
(安眠药)
OH
+ HOH
OH
羰基碳上取代基越大,水合物越不稳定。
吸电子基使羰基活性增大,更易水合。
酯环酮张力大的,容易水合。
(2)与ROH的加成
醛与ROH的反应
CH3CH=O + CH3CH2OH
H+
OCH2CH3 CH3CH OH
羰基是醛酮化学反应的 中心,亲核加成是醛酮 羰基的基本特征。
醛的氧化
(2) -卤代(卤仿反应)
(3)醇醛缩合反应
12.4 羰基的亲核加成
12.4.1 总述
12.4.2 羰基与含碳亲核试剂的加成
12.4.3 羰基与含氮亲核试剂的加成
12.4.4 羰基与含氧亲核试剂的加成
12.4.5 羰基与含硫亲核试剂的加成
α、β不饱和醛、酮与有机锂、有机钠等化合物作 用时,产物以1,2加成产物为主:
O CH2 CH C CH3 O CH3CH CH C CH3 OH HC CNa H2O CH2 CH C C CH3 OH CH3CH CH C CH3 CH3 CH
CH3Li
H2O
α、β不饱和醛、酮与格氏试剂加成时,若羰基旁的 烃基较小时,以1,2加成产物为主,否则以1,4加 成产物为主。例如:
H2O + SO2 2NaHSO3 + Na2CO3 2Na2SO3 + H2CO3
H2O + CO2
应 用 提纯醛、甲基酮、环酮。 制备-羟晴
NaHSO3 + CH 3 C=O CH 3 + NaCN
CH3 CH3 OH C SO3Na
+
HCN
Na2SO3 +
CH3 C CH3
OH CN
12.5
二 元 醛 酮
醛酮的系统命名法
CH 3CHCH 2CHO CH 3 O O CH 3CCHCCH 3 CH2CH=CH2
3-甲基丁醛
O
3-烯丙基-2,4-戊二酮
CHO
CH 3
4-甲基环己酮
3,3-二甲基环己基甲醛
选择含有羰基的最长碳链为主链,从醛基一端或从靠近羰基一端给 主链编号来命名。醛基因处在链端,编号总是1 , 可以省略。而酮羰基的 位次必须标出。
CN H2O CH 3 C CH 3 O-
CN C OH
-羟腈(或-氰醇)
H+ H2O
CH3 CH3
COOH C OH
-H2O
CH2=C-COOH CH3
-羟基酸
,-不饱和酸
2 反应机理
CH 3 CH 3
-
C=O
CN
可逆
CH 3 CH 3
CN H2O CH 3 C O- 不可逆 CH 3
α、β不饱和醛、酮的加成反应
α、β不饱和醛酮的结构
δ δ CH2 CH
δ CH
δ O
CH2
CH
CH
O
12.5.1 α、β-不饱和醛酮加成反应的分类 1、亲核加成
1,2加成 δ δ δ δ C C C O + Nu 1,4加成 C C C O Nu C C C O Nu A+ A+
C C C OA Nu C C C OA Nu
O (CH3)3CCC(CH3)3 + (CH3)2CHMgBr
O (CH3)2CHCCH(CH3)2 + (CH3)2CHLi [(CH3)2CH]3C-OLi
H2 O
= = =
加成产物
0%
[(CH3)2CH]3C-OH
(2)与HCN的加成
1 反应式
(CH3)2C=O + HCN
-OH溶液
CH 3 CH 3
反 应 机 理
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