大学有机化学--醛和酮 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
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
大学有机化学第11章__醛和酮
甲基乙烯基酮
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
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--醛和酮
羰基等吸电子基团活化-氢的能力有以下次序： CHO COPh COR CN COX CO2R CO2H
问题：薄荷酮、孟烷酮和异孟烷酮是三个具有光学活性的天然化合物：
O
O
O
(-)-薄荷酮
孟烷酮
异孟烷酮
试对以下现象提出合理的解释：
（1）在乙醇钠的乙醇溶液中放置一段时间，光学纯的 薄荷酮（[]D = -32o）会变成消旋的薄荷酮（[]D = 0）。
（2）用90%的硫酸处理，孟烷酮转变为孟烷酮和异孟 烷酮的混合物。
2、-卤化反应
O
X2
R CH3
O R CH2X
(X = Cl, Br或I)
酸催化过程：
O
H+
C R CH3
O+H
-H-
C
R CH2
H
+
OH
XX
OH X-
C
C
R CH2
R CH2 X
O
C
+ HX
R CH2 X
O
Br2 AcOH, H2O, 70oC
醛和酮
➢ 醛酮的命名,结构、物理性质 ➢ 醛酮的制备 ➢ 醛酮的反应
O C RH
醛
O C R R'
酮
O C R OH
羧酸
O C R OR'
酯
O C R NH2
酰胺
羰基 Carbonyl group 醛 Aldehydes 酮 Ketones
O C RX
酰卤
亲核加成 氢化还原
R (H)R'
C O
4-氧代戊醛
O
(R)-Carvone (R)-香芹酮
薄荷味
有机化学课件第十章醛酮1
2.5 与NaHSO3 加成
O HO S O
O C + NaHSO3
反应可逆
O
HO S O NaHSO3的亲核性
ONa C SO3H
H+（酸处理）
OH C SO3Na
白色结晶物
醛（芳香醛、脂肪醛） 脂肪族甲基酮，八个碳以下的环酮
应用：醛或甲基酮的 分析、纯化
3、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
✓有活泼 H ✓亲核性不强
羰基亲电 性较弱
亲核能 力不强
O C
NuH
可逆
O C NuH
较易离去
•结论：
分子型亲核 试剂难直接 与羰基加成
3、醛酮羰基上的亲核加成反应(2)
•预测： H+存在下与羰基加
成
H+
O
Jones 试剂
Oppenauer 氧化
二、醛酮的制备
❖氧化烯烃
例：
有合成意 义的反应
二、醛酮的制备
3、芳香酮的合成
芳香酮
三、醛、酮的化学性质
性质分析
羰基氧有弱碱性 可与酸结合
R1
R2
C
α碳有吸电子基
H
α氢有弱酸性
碳与氧相连
O
氢易被氧化
C H(R)
羰基碳有亲电性 可与亲核试剂结合
α氢与碱的反应
OR
OR
半缩醛（酮） 一般不稳定
例1：生成缩醛（酮）
CHO
2 CH3OH HCl
缩醛（酮） 碱性和中性中稳定
大学化学(有机物医学)第十章醛和酮.pptx(授课讲义)
H
C H
σ键
O
H
116.6°
sp2
C O
H H
C
δ
+
O
δ
-
H
平面分子
121.7°
甲醛的结构
三、醛和酮的物理性质
1. 沸点
正戊烷 乙醚 丁醛 丁酮 Mw 72 72 34.6 72 76 72 80 丁醇 丙酸 74 118 74 141
bp/℃ 36
羧酸 醇 醛、酮 烷烃、醚
氢键
极性
2. 溶解性
甲醛、乙醛、丙酮易溶于水 6个碳以上醛、酮不溶于水
3. 气味
用作香精、化妆品、食品 等，如 O
茉莉酮
福尔马林（40%的甲醛水溶液）
四、醛和酮的化学性质
醛、酮分子中含有活泼的羰基，可以 发生多种化学反应。
氧化反应 还原反应
亲核加成
OdC C +
d
R (H)
H
α-C及α-H的反应
（一）亲核加成反应
—C=O 与烯键 —C=C— 在结构上有相似之处，能发生 一系列加成反应。但烯烃的加成属于亲电加成；羰基的加 成属于亲核加成。亲核加成是醛酮最为特征的反应。
OH
HCN
R C R'(H) CN -氰醇（-羟基腈）
NaCN + H2SO4
毒性、危险性问题
反应物要求：醛、脂肪族甲基酮和8个碳以下的环酮
1
下列各化合物可否与HCN加成?
A. CH3(CH 2) 2CH O
B.
O
C. C6H 5CH O
O
D. CH3
C CH2C6H5
E. C6H 5COCH 3
实验 醛、酮与2,4-二硝基苯肼的反应
常见的醛和酮 醛和酮的化学性质课件
催化剂 RCHO＋H2 ――→
RCH2OH
；
催化剂 ＋H2 ――→ ___________。
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7
―→
发生氧化反应，
―→—CH2—OH 发生还原反应。
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8
__________
氨及氨的衍生 物(以氨为例) NH3
δ＋ δ－ H—NH2
__________
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4
试剂名称 化学式
δ＋ δ－ 电荷分布 A—B
醇类(以甲 醇为例) CH3—OH
δ＋ δ－ H—OCH3
与乙醛加 成的产物
(1)醛、酮的催化加氢反应也是它的还原反应，反应产物是醇
＋H2催―化 ―→剂_C_H__3_—__C_H__2_O_H__
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2
醛、酮的化学性质 探究 1 羰基的加成反应 醛基上的 C===O 键在一定条件下可与 H2、HX、HCN、 NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应。
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3
几种与醛反应的试剂及加成产物如下表：
试剂名称
化学式
δ＋ δ－ 电荷分布 A—B
与乙醛加 成的产物
氢氰酸 H—CN
δ＋ δ－ H—CN
催化剂 ＋H2 ――→ _____________
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5
(2)在有机合成中可利用加成反应增长碳链 ＋HCN催――化→剂______________
＋HCN催――化→剂_______________
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6
(2)还原反应：
醛、酮能在铂、镍等催化剂的作用下与 H2 加成，反应的化 学方程式分别为：
第3节
醛和酮__糖类
第 1 课时 常见的醛和酮 醛和酮的化学性质
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。
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O
O
HCHRCH
醛 醛基
Carbonyl grou
O R－C－R’
O
O
酮
R－C－Ar Ar－C－Ar’ 酮基
Ketone s－ have alkyl or aryl groups but no
醛和酮互h为yd异rog构en体s a。tt饱ach和ed一to元c醛ar酮bon具y有l gr通ou式p CnH2nO。
第九章 醛和酮 第二节 结构和物理性质 (一、物理性质)
醛、酮沸点比相对分子质量相同的烃类高, 比 相应的醇低。除甲醛是气体外, 12C 以下的脂肪 醛、酮是液体, 高级醛、酮是固体。
n-C4H10 CH3OC2H5 C2H5CHO CH3COCH3 n-C3H7OH
mw: 58 60
58
58
60
第九章 醛和酮 第二节 化学性质 (一、亲核加成)
亲核加成的难易与亲核试剂的亲核能力、羰基 碳的正电性以及空间位阻有关，后者影响更大。 反应 HCHO＞CH3CHO＞RCHO＞C6H5－CHO 活性 ＞RCOCH3＞RCOR'＞RCOAr ＞ArCOAr '
CH2CHO
CH2CH2CCH3
O
苯乙醛
4-苯基-2-丁酮
CH3
O
4-甲基环己酮
OH CHO
3－羟基丁醛 O
CHO
环己基甲醛
OH 5－甲基－4－羟基－3－己酮
CHO
6,6－二甲基－2－环 己烯甲醛
O
OO
2－甲基－1－环戊基－1－丙酮 2,4－己二酮
CHO
CHO 2,4－二甲基己二醛
O CH 3
醛、酮分子中含有活泼的羰基，可以发生多种化学反应。
氧化反应 还原反应
α-H的反应
亲核加成
OdC C R (H)
d+
H
人民卫生电子音像出版社 上页 下页 首页 14
第九章 醛和酮 第二节 化学性质 (一、亲核加成)
一、亲核加成反应
O dC d+
H ： CN
:NuHH(-)： ： SOOHR3+Na
H ： O(EH+)
第九章 醛和酮
(Aldehydes，Ketones)
第一节 分类和命名
第二节 结构和物理性质
第三节 醛酮的化学性质
亲核加成
α-C及α-H的反应 氧化与还原反应
邓健 制作 陆阳 审校
1
第九章 醛和酮
第九章 醛和酮
醛(aldehyde)和酮(ketone)是分子中含
O
有羰基(carbonyl group)官能团的有机物。 －C－
R (R')H C OH
CN
反应的范围：醛和脂肪族甲基酮及碳原子数小于8的脂 环酮 反应结果：生成-羟基腈，或称-氰醇
碱或氰化钠的存在，可以加速醛或酮和氢氰酸的反 应；酸的存在则使反应变慢。
这个反应可用于增长化合物的碳链。氰基(-CN)经 酸水解可形成羧酸，经还原又可生成胺类化合物。
人民卫生电子音像出版社 上页 下页 首页 16
人民卫生电子音像出版社 上页 下页 首页 2
第九章 醛和酮 第一节 分类和命名 (一、分类)
第一节 分类和命名
一、分类
O R C H 脂肪醛
O R C R’ 脂 肪 酮OLeabharlann Ar C H芳香醛
O
O
Ar C R Ar C Ar’
芳香酮
芳香醛酮的羰基直接连在芳香环上。
COCH3
CH2COCH3
邓健 制作 陆阳 审校 上页 下页 首页 3
第九章 醛和酮 第一节 分类和命名 (二、命名)
二、命名 (一) 习惯命名法
醛类按分子中碳原子数称某醛(与醇相似)。包含 支链的醛, 支链的位次用希腊字母α,β,γ…表明。
CH3 CH3CHCH2CH2CHO
CHO
γ-甲基戊醛 γ-methylpentanal
苯甲醛 Benzaldehyde
人民卫生电子音像出版社 上页 下页 首页 4
bp：-0.5℃ 7.7℃
49℃
56℃
97.2℃
醛、酮的水溶度比相应的烃或醚大。低级醛 酮如甲醛、乙醛、丙酮能与水混溶, 其它醛酮水 溶度随相对分子质量增加而下降。
某些中级醛和一些芳香醛具有愉快的香味。
邓健 制作 陆阳 审校 上页 下页 首页 13
第九章 醛和酮 第二节 化学性质
第二节 醛、酮的化学性质
O
H3C
Cl
Cl CH 3
O CH 3
CH 3
O CH 3
O
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
C 原子sp2 杂化， O原子一般认为未经杂化 C＝O极性较大，醛、酮是极性较强的分子 (m=2.3~2.8D). 邓健 制作 陆阳 审校 上页 下页 首页 12
O CH3
2-甲基丁醛
2-methylbutanal
4-甲基-2-戊酮
苯乙酮
4-methyl-2-pentanone acetophenone
O CH3CH2CCH2CHCH2CH3
HO-CHCH3
5-乙基-6-羟基-3-庚酮
人民卫生电子音像出版社 上页 下页 首页 6
第九章 醛和酮 第一节 分类和命名 (二、命名)
命名多元醛、酮时，应选取含羰基尽可能 多的碳链为主链，多元酮应注明羰基的位置和 羰基的数目。
O
O
H C CH2CH2CH2 C H
戊二醛 (pentanedial)
O
O
CH3 C CH2 C CH3
2,4-戊二酮 2,4-pentanedione
邓健 制作 陆阳 审校 上页 下页 首页 7
芳香族醛、酮和脂环族醛、酮命名时， 一般是以脂肪族醛、酮为母体,将芳烃作为 取代基。若羰基包含在环内，命名原则同 脂肪酮，只是在名称前加一“环”字
O CH2CCH3
甲基苄基酮 benzyl methyl ketone
邓健 制作 陆阳 审校 上页 下页 首页 5
第九章 醛和酮 第一节 分类和命名 (二、命名)
(二) 系统命名法
结构比较复杂的醛、酮，多用系统命名法命名。选 含羰基的最长碳链为主链, 从靠近羰基一端给主链编号。
CH3
CH3 O
CH3CH2 CH CHO CH3 CH CH2 C CH3
第九章 醛和酮 第一节 分类和命名 (二、命名)
简单酮按羰基所连的两个烃基来命名(与醚相似)。含有芳 烃基的酮，命名时把芳烃基作为取代基，且放在名称的前面。
O
O
O
CH3 C CH2CH3
甲(基)乙(基)酮
苯甲酮
二苯酮
methyl ethyl ketone methyl cyclohexyl ketone diphenyl ketone
O—- H C
Nu
H ： NH-G
XMg： R
—C=O与烯键—C=C—在结构上有相似之处，能发生 一系列加成反应。但烯烃的加成属于亲电加成；羰基 的加成属于亲核加成。邓健 制作 陆阳 审校 上页 下页 首页 15
第九章 醛和酮 第二节 化学性质 (一、亲核加成)
1．与氢氰酸加成
R (R')H C O + HCN