8.醛酮的还原和氧化反应讲解
醛酮的氧化与还原
醛、酮的氧化与还原主讲人钟芳锐华中科技大学化学与化工学院主讲内容•醛与酮的氧化反应•醛与酮的还原反应醛、酮的氧化与还原氧化反应常用氧化剂：KMnO4, CrO3, K2Cr2O7, RCO3H, H2O2等还原反应常用还原剂：M/H2, LiAlH4, NaBH4, Zn-Hg 等醛的氧化反应*醛易被很多氧化剂氧化，形成羧酸；斐林试剂托伦试剂*用于快速区分醛与酮；临床上用于鉴别糖尿中的葡萄糖。
拜耳－维立格（Baeyer-Villiger）氧化*酮在过氧化物(如过氧化氢、过氧化羧酸等)氧化下，在羰基和一个邻近烃基之间引入一个氧原子，得到相应的酯的化学反应。
CO3H, C6H5CO3H, mCPBA, CF3CO3H*常见氧化剂: CH3Molecules2013,18,13812拜耳－维立格氧化机理烃基迁移次序：叔烷基 > 仲烷基、环己基 > 苄基 > 苯基 > 伯烷基 > 甲基醛、酮a-位氢的卤代反应区域选择性酸性条件下经烯醇化-溴化强碱先攫取酸性较大的a-位氢，形成的烯醇负离子再发生溴代卤仿反应* 甲基酮类化合物在碱性条件下与卤素单质反应形成卤仿的过程，称为卤仿反应。
*能被次卤酸氧化成甲基酮的底物，也发生卤仿反应。
醛、酮的还原反应---负氢试剂还原*硼氢化钠和氢化铝锂是重要的负氢还原试剂，可以将绝大多数醛酮还原成相应的醇* 由于B 的电负性(2.0)大于Al(1.6),氢化铝锂更易给出负氢离子，还原性更强；*氢化铝锂能同时还原分子中的COOH、COOR、NO2、CN等不饱和基团；*部分烷氧基基化的硼试剂和铝试剂是较温和的还原试剂*大位阻的LiAlH(OtBu)3，选择性还原酮羰基，而保留酯羰基。
醛、酮的还原反应---负氢转移反应Meerwein-Ponndorf 反应*在异丙醇铝的存在下，以异丙醇为还原剂，反应中只还原醛或酮的羰基,反应的专一性很高，只使醛或酮的羰基和醇的羟基互变，而不还原分子中其他基团。
有机化学基础知识点有机酮和醛的还原与氧化反应
有机化学基础知识点有机酮和醛的还原与氧化反应有机酮和醛是有机化合物中常见的官能团，它们具有丰富的化学反应性质。
其中，还原与氧化反应是有机酮和醛最重要的反应类型之一。
本文将重点介绍有机酮和醛的还原与氧化反应的基本概念、反应条件以及应用。
一、有机酮和醛的还原反应1. 还原反应的定义有机酮和醛的还原反应是指它们在还原剂作用下，失去氧原子，生成相应的醇的反应。
最常用的还原剂是氢气（H2）和金属钠（Na）。
2. 还原反应的条件（1）催化剂：还原反应通常需要使用催化剂，常见的催化剂有铂、钯等贵金属。
（2）温度和压力：还原反应一般在高温下进行，通常使用催化剂能降低反应温度。
压力方面，常用的是常压或者略高于常压。
3. 实例演示举例来说明还原反应的过程，以丙酮（CH3COCH3）为例，其还原反应方程式为：CH3COCH3 + H2 → CH3CHOHCH3二、有机酮和醛的氧化反应1. 氧化反应的定义有机酮和醛的氧化反应是指它们在氧化剂作用下，增加氧原子，生成相应的羧酸的反应。
常见的氧化剂有高碘酸（HIO4）、高锰酸钾（KMnO4）等。
2. 氧化反应的条件（1）催化剂：氧化反应通常需要使用催化剂，例如高锰酸钾氧化中常用的是碱性条件下的高锰酸钾。
（2）温度和压力：氧化反应一般在室温下进行，但具体的反应条件会依据反应物的不同而有所变化。
3. 实例演示以乙醛（CH3CHO）为例，其氧化反应方程式为：CH3CHO + 2[O] → CH3COOH三、有机酮和醛的还原和氧化反应在实际应用中的意义1. 生产醇和酸有机酮和醛的还原和氧化反应是生产醇和酸的重要方法之一。
通过选择合适的还原剂或氧化剂，可以将有机酮和醛转化为对应的醇和酸，这在实际的有机合成中有着广泛的应用。
2. 确定有机酮和醛的结构有机酮和醛的还原和氧化反应在有机化学实验中通常被用于确定有机酮和醛的结构。
通过观察反应后产物的性质变化，可以推测出原有分子的结构和官能团。
有机化学基础知识点整理醛酮的氧化和还原反应
有机化学基础知识点整理醛酮的氧化和还原反应在有机化学中，醛和酮是常见的两种官能团。
它们在许多反应中起着重要的作用。
其中，醛和酮的氧化和还原反应是其基础知识点之一。
本文将对醛酮的氧化和还原反应进行整理和探讨。
一、醛酮的氧化反应1. 醛的氧化反应醛可以被氧化为相应的羧酸。
常见的氧化剂有氧气、过氧化氢、高锰酸钾等。
以乙醛为例，其氧化反应如下：CH3CHO + [O] -> CH3COOH2. 酮的氧化反应酮在常规条件下相对不易被氧化。
但在强氧化剂的作用下，酮可以被氧化为羧酸。
例如，丙酮在酸性条件下与过氧化氢反应，可以得到丙二酸：CH3COCH3 + H2O2 -> CH3COOH + CH3COOH二、醛酮的还原反应1. 醛的还原反应醛可以被还原为相应的醇。
常见的还原剂有氢气、亚硫酸盐、金属还原剂等。
以乙醛为例，其还原反应如下：CH3CHO + 2H2 -> CH3CH2OH2. 酮的还原反应酮可以被还原为相应的醇。
常见的还原剂有氢气、金属还原剂等。
以丙酮为例，其还原反应如下：CH3COCH3 + 2H2 -> CH3CH2OH + CH3CH2OH三、醛酮的氧化还原反应机制1. 氧化反应机制在氧化反应中，醛酮的羰基碳原子发生氧化，形成羧酸。
氧化剂向羰基碳原子提供氧原子，使其转化为醇基。
反应中羰基碳的氧化状态从+1变为+3。
2. 还原反应机制在还原反应中，醛酮的羰基碳原子发生还原，形成醇。
还原剂向羰基碳原子提供氢原子，使其转化为醇基。
反应中羰基碳的氧化状态从+1变为0。
四、醛酮的氧化还原反应应用1. 醛的氧化反应应用醛的氧化反应常用于有机合成中，可用于制备羧酸。
羧酸具有广泛的应用领域，如药物合成、染料合成等。
2. 酮的氧化反应应用酮的氧化反应相对较少应用于有机合成中，因为酮在常规条件下相对不易被氧化。
但在特定情况下，如药物合成中，酮的氧化反应仍具有一定的应用价值。
3. 醛和酮的还原反应应用醛和酮的还原反应在有机合成中得到广泛应用。
有机化学基础知识点整理醛和酮的氧化和还原反应的机理案例
有机化学基础知识点整理醛和酮的氧化和还原反应的机理案例有机化学基础知识点整理醛和酮的氧化和还原反应的机理案例在有机化学中，醛和酮是常见的有机化合物，它们的氧化和还原反应是有机合成中重要的反应之一。
本文将对醛和酮的氧化和还原反应的机理进行整理，并以实际案例加以说明。
一、醛和酮的氧化反应机理1. 醛的氧化反应机理醛分子中存在着活泼的亲电子碳氧双键，使得醛易于被氧化。
常见的醛氧化剂包括氧气、过氧化氢、氯酸、高锰酸钾等。
以过氧化氢为例，其机理如下：（1）过氧化氢和醛发生氧化反应，生成过氧化酮和水。
（2）过氧化酮可以分解为碳酸和醛。
总的氧化反应方程式如下：醛 + 过氧化氢→ 碳酸 + 醛 + 水举个例子，以乙醛为例进行说明，其氧化反应方程式为：CH3CHO + H2O2 → CH3COOH + H2O2. 酮的氧化反应机理相比醛，酮的氧化反应发生的难度较大，因为酮分子中不存在活泼的亲电子碳氧双键。
常见的酮氧化剂包括硝酸银、硝酸亚铁等。
以硝酸银为例，其机理如下：（1）酮分子与硝酸银发生氧化反应，生成羧酸盐和银。
（2）羧酸盐与水反应，生成羧酸。
总的氧化反应方程式如下：酮 + AgNO3 → 羧酸盐 + Ag举个例子，以丙酮为例进行说明，其氧化反应方程式为：(CH3)2CO + AgNO3 → (CH3)2CO2Ag + Ag二、醛和酮的还原反应机理1. 醛的还原反应机理醛分子中的亲核位点是碳氧双键上的氧原子，容易被亲核试剂还原。
常见的醛还原试剂包括乙醇、硼氢化钠（NaBH4）、氢气等。
以硼氢化钠为例，其机理如下：（1）碳氧双键上的氧原子与硼氢化钠发生反应，生成醇和三氢化硼。
（2）三氢化硼与水反应，生成较稳定的硼酸。
总的还原反应方程式如下：醛+ NaBH4 → 醇 + B(OH)3举个例子，以乙醛为例进行说明，其还原反应方程式为：CH3CHO + NaBH4 → CH3CH2OH + B(OH)32. 酮的还原反应机理酮分子中不存在活泼的亲核位点，因此其还原反应发生的难度较大。
醛、酮的其它反应
（b）用还原剂（金属氢化物）还原 LiAlH4还原：
CH3CH=CHCH2CHO ① LiAlH 4 干乙醚 ② H2O CH3CH=CHCH2CH2OH （ 只还原 C=O ）
LiAlH4是强还原剂，但①选择性差，除不还原C=C、C≡C外，其它不 饱和键都可被其还原；②不稳定，遇水剧烈反应，通常只能在无水醚或THF 中使用 。
a) 羰基加成
O N OH
N OH
H2N OH
+ NH2 OH
O
羟氨
O
对苯醌单肟
N OH
对苯醌双肟
b) 双键加成
O O O
+ Cl 2
O O
Cl H Cl H
Cl2
Cl H Cl H
O
Cl H Cl H
二氯苯醌
四氯苯醌
O + HCl O
O
[
OH
Cl H
OH
]
重排
Cl OH
②
还原反应 O
[H]
[O]
C6H5CHO + CH 3CHO
C6H5CHO + CH 3CH 2CHO
OH
OH
C6H5CH=CHCHO
C6H5CH=CCHO CH 3 68%
含有α -H的酮在碱催化下，也可发生类似反应，称为羟 酮缩合，但反应比醛难以进行。
十、 醌的性质
醌是一类特殊环状不饱和二元酮，醌分子中两个碳-碳 双键与两个羰基共轭，形成交错共轭体系，而不是闭合共 轭体系，故醌不具芳香性。 ① 加成反应：（具有典型烯、羰基化合物性质）
第八章 醛、酮、醌
8.3醛、酮的其它反应
八、氧化和还原反应
1.氧化反应 醛易被氧化，弱的氧化剂即可将醛氧化为羧酸。 酮难被氧化，使用强氧化剂（如重铬酸钾和浓硫酸） 氧化酮，则发生碳链的断裂而生成复杂的氧化产物。 （1）与多伦（B.Tollen）试剂反应
酮与醛的氧化还原
酮与醛的氧化还原酮和醛是有机化合物中常见的一类官能团。
它们之间的氧化还原反应是有机化学中非常重要的一个反应。
通过了解它们的特性以及氧化还原反应的机理，我们可以更好地理解有机化学的基本原理，并应用于合成有机化合物、药物和材料等领域。
本文将详细介绍酮和醛的氧化还原性质及其反应机理。
首先，我们来了解一下酮和醛的结构和性质。
酮和醛都含有碳氧双键（C=O），但它们之间的区别在于其它官能团的不同。
酮的结构中，碳氧双键连接了两个碳原子；而醛的结构中，碳氧双键与一个氢原子连接。
这种微小的差异决定了它们在氧化还原反应中的行为不同。
酮和醛的氧化还原反应是通过断裂碳氧双键来实现的。
在氧化反应中，酮或醛的碳氧双键中的氧原子接受质子和电子，发生还原作用，形成醇；而在还原反应中，醇中的氢原子失去电子和质子，发生氧化作用，形成酮或醛。
氧化还原反应可以通过各种氧化剂或还原剂来实现。
常见的氧化剂包括高氧化态的金属离子（如Cr6+）、过氧化物（如H2O2）和碳氧化合物（如KMnO4、K2Cr2O7）等。
而常见的还原剂则包括低氧化态的金属离子（如Cu2+）和氢化物（如NaBH4、LiAlH4）等。
在氧化还原反应中，酮和醛的反应速率和产物选择性往往受到它们的结构、官能团和反应条件等因素的影响。
例如，酮中碳原子周围的取代基（如烷基、芳基和卤素等）可以影响酮的氧化速率和产物选择性。
此外，醛的氧化还原反应还受到取代基、空间位阻和溶剂等因素的影响。
除了上述基本的氧化还原反应，酮和醛还可以参与C-C键和C-H键的氧化还原反应。
在这些反应中，酮和醛中的碳氧双键作为一个整体被氧化或还原，形成新的碳碳或碳氢键。
这些反应通常需要较强的氧化剂或还原剂，如醇酸性溶液和氧气等。
总的来说，酮和醛的氧化还原反应是有机化学中非常重要的反应之一。
通过了解它们的特性和反应机理，我们可以更好地应用于合成和改性有机化合物、药物和材料等领域。
此外，酮和醛的氧化还原反应也为我们理解生物化学过程提供了重要的依据，对于研究许多生命现象和疾病具有重要的意义。
有机化学基础知识点整理醛和酮的氧化和还原反应
有机化学基础知识点整理醛和酮的氧化和还原反应有机化学基础知识点整理醛和酮的氧化和还原反应在有机化学中，醛和酮是两类常见的官能团。
它们的氧化和还原反应是有机合成和实验室合成中的重要反应之一。
本文将对醛和酮的氧化和还原反应进行详细的整理和介绍。
一、醛和酮的氧化反应1. 醛的氧化反应醛的氧化反应常用于合成羧酸。
常见的氧化剂包括酸性高锰酸钾、过氧化氢、过氧化叔丁醇等。
（1）酸性高锰酸钾氧化：酸性高锰酸钾在酸性条件下可以将醛氧化为相应的羧酸。
反应过程中，醛被氧化为羧酸，高锰酸钾则被还原为二氧化锰。
反应方程式如下：RCHO + KMnO₄ + H₂SO₄ → RCOOH + MnSO₄ + K₂SO₄ +H₂O其中，R代表有机基团。
（2）其他氧化剂的应用：过氧化氢（H₂O₂）和过氧化叔丁醇（TBHP）等也可以将醛氧化为羧酸。
2. 酮的氧化反应酮的氧化反应相对较难进行，常用的氧化剂包括强酸性高锰酸钾和过氧化氢等。
（1）酸性高锰酸钾氧化：酸性高锰酸钾在酸性条件下只能氧化一些α-亚甲基酮，如甲基苯酮。
通常，对于酮，选择其他氧化方法会更加有效。
（2）其他氧化剂的应用：过氧化氢（H₂O₂）在存在碱的情况下可以将酮氧化为酮酸。
此外，过氧化叔丁醇等也可用作酮的氧化剂。
二、醛和酮的还原反应1. 氢化还原氢化还原是最常见的醛和酮的还原方法。
常用的氢化剂包括金属钠（Na），亚磷酸和氢气（H₂）等。
醛和酮在氢化还原条件下会被还原成对应的醇。
反应方程式如下：RCHO + 2H → RCH₂OHRCOR' + 2H → RCHR'OH其中，R和R'代表有机基团。
2. 氢化铝锂还原氢化铝锂（LiAlH₄）是一种强还原剂，可将醛和酮直接还原为对应的醇。
反应底物中的酮和酯可以完全被消耗，生成相应的醛或醇。
反应方程式如下：RCHO + 4[H] → RCH₂OHRCOR' + 4[H] → RCHR'OH3. 其他还原反应还有一些其他的还原反应可用于将醛和酮还原为醇。
大学有机化学反应方程式总结醛酮的还原与氧化反应
大学有机化学反应方程式总结醛酮的还原与氧化反应醛酮是一类重要的有机化合物，其在有机合成和药物合成等领域扮演着重要角色。
了解和掌握醛酮的还原与氧化反应是有机化学学习的基础知识之一。
本文将总结大学有机化学中常见的醛酮还原与氧化反应的方程式和反应条件。
一、醛酮的还原反应醛酮的还原反应是指其被还原剂还原为相应的醇。
常见的醛酮还原反应的反应剂有金属氢化物和还原性金属，如氢气（H2）、亚磷酸（H3PO2）、亚硫酸氢钠（NaHSO3）等。
1. 醛的还原反应：醛在还原反应中可以被还原为一级醇。
常见的反应剂有氢气（H2）和催化剂（如铂、钯）。
下面是醛的还原反应方程式示例：RCHO + H2 -> RCH2OH其中，R为有机基团。
2. 酮的还原反应：酮在还原反应中可以被还原为二级醇。
常用的还原剂是亚磷酸（H3PO2）、亚硫酸氢钠（NaHSO3）等。
下面是酮的还原反应方程式示例：RCOR' + 2H3PO2 -> RCH(OH)R' + 2H3PO3其中，R和R'为有机基团。
3. α,β-不饱和醛酮的还原反应：α,β-不饱和醛酮在还原反应中会被还原为相应的醇。
常见的还原剂有亚磷酸（H3PO2）、亚硫酸氢钠（NaHSO3）等。
下面是α,β-不饱和醛酮的还原反应方程式示例：RCOCH=CHR' + H3PO2 -> RCH2CH(OH)R' + H3PO3其中，R和R'为有机基团。
二、醛酮的氧化反应醛酮的氧化反应是指其被氧化剂氧化为相应的羧酸。
常见的醛酮氧化反应的反应剂有氧气（O2）、過氧化氫（H2O2）和过氧化苯甲酰（PhCOOOH）等。
1. 醛的氧化反应：醛在氧化反应中可以被氧化为相应的羧酸。
常见反应剂是氧气（O2）和过氧化氢（H2O2）。
下面是醛的氧化反应方程式示例：RCHO + O2 -> RCOOH其中，R为有机基团。
2. 酮的氧化反应：酮在氧化反应中可以被氧化为相应的羧酸。
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+
Cl
CH2OH
+ Cl
CO2H
(2)醛酮的氧化反应
醛很容易氧化成酸，最常用的氧化剂为铬酸和高锰酸钾
C6H5CH2CHO
CrO3,H
+
C6H5CH2CO2H
酮一般不被氧化，但用过氧酸（如过氧三氟乙酸、过氧苯甲酸） 氧化，可在酮羰基与-碳之间插入一个氧而生成酯，称为拜耶 尔-魏立格（Baeyer-Villiger）反应
C6H5CCH2CH3 O NH2NH2,NaOH (HOCH2CH2)2O 加热 C6H5CH2CH2CH3
82%
适用于对酸敏感的醛酮，根据不同的原料选择不同的方
法进行还原。
康尼查罗反应
不含－H的醛在浓碱作用下，一分子醛被氧化成酸，而另一分子 醛则被还原为醇，这是自氧化还原反应，也叫歧化反应或康尼 查罗(Cannizzaro)反应。
克莱门森还原
•
浓盐酸与锌汞齐的混合物与醛酮一起加热回流，可以将羰基直 接还原为亚甲基。
COCH3 Zn-Hg / HCl CH2CH3
• •
适合对酸稳定化合物 合成纯的带侧链的芳烃
乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原
将醛酮、肼、氢氧化钠或氢氧化钾、一缩二乙二醇（沸点245℃） 等一起加热，反应过程中，先生成腙，然后失去氮气同时形成 亚甲基。
乙醇 H2 O
NaBH CH3 CH=CHCH 4 2 CH 2 CHO +
CH3 CH=CHCH 2 CH 2 CH 2 OH
催化氢化
醛、酮可在铂、镍等催化剂存在下加氢还原为醇，分子中的碳-碳 双键和三键、氰基（-CN）和硝基（-NO2）等基团都容易被还 原。
CHO OH
H2, PtO2
FeCl3,EtOH
若为不对称的酮，R和R两个基团均可迁移，因此有可能得到两 种产物，但基团的迁移有一定的选择性，基团的迁移能力有以 下顺序： R3C- R2CH- RCH2- CH3O CCH3 O OCCH3
C6H5CO3H CHCl3
(1)醛酮的还原反应
金属氢化物还原
醛、酮可被LiAlH4、NaBH4等金属氢化物还原为醇
(CH3)3CCCH3 O LiAlH4 H3 O
+
(CH3)3CCCH3 OH
85%
MeO
CHO
NaBH4 MeOH
MeO
CH2OH
NaBH4 的还原能力不如LiAlH4的强，但具有较高的选择性。 NaBH4还原醛、酮的羰基时，分子中的酯基（-CO2R）、羧基 （-CO2H）、腈基（-CN）和硝基（-NO2）等基团可不受影响。 NaBH4和LiAlH4都不能将分子中的碳-碳双键和三键还原。
O O PhCOOH O O
在这个反应中，过氧酸首先加成到酮的羰基上生成过氧酸酯， 然后进行重排，原羰基上的一个基团R迁移到氧上，过氧酸酯 中弱的O—O键断裂，生成酯和羧酸：
O RCR'
+
O R"COOH
OH RCR' OOCR" O
过氧酸酯
R C
R' O
H
R'
O C R O
+
HOCR" O
O OCR" O