最新医学用有机化学-第九章-醛和酮课件PPT

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第九章 醛和酮 第二节 结构和物理性质 (一、结构)
羰基平面
C=O极性较大，醛、酮是强极性分子(μ=2.3~2.8D).
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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。
第二节 结构和物理性质
O
121.7o
121pm
C
H 116.6o H 平面分子
比较 109o
143pm
CH3
羰基碳为sp2杂化，碳原子的3 个sp2杂化轨道分别与氧及其它2 个原子形成 3个σ 键，这 3个σ 键 处于一个平面，羰基碳余下的1 个未杂化的 p 轨道与氧的 2p 轨 道彼此平行重叠，形成π键。
第二节 化学性质 (一、亲核加成)
— 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 。
slow
Nu
H+
H
fast Nu
动画模拟：亲核加成反应的机制
亲核加成的难易程度除了与Nu的亲核 能力有关之外,尚与羰基碳的正电性以及空 间位阻有关。酮通常比醛难加成。
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第九章 醛和酮 第二节 化学性质 (一、亲核加成)
R :N u -,慢 R O - A + ,快
CN
p H 9~ 10
C H 3
C H 3— C = O+H C N77-78% C H 3— C — C N
C H 3
O H
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R
第九章 醛和酮 第二节 化学性质 (一、亲核加成)
H C N H ++C N -
ห้องสมุดไป่ตู้s lo w
+ :CN-
O C
R
CN +NC
2-丁烯醛 2-butenal
苯甲醛 Benzaldehyde
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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 CCH2CH3
甲(基)乙(基)酮 甲基环己基酮
医学用有机化学-第九章醛和酮
二、命名
第九章 醛和酮 第一节 分类和命名 (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
O
CHO
CH3CHCH2CH2CHO CH3CH CHCH
γ-甲基戊醛 γ-methylpentanal
O C +
H ： CN
:NHHu(-： ：) SOOHR3+Na
H ： O( EH+ )
O —- H C
Nu
H ： NH-G
XMg： R
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第九章 醛和酮 第二节 化学性质 (一、亲核加成)
亲核试剂:NuA与羰基C=O发生亲核加成反应的机制如下：
Nu(：—）
二苯酮
methyl ethyl ketone methyl cyclohexyl ketone diphenyl ketone
O CH2CCH3
甲基苄基酮 benzyl methyl ketone
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第九章 醛和酮 第二节 结构和物理性质 (一、结构)
n-C4H10 CH3OC2H5 C2H5CHO CH3COCH3 n-C3H7OH
mw: 58 60
58
58
60
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。
O C
R
H+ Fast
HO HC
R
CN +NC
外消旋体
OH CH
R
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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。
立体效应：取代基的体积将影响反应速率和平 衡。醛、脂肪族甲基酮及8C以下环酮可与HCN加 成，其它酮特别是芳香酮实际上不反应。
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第九章 醛和酮 第二节 化学性质
第二节 醛、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
O -
C C R (H) +
H
α-C及α-H的反应
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第九章 醛和酮
一、亲核加成反应
[H ]
CH3 CCH3
CH3 CCN
OH
CH3 CH2 C C N
不饱和腈
CH3 CH3 C CH2NH2
OH -羟基胺
H 2O
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CH3 CH3 C COOH
OH -羟 基 酸
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CO
C
R '
R ' N u
负 氧 离 子 中 间 体
R O A C
R ' N u
OH
H CN
RR'C CN OH
O
R C R' +
H SO3Na H OR
H OH
RR'C SO3Na OH
RR'C OR OH
RR'C OH
OH
H NH-NH2 XMg R''
RR'C NHNH2 OMgX
RR'C R''
反应 活性
HR
C = O >C = O> (
HH
> )
C H 3 C = O
R
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第九章 醛和酮 第二节 化学性质 (一、亲核加成)
HCN与醛酮的加成反应为接长碳链的方法之一。 -CN经水解可形成羧酸,经还原又可生成胺类化合物。
-H 2O
O HCN CH3
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第九章 醛和酮 第二节 化学性质 (一、亲核加成)
1. 加HCN —— a-羟腈（又叫氰醇 cyanohydrins）
H+-C N+R CR' O
CN
RCR' + H+
O-
CN R C R' 氰醇
OH
O CH3 CH+HCN
OH C H 3 C H α-羟基丙腈