1、第十三章 醛和酮 (一)醛和酮的命名 (二)醛和酮的结构 (三)醛和酮的制法 (四)醛和酮的物理性质 (五)醛和酮的化学性质 (六),-不饱和醛、酮的特性,制作人:张文勤,酮:,羰基:,醛:,醛羰基,酮羰基,(一)醛和酮的命名 (1) 普通命名法,醛的普通命名与醇相似; 酮则按所连两个烃基来命名。,正丁醛,异戊醛,苯甲醛,甲基乙基(甲)酮(甲乙酮),甲基乙烯基(甲)酮(丁烯酮),二苯(甲)酮,(2)系统命名法,5-甲基-3-乙基辛醛,2-丁烯醛(巴豆醛),4-甲基-2-戊酮,苯乙醛,2-羟基苯甲醛(水杨醛),3-硝基苯乙酮,2,3-戊二酮(-戊二酮),2,4-戊二酮(-戊二酮),4-氧代戊醛或
2、4-戊酮醛(-戊酮醛),(二)醛和酮的结构,键,键,甲醛的分子结构,(三)醛和酮的制法 (1)醇的氧化或脱氢,Oppenauer氧化; 异丙醇铝是催化剂, 反应中双键不受影响。,(2)羰基合成,(3)同碳二卤化物的水解,(4)羧酸衍生物的还原,(5)芳烃的氧化,(6)芳环上的酰基化,Gattermann-Koch 反应:,联苯、烷基苯、烷氧基苯反应收率较高。,(四)醛和酮的物理性质,沸点:介于烃、醚与醇、酚之间。,水溶性:小于或等于4个碳的醛、酮易溶于水(分子间氢键)。,NMR:醛基质子的化学位移=9-10ppm,与羰基相连CH3质子化学位移在2.2ppm左右;与羰基相连CH2质子化学位移在2
3、.5ppm左右 。,IR:C=O伸缩振动在1710-1720cm-1(酮)或1730-1740cm -1 (醛)处; 羰基与不饱和体系共轭时相应降低 30cm -1 (红移)。 醛基之C-H伸缩振动在2720 cm -1有中强特征吸收峰。,丁酮的核磁共振谱,A 2.449 B 2.139 C1.058,1H NMR Butanal,1H NMR Octanal,正辛醛的红外光谱,1H NMR Acetophenone,苯乙酮的红外光谱,苯甲醛的核磁共振谱,A 10.002 B 7.868 C 7.608 D 7.511,(五)醛和酮的化学性质 (1)羰基的亲核加成,(甲)与HCN的加成,羰基化
4、合物的活性次序:,反应机理:,甲基丙烯酸甲酯,过氧化苯甲酰,聚甲基丙烯酸甲酯,(乙)与NaHSO3的加成,避免使用剧毒HCN,(丙)与醇的加成,只有少数半缩醛和环状半缩醛才是比较稳定的。,半缩醛(酮),缩醛(酮),羰基化合物与醇反应的机理,(丁)与金属有机试剂的加成,格氏试剂:,Grignard: 1912 Nobel Prize,有机锂试剂:,叔丁基锂:,有机锂试剂活性高, 与高空间位阻的酮反应,Reformatsky 反应:,(戊)与氨的衍生物加成缩合,羟氨 肼 苯肼 2,4-二硝基苯肼 氨基脲 肟 腙 苯腙 2,4-二硝基苯腙 缩氨脲,六亚甲基四胺(乌咯托品),(己)与Wittig试剂加
5、成,VA中间体,(二) 醛(酮)-氢原子的反应,-超共轭效应 使-氢原子的酸性增强,(甲)卤化反应(酸催化),酸催化机理:,(乙)卤化反应(碱催化),碱催化机理:,卤仿反应机理:,下列结构醇和醛酮都能进行碘仿反应,(丙)缩合反应 (羟醛缩合/醇醛缩合/Aldol reaction),2-丁烯醛(巴豆醛),碱催化aldol反应机理:,2-乙基-3-羟基己醛,2-乙基-3-己烯醛,2-乙基己醇,酮缩合比较困难,酸催化aldol反应及机理:,分子内aldol反应:,交叉aldol缩合:,Claisen-Schmidt 反应:,Chalcone查耳酮,4-Phenyl-3-buten-2-one,1,
6、3-Diphenyl-2-propen-1-one,类 aldol 缩合:,Perkin 反应,(丁)Mannich反应,Mannich反应机理:,(3)氧化和还原 (甲)氧化反应(Tollens 和 Fehling),银镜,砖红色,Ag+或Cu2+只氧化醛羰基,醛易被H2O2、RCO3H、KMnO4、CrO3等氧化,除少数情况,多数酮的氧化无应用价值,酮只被酸性KMnO4或浓HNO3氧化,(乙)还原反应(a)催化加氢,催化加氢选择性差,(b)金属氢化物还原,LiAlH4活性高,不能使用质子溶剂,金属氢化物只还原羰基,不还原不饱和键,(c) Meerwein-Pondorf 还原,异丙醇是还原剂,异丙醇铝是催化剂。 异丙醇只还原羰基,不还原不饱和碳键。,(d) Clemmensen 还原,要求底物不含对酸或还原剂敏感基团:卤原子、羟基、硝基、碳碳双键及叁键,(e) Wolff-Kishner 还原,与Clemmensen还原互补,羟基、碳碳双键及叁键不受影响,黄鸣龙改进的Wolff-Kishner还原:,(丙)Cannizzaro反应(歧化反应),六、,-不饱和醛(酮)的亲核加成,(1)酸催化的 1,4-亲核加成:,酸催化下的机理:,(2)碱催化的1,4-亲核加成:,碱催化下的机理:,亲核试剂主要进攻空间位阻小的地方,强碱性亲核试剂主要进攻羰基,弱碱性亲核试剂主要进攻碳碳双键,