第8章醛酮醌6学时.ppt

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1、第第8章醛酮醌章醛酮醌6学时学时现在学习的是第1页，共73页本章学习要求本章学习要求1.掌握醛、酮、醌的命名掌握醛、酮、醌的命名;2.了解醛、酮的结构与性质特点了解醛、酮的结构与性质特点;3.掌握醛、酮的主要化学性质掌握醛、酮的主要化学性质;4.掌握醌的性质。掌握醌的性质。现在学习的是第2页，共73页一、分类和命名一、分类和命名第一节第一节 醛和酮醛和酮1.1.分类分类分类分类现在学习的是第3页，共73页C=OC=O作为母体命名，其位次尽可能小：作为母体命名，其位次尽可能小：作为母体命名，其位次尽可能小：作为母体命名，其位次尽可能小：4 3 2 12-羟基羟基-丁醛丁醛2-戊酮戊酮2.命名命名

2、 命名不饱和醛酮时，必须注明双键或三键的位置命名不饱和醛酮时，必须注明双键或三键的位置命名不饱和醛酮时，必须注明双键或三键的位置命名不饱和醛酮时，必须注明双键或三键的位置 3-戊烯醛戊烯醛戊烯醛戊烯醛 3-3-戊烯戊烯-2-2-酮酮 现在学习的是第4页，共73页 羰基碳在环内，称羰基碳在环内，称“环某酮环某酮”，在环外则将环，在环外则将环当作取代基当作取代基4-甲基环己酮甲基环己酮3-氯环己基甲醛氯环己基甲醛环戊酮环戊酮环戊酮环戊酮现在学习的是第5页，共73页 芳香族醛酮的命名应将芳环当作取代基芳香族醛酮的命名应将芳环当作取代基 苯甲醛苯甲醛 苯乙酮苯乙酮苯乙酮苯乙酮 1-1-苯基苯基-1-丙

3、酮丙酮 4-苯基苯基苯基苯基-2-2-丁酮丁酮丁酮丁酮 现在学习的是第6页，共73页 多元醛酮的命名要用汉字数字标出羰基的数目。当多元醛酮的命名要用汉字数字标出羰基的数目。当多元醛酮的命名要用汉字数字标出羰基的数目。当多元醛酮的命名要用汉字数字标出羰基的数目。当有比醛、酮命名级别高的基团存在时，用有比醛、酮命名级别高的基团存在时，用有比醛、酮命名级别高的基团存在时，用有比醛、酮命名级别高的基团存在时，用氧代氧代或或或或甲酰甲酰甲酰甲酰基基基基表示表示 2,4-戊二酮戊二酮戊二酮戊二酮邻苯二甲醛邻苯二甲醛 4-4-氧代戊酸氧代戊酸氧代戊酸氧代戊酸4-甲酰基苯甲酸甲酰基苯甲酸现在学习的是第7页，共

4、73页主链可以采取两种编号方法：主链可以采取两种编号方法：3-3-甲基甲基甲基甲基-2-2-丁烯醛丁烯醛-甲基甲基甲基甲基-丁烯醛丁烯醛4 4 4 4-甲基戊醛甲基戊醛甲基戊醛甲基戊醛g g-甲基甲基戊戊戊戊醛醛位次：位次：,g,d,w,g,d,w现在学习的是第8页，共73页二、物理性质二、物理性质（Physical Properties）l l 沸沸 点点 羰基有极性，但醛、酮分子之间不能形成氢键羰基有极性，但醛、酮分子之间不能形成氢键现在学习的是第9页，共73页溶解度（溶解度（C=O为亲水基）为亲水基）低级醛酮如：低级醛酮如：甲醛、乙醛、丙酮能与水混溶甲醛、乙醛、丙酮能与水混溶甲醛、乙醛、

5、丙酮能与水混溶甲醛、乙醛、丙酮能与水混溶4C以下醛、酮可溶于水：以下醛、酮可溶于水：与水分子形成氢键与水分子形成氢键现在学习的是第10页，共73页三、化学性质三、化学性质C=O的结构特点的结构特点:羰基羰基C和和O都以都以sp2杂化杂化现在学习的是第11页，共73页易发生易发生亲核亲核加成加成易发生易发生亲电亲电加成加成现在学习的是第12页，共73页1、亲核加成反应、亲核加成反应(Nucleophilic Addition)+-+-反应历程反应历程反应历程反应历程现在学习的是第13页，共73页影响影响 C=O 加成反应的因素：加成反应的因素：碳原子上正电荷密度越大，越有利于反应碳原子上正电荷密

6、度越大，越有利于反应碳原子上正电荷密度越大，越有利于反应碳原子上正电荷密度越大，越有利于反应 CClCCl3 3-CHO H-CHO H2 2C=O CHC=O CH3 3CHO (CHCHO (CH3 3)2 2C=OC=O亲核加成反应活性：羰基上连吸电子基有利反应进行亲核加成反应活性：羰基上连吸电子基有利反应进行亲核加成反应活性：羰基上连吸电子基有利反应进行亲核加成反应活性：羰基上连吸电子基有利反应进行现在学习的是第14页，共73页 C=O碳上所连基团越小，越有利于反应：碳上所连基团越小，越有利于反应：亲核加成反应活性：醛亲核加成反应活性：醛亲核加成反应活性：醛亲核加成反应活性：醛 酮；脂

7、肪族酮；脂肪族酮；脂肪族酮；脂肪族 芳香族芳香族现在学习的是第15页，共73页 芳香醛、酮中的共轭作用不利于亲核加成：芳香醛、酮中的共轭作用不利于亲核加成：共轭效应减弱羰基碳上的正电荷密度，不利于反应共轭效应减弱羰基碳上的正电荷密度，不利于反应共轭效应减弱羰基碳上的正电荷密度，不利于反应共轭效应减弱羰基碳上的正电荷密度，不利于反应现在学习的是第16页，共73页（1）与）与HCN的加成（以的加成（以醛、脂肪酮醛、脂肪酮为对象）为对象）在酸性条件下，在酸性条件下，在酸性条件下，在酸性条件下，3-4小时，反应完成小时，反应完成5050；加少量碱，加少量碱，加少量碱，加少量碱，2分钟完成反应。分钟完成

8、反应。分钟完成反应。分钟完成反应。现在学习的是第17页，共73页反应历程反应历程:对象：醛、脂肪族甲基酮、对象：醛、脂肪族甲基酮、对象：醛、脂肪族甲基酮、对象：醛、脂肪族甲基酮、C8C8以下环酮以下环酮增长碳链增长碳链增长碳链增长碳链产物：产物：产物：产物：-羟基腈（羟基腈（-氰醇）氰醇）现在学习的是第18页，共73页应用举例应用举例例例1：CHCH3CHCH2OH CH3 3CH(OH)COOHCH(OH)COOH现在学习的是第19页，共73页CH3CH2OHCH3CH2COOH现在学习的是第20页，共73页（2）与）与NaHSO3加成加成对象：醛、对象：醛、对象：醛、对象：醛、脂肪族甲基酮

9、脂肪族甲基酮脂肪族甲基酮脂肪族甲基酮、C8C8以下环酮以下环酮以下环酮以下环酮,其他酮不反应，如：其他酮不反应，如：其他酮不反应，如：其他酮不反应，如：ArCOCHArCOCH3 3不能反应。不能反应。不能反应。不能反应。现在学习的是第21页，共73页鉴定、分离、纯化：醛、脂肪族甲基酮、鉴定、分离、纯化：醛、脂肪族甲基酮、C8C8以下环酮以下环酮现在学习的是第22页，共73页例例2：鉴别：鉴别现在学习的是第23页，共73页例例例例3 3：分离乙醇和乙醛的混合物（不能用蒸馏的方：分离乙醇和乙醛的混合物（不能用蒸馏的方法）法）现在学习的是第24页，共73页（3）与）与H2O加成加成因水是弱亲核试剂

10、，产物不稳定，平衡偏向反应物因水是弱亲核试剂，产物不稳定，平衡偏向反应物1,1-1,1-乙二醇乙二醇现在学习的是第25页，共73页只有甲醛和一些特别活泼的只有甲醛和一些特别活泼的只有甲醛和一些特别活泼的只有甲醛和一些特别活泼的 C=OC=O化合物可以反应生成其水合物化合物可以反应生成其水合物化合物可以反应生成其水合物化合物可以反应生成其水合物（如：三氯乙醛、茚三酮等）（如：三氯乙醛、茚三酮等）（如：三氯乙醛、茚三酮等）（如：三氯乙醛、茚三酮等）特殊结构的醛、酮水合物：特殊结构的醛、酮水合物：稳定的结晶，可从水中分离出来，有快速催眠的作用，稳定的结晶，可从水中分离出来，有快速催眠的作用，稳定的结

11、晶，可从水中分离出来，有快速催眠的作用，稳定的结晶，可从水中分离出来，有快速催眠的作用，用作镇静、催眠和镇痛药用作镇静、催眠和镇痛药用作镇静、催眠和镇痛药用作镇静、催眠和镇痛药.水合三氯乙醛水合三氯乙醛水合三氯乙醛水合三氯乙醛水合甲醛水合甲醛水合甲醛水合甲醛现在学习的是第26页，共73页广泛用于氨基酸的定性或定量分析广泛用于氨基酸的定性或定量分析苯并环戊三酮（茚三酮）苯并环戊三酮（茚三酮）苯并环戊三酮（茚三酮）苯并环戊三酮（茚三酮）水合茚三酮水合茚三酮水合茚三酮水合茚三酮现在学习的是第27页，共73页（4）与醇的加成）与醇的加成在在在在干干干干HCl催化下，羰基化合物与醇反应生成缩醛催化下，羰

12、基化合物与醇反应生成缩醛现在学习的是第28页，共73页现在学习的是第29页，共73页缩醛、缩酮的性质特点：缩醛、缩酮的性质特点：1）对碱、氧化剂、还原剂稳定（与醚相似）对碱、氧化剂、还原剂稳定（与醚相似）2）遇稀酸分解成原来的醛、酮（与醚不同）遇稀酸分解成原来的醛、酮（与醚不同）作用：保护羰基作用：保护羰基 官能团保护官能团保护官能团保护官能团保护现在学习的是第30页，共73页应用举例：应用举例：现在学习的是第31页，共73页乙二醇常用于合成中保护羰基。酮很难和一元醇加成，但在乙二醇常用于合成中保护羰基。酮很难和一元醇加成，但在无水酸存在下，可与邻位二元醇顺利生成缩酮无水酸存在下，可与邻位二元

13、醇顺利生成缩酮现在学习的是第32页，共73页环状半缩醛的形成：环状半缩醛的形成：现在学习的是第33页，共73页思考题：思考题：现在学习的是第34页，共73页（5 5）与（）与（）与（）与（Grignard reagents）格林纳试剂的加成）格林纳试剂的加成）格林纳试剂的加成）格林纳试剂的加成增长碳链，广泛用于合成增长碳链，广泛用于合成增长碳链，广泛用于合成增长碳链，广泛用于合成现在学习的是第35页，共73页甲醛甲醛甲醛甲醛与格氏试剂反应：与格氏试剂反应：HCHO+RMgXRCH2OMgX RCH2OH其它醛其它醛其它醛其它醛与格氏试剂反应：与格氏试剂反应：CH3CHO+RMgXRCH(OH)

14、CH3 酮酮与格氏试剂反应：与格氏试剂反应：(CH3)2C=O+RMgX(CH3)2C(OH)R现在学习的是第36页，共73页与环氧乙烷反应得伯醇：与环氧乙烷反应得伯醇：与环氧乙烷反应得伯醇：与环氧乙烷反应得伯醇：与与CO2反应得羧酸：反应得羧酸：现在学习的是第37页，共73页 应用举例：应用举例：现在学习的是第38页，共73页应用举例：应用举例：CH3CHOCH3CH(OH)CH2CH3现在学习的是第39页，共73页思考题：思考题：现在学习的是第40页，共73页亲核加成反应小结：亲核加成反应小结：+-+-R现在学习的是第41页，共73页（6 6）与氨及其衍生物的加成（与氨及其衍生物的加成（与

15、氨及其衍生物的加成（与氨及其衍生物的加成（加成消除反应）：加成消除反应）：合成合成合成合成C=NC=N键化合物键化合物键化合物键化合物现在学习的是第42页，共73页氨基脲氨基脲氨基脲氨基脲缩氨脲缩氨脲缩氨脲缩氨脲2,4-2,4-二硝基苯肼二硝基苯肼二硝基苯肼二硝基苯肼2,4-2,4-二硝基苯腙二硝基苯腙二硝基苯腙二硝基苯腙苯肼苯肼苯肼苯肼苯腙苯腙苯腙苯腙肼肼肼肼腙腙腙腙羟胺羟胺羟胺羟胺肟肟肟肟伯胺伯胺伯胺伯胺西佛碱西佛碱西佛碱西佛碱氨氨氨氨亚胺亚胺亚胺亚胺现在学习的是第43页，共73页丙酮肟丙酮肟乙醛苯腙乙醛苯腙丙酮缩氨脲丙酮缩氨脲丙酮缩氨脲丙酮缩氨脲现在学习的是第44页，共73页1、腙、肟均

16、为具有一定熔点的、腙、肟均为具有一定熔点的、腙、肟均为具有一定熔点的、腙、肟均为具有一定熔点的固体结晶固体结晶固体结晶固体结晶（可用来鉴定醛、酮的结构）（可用来鉴定醛、酮的结构）（可用来鉴定醛、酮的结构）（可用来鉴定醛、酮的结构）2 2、腙、肟能在稀酸条件下分解，得到原来的醛、酮、腙、肟能在稀酸条件下分解，得到原来的醛、酮（可用来分离、提纯醛酮类化合物）（可用来分离、提纯醛酮类化合物）（可用来分离、提纯醛酮类化合物）（可用来分离、提纯醛酮类化合物）环戊酮环戊酮-2,4-2,4-二硝基苯腙二硝基苯腙二硝基苯腙二硝基苯腙现在学习的是第45页，共73页现在学习的是第46页，共73页（7）与维悌希（）

17、与维悌希（Wittig）试剂反应）试剂反应 WittigWittig试剂为强亲核试剂，当与醛、酮发生加成反应则生成试剂为强亲核试剂，当与醛、酮发生加成反应则生成试剂为强亲核试剂，当与醛、酮发生加成反应则生成试剂为强亲核试剂，当与醛、酮发生加成反应则生成相应的烯烃相应的烯烃相应的烯烃相应的烯烃氧化三苯基膦氧化三苯基膦特点：能在指定的位置形成双键。特点：能在指定的位置形成双键。特点：能在指定的位置形成双键。特点：能在指定的位置形成双键。现在学习的是第47页，共73页2、-H 的反应的反应(1)羟醛缩合反应羟醛缩合反应:在稀碱催化下，一分子醛的在稀碱催化下，一分子醛的 碳碳对另对另一分子醛的一分子醛

18、的羰基羰基加成加成,形成形成-羟基醛羟基醛(羟醛反应羟醛反应)，后者经，后者经加热失水生成加热失水生成,-不饱和醛不饱和醛(缩合反应缩合反应)。羟醛反应羟醛反应羟醛反应羟醛反应缩合反应缩合反应缩合反应缩合反应现在学习的是第48页，共73页交叉羟醛缩合：交叉羟醛缩合：若两种醛都含有若两种醛都含有若两种醛都含有若两种醛都含有 -H-H，则得到，则得到4种种 -羟基醛，因此无羟基醛，因此无合成意义合成意义现在学习的是第49页，共73页羟醛缩合反应的作用：羟醛缩合反应的作用：在有机合成中常用于增长碳链在有机合成中常用于增长碳链现在学习的是第50页，共73页（2）卤代反应卤代反应：-H的卤代反应的卤代反

19、应酸催化：一卤代产物，用于合成：酸催化：一卤代产物，用于合成：现在学习的是第51页，共73页碱催化：多卤代产物，卤仿反应碱催化：多卤代产物，卤仿反应 (C-C(C-C键断裂，键断裂，键断裂，键断裂，haloform reaction)haloform reaction)：CHICHI3：淡黄色沉淀：淡黄色沉淀：淡黄色沉淀：淡黄色沉淀现在学习的是第52页，共73页现在学习的是第53页，共73页具备下列结构的醛、酮、醇都能发生碘仿反应具备下列结构的醛、酮、醇都能发生碘仿反应碘仿反应：检验、鉴别碘仿反应：检验、鉴别现在学习的是第54页，共73页如何鉴别下列两组化合物？如何鉴别下列两组化合物？现在学习

20、的是第55页，共73页练习：下列化合物中哪些可发生卤仿反应练习：下列化合物中哪些可发生卤仿反应CH3CH2OH,CH3CH(OH)CH2CH2CH3,CH3CH2CH2OH,CH3CH2COCH3,C6H5COCH3,CH3COCH2CH2COCH3,C6H5CH(OH)CH3,C6H5CH2CH2OH现在学习的是第56页，共73页在合成上的应用（减少一个碳原子）在合成上的应用（减少一个碳原子）现在学习的是第57页，共73页3、氧化反应、氧化反应（oxydation reaction）：）：弱氧化剂氧化：弱氧化剂氧化：弱氧化剂氧化：弱氧化剂氧化：吐伦试剂：吐伦试剂：吐伦试剂：吐伦试剂：Ag(N

21、HAg(NH3)2 2+NONO3-现象：现象：现象：现象：Ag Ag （银镜）（银镜）对象：对象：适用于氧化各类醛适用于氧化各类醛 斐林试剂：斐林试剂：斐林试剂：斐林试剂：CuCu2+2+(溶液溶液 CuSO4 4+溶液溶液溶液溶液 NaOH NaOH，酒石酸钾钠酒石酸钾钠)现象现象现象现象:Cu:Cu2O 砖红色砖红色砖红色砖红色 对象：适用于氧化脂肪醛、甲醛对象：适用于氧化脂肪醛、甲醛 现在学习的是第58页，共73页 本尼迪特试剂：本尼迪特试剂：本尼迪特试剂：本尼迪特试剂：硫酸铜、碳酸钠和柠檬酸钠组成硫酸铜、碳酸钠和柠檬酸钠组成 氧化脂肪醛（氧化脂肪醛（不含甲醛不含甲醛）现在学习的是第5

22、9页，共73页可用吐伦试剂和菲林试剂来区分醛和酮；可用吐伦试剂和菲林试剂来区分醛和酮；可用菲林试剂区分脂肪醛和芳香醛可用菲林试剂区分脂肪醛和芳香醛现在学习的是第60页，共73页吐伦试剂、斐林试剂对吐伦试剂、斐林试剂对C=C不作用不作用(选择氧化选择氧化)现在学习的是第61页，共73页合成应用合成应用现在学习的是第62页，共73页练习：鉴别甲醛、乙醛、苯甲醛：练习：鉴别甲醛、乙醛、苯甲醛：如何鉴别下列化合物？如何鉴别下列化合物？如何鉴别下列化合物？如何鉴别下列化合物？CH3 3CHOCHO，C C6H5CHOCHO，CH3 3COCHCOCH3，CHCH3CH2OHOH斐林试剂砖红色(A)无现象

23、(C)HCHOCH3CHOCHO(A)(B)(C)砖红色(B)无现象(A)(C)本尼迪特试剂现在学习的是第63页，共73页4.还原反应（还原反应（reduction reaction）RCHO RCH2OH H-H/NiR2C=O R2CHOH（A）催化氢化（）催化氢化（Ni、pd、pt）2H2/NiRCH=CHCHO RCH2CH2CH2OH (还原无选择性还原无选择性)现在学习的是第64页，共73页CH2=CHCH2CHO CH2=CHCH2CH2OH只能还原只能还原C=O（醛、酮、酰氯）（醛、酮、酰氯）不能还原不能还原C=C、-CN、-COOH、-COOR（B）NaBH4还原还原（选择性

24、还原）（选择性还原）NaBH4现在学习的是第65页，共73页（C）歧化反应）歧化反应）歧化反应）歧化反应 指指两分子两分子无无-H的醛的醛在在浓碱作用下相互发生浓碱作用下相互发生氧化氧化-还还原原反应反应分子内分子内分子间分子间分子间分子间现在学习的是第66页，共73页练习：完成下列化学反应方程式：练习：完成下列化学反应方程式：现在学习的是第67页，共73页（D D）克莱门森（）克莱门森（）克莱门森（）克莱门森（Clemmensen）还原反应）还原反应）还原反应）还原反应 醛酮醛酮与锌汞齐、浓盐酸一起加热，羰基还原成亚甲基与锌汞齐、浓盐酸一起加热，羰基还原成亚甲基现在学习的是第68页，共73页

25、 将醛酮和将醛酮和85%的水合肼、氢氧化钾在高沸点溶剂中加的水合肼、氢氧化钾在高沸点溶剂中加热回流，可使羰基还原成亚甲基热回流，可使羰基还原成亚甲基黄鸣龙（黄鸣龙（1898-1979）：有机化学家，江苏省扬州人，）：有机化学家，江苏省扬州人，1924年获德国柏林大学博士学位，年获德国柏林大学博士学位，1955年当选中国科学院学部委员（院士），是中国有机化学先辈之一。年当选中国科学院学部委员（院士），是中国有机化学先辈之一。武尔夫武尔夫-克尔聂尔克尔聂尔-黄鸣龙还原黄鸣龙还原高沸点溶剂：二缩乙二醇高沸点溶剂：二缩乙二醇(HOCH2CH2)2O、三缩乙二醇、三缩乙二醇(HOCH2CH2OCH2)2

26、现在学习的是第69页，共73页独角金酮：独角金酮：独角金酮：独角金酮：将该物撒在田间，一种名为独角金草的杂草受到引诱在不该出土将该物撒在田间，一种名为独角金草的杂草受到引诱在不该出土的时候出土，但找不到宿主体而只能枯死。的时候出土，但找不到宿主体而只能枯死。（某些有害植物依靠寄生于宿主植物而生长，这一过程是依靠某些化学信息来传（某些有害植物依靠寄生于宿主植物而生长，这一过程是依靠某些化学信息来传递的。化学家能够研究合成出这些活性物质。如独角金酮）递的。化学家能够研究合成出这些活性物质。如独角金酮）醛酮代表化合物醛酮代表化合物现在学习的是第70页，共73页第二节第二节 醌醌 (quinone)一、结构和命名一、结构和命名1,4-1,4-苯醌苯醌1,2-苯醌苯醌苯醌苯醌1,2-萘醌萘醌9,10-蒽醌蒽醌9,10-菲醌菲醌菲醌菲醌现在学习的是第71页，共73页1.羰基上的加成羰基上的加成羰基上的加成羰基上的加成二、醌的化学性质二、醌的化学性质对苯醌单肟对苯醌单肟对苯醌单肟对苯醌单肟对苯醌双肟对苯醌双肟对苯醌双肟对苯醌双肟现在学习的是第72页，共73页2.2.双键加成：双键加成：C=CC=C双键的性质双键的性质现在学习的是第73页，共73页