醛酮学习教程.pptx
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1、酮酮:羰基羰基:醛醛:醛基醛基酮基酮基9.1 一元醛酮的结构和命名广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第1页/共106页醛和酮的结构醛和酮的结构 键键 键键甲醛的分子结构甲醛的分子结构广东药学院广东药学院 主讲人:申东升C=O 120pm HCO 121度C-H 110pm HCH 111度第2页/共106页醛和酮的命名醛和酮的命名 1、普通命名法、普通命名法醛的普通命名法与醇相似醛的普通命名法与醇相似;酮则按所连两个烃基来命名。酮则按所连两个烃基来命名。正丁醛正丁醛异戊醛异戊醛苯甲醛苯甲醛甲基乙基甲基乙基(甲甲)酮酮 (甲乙酮甲乙酮)甲基乙烯基甲基乙烯基(甲甲)酮酮 (丁烯酮丁烯酮)二苯甲酮
2、二苯甲酮广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第3页/共106页 2、系统命名法、系统命名法5-甲基甲基-3-乙基辛醛乙基辛醛 2-丁烯醛(巴豆醛)4-甲基甲基-2-戊酮戊酮 苯乙醛广东药学院广东药学院 主讲人:申东升 选择含羰基的、支链最多的最长碳链为主链,位码最小的给羰基碳。第4页/共106页2-羟基苯甲醛羟基苯甲醛(水杨醛水杨醛)3-硝基硝基-3-苯乙酮苯乙酮2,3-戊二酮戊二酮(-戊二酮戊二酮)2,4-戊二酮戊二酮(-戊二酮戊二酮)4-氧代戊醛或氧代戊醛或4-戊酮醛戊酮醛(-戊酮醛戊酮醛)广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第5页/共106页 9.2 醛酮的物理性质醛酮的物理性质沸点:沸
3、点:介于烃、醚与醇、酚之间。介于烃、醚与醇、酚之间。水溶性:水溶性:小于或等于小于或等于4个碳的醛、酮易溶于水分子间氢键)。个碳的醛、酮易溶于水分子间氢键)。广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第6页/共106页9.3 醛酮的化学反应醛酮的化学反应亲核性加成反应亲核性加成反应羰基旁有给电子基时,将降低羰基的正电性,不利于亲核反应;羰基旁有吸电子基时,将增加羰基的正电性,有利于亲核反应。羰基化合物的活性次序:羰基化合物的活性次序:广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第7页/共106页1.与与HCN的加成的加成广东药学院广东药学院 主讲人:申东升醛或酮 氢氰酸 羟基腈(氰醇)加碱可大大促进本反应。
4、反应的第1步是带负电荷的粒子加到带正电荷的碳原子上。因此叫亲核加成。第8页/共106页广东药学院广东药学院 主讲人:申东升氰醇可用来合成羟基酸:第9页/共106页甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯过氧化苯甲酰过氧化苯甲酰聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯广东药学院广东药学院 主讲人:申东升有机玻璃制备:第10页/共106页反应机理:反应机理:只有醛、脂肪族甲基酮、8个碳以下的环酮才可与氢氰酸反应。广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第11页/共106页 2.与与NaHSO3的加成的加成广东药学院广东药学院 主讲人:申东升亚硫酸氢钠亚硫酸氢钠加合物(白色固体)醛酮与40%饱和亚硫酸氢钠作用得其固体加合物
5、。第12页/共106页醛酮结构对亚硫酸加合物形成的影响 只有醛、脂肪族甲基酮、8个碳以下的环酮才可与亚硫酸氢钠反应。广东药学院广东药学院 主讲人:申东升羰基旁的位阻对反应影响特别大。第13页/共106页酸或碱可使亚硫酸加合物分解本反应可用于鉴别、纯化和分离醛和酮。晶体广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第14页/共106页避免使用剧毒避免使用剧毒HCN广东药学院广东药学院 主讲人:申东升 经亚硫酸氢钠加合物可与氰化钠的反应生成羟基酸(间接法)。第15页/共106页“吊白块”的化学名称是甲醛亚硫酸氢钠(甲醛与亚硫酸氢钠的加合物),分子式NaHSO2CH2O2H2O,是一种半透明白斜方晶系结晶或小
6、块。易溶于水,微溶于醇,具有极强的还原性,能使所染之色消失,因此常用于印染工业作为漂白剂。无水吊白块很稳定,但是在高温、高湿、酸性环境下即可分解,分解产生甲醛、二氧化硫等有毒气体,而且甲醛是细胞原浆毒,能使蛋白质凝固。由于“吊白块”的强还原性能将食品中的有色物质漂白,具有保鲜作用,但吊白块”不能作为食用添加剂使用,摄入10g10g即可致人死亡。不法分子不惜损害广大消费者的身心健康利益,对中华人民共和国食品卫生法熟视无睹。广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第16页/共106页 3.与金属有机试剂的加成与金属有机试剂的加成 (1)与格氏试剂生成醇与格氏试剂生成醇Grignard:1912 Nob
7、el Prize广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第17页/共106页(2)与炔钠制炔醇广东药学院广东药学院 主讲人:申东升炔醇水解制甲基酮第18页/共106页4.加水水合物醛酮的稳定性甲基的超共轭作用使羰基碳上的正电荷分散醛酮水合物的稳定性醛酮越稳定,水合物越难形成;烷基的位阻广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第19页/共106页氯的吸电子作用,使羰基物不稳定,形成水合物后稳定环丙酮不稳定,形成水合物后,张力降低而稳定(SP2SP3)广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第20页/共106页 3个带正荷的羰基碳挤在一起不稳定,形成水合物后电荷间的拆力减小广东药学院广东药学院 主讲人:申东升
8、茚三酮 茚三酮水合物 第21页/共106页 5.与醇的加成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。只有少数半缩醛和环状半缩醛才是比较稳定的。半缩醛(酮)缩醛缩醛(酮酮)广东药学院广东药学院 主讲人:申东升醛酮 醇半缩醛(酮)第22页/共106页广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第23页/共106页缩醛缩酮对碱稳定,酸性中水解而不稳定广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第24页/共106页 羰基化合物与醇反应的机理羰基化合物与醇反应的机理广东药学院广东药学院 主讲人:申东升亲核加成亲核取代第25页/共106页形成缩醛缩酮在合成中的应用广东药学院广东药学院 主讲人:申东升 羰基形成缩
9、醛缩酮后不再发生羰基的相关反应,即被封闭了,因而被保护。第26页/共106页高分子材料改性广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第27页/共106页 6.与伯胺及氨的衍生物加成缩合与伯胺及氨的衍生物加成缩合广东药学院广东药学院 主讲人:申东升亲核加成消除 亚胺(schiffs base)第28页/共106页羟氨羟氨 肼肼 苯肼苯肼 2,4-二硝基苯肼二硝基苯肼 氨基脲氨基脲肟肟 腙腙 苯腙苯腙 2,4-二硝基苯腙二硝基苯腙 缩氨脲缩氨脲 六亚甲基四胺六亚甲基四胺(乌咯托品乌咯托品)广东药学院广东药学院 主讲人:申东升伯胺衍生物与醛酮的反应:第29页/共106页1)与羟胺醛肟和酮肟都有一定的熔点,
10、可定性酸性水解又可回到醛酮广东药学院广东药学院 主讲人:申东升醛肟酮肟第30页/共106页2)与苯肼和氨基脲2,4-二硝基苯腙不溶于水,易结晶,可定性或提纯广东药学院广东药学院 主讲人:申东升缩氨脲苯腙2,4-二硝基苯腙第31页/共106页第32页/共106页-活泼氢原子引起的反应活泼氢原子引起的反应-氢原子的反应氢原子的反应-超共轭效应使超共轭效应使-氢原子的酸性增强氢原子的酸性增强 酮式-烯醇式平衡酮式 共轭碱 烯醇式酸或碱均可催化烯醇平衡广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第33页/共106页 醛酮结构对酮式-烯醇式平衡的影响广东药学院广东药学院 主讲人:申东升乙烯基醚的水解产物中,主要
11、是酮式结构1,3-二酮、乙酰乙酸乙酯中,主要是烯醇式结构乙烯基醚第34页/共106页 1.卤代反应和卤仿反应卤代反应和卤仿反应(1)卤代反应广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第35页/共106页 A.卤代反应机理卤代反应机理(酸催化)(酸催化)广东药学院广东药学院 主讲人:申东升酸催化是经过烯醇进行的烯醇第36页/共106页B.卤代反应机理卤代反应机理(碱催化)(碱催化)广东药学院广东药学院 主讲人:申东升碱催化是经过碳负离子进行的碳负离子第37页/共106页(2)卤仿反应氧化反应氧化反应广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第38页/共106页碘仿反应碘仿反应下列结构醇和醛酮都能进行卤仿反应
12、下列结构醇和醛酮都能进行卤仿反应广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第39页/共106页广东药学院广东药学院 主讲人:申东升(有好几种方法)第40页/共106页2.羟醛缩合反应羟醛缩合反应1)相同的醛在碱催化下缩合2分子乙醛缩合2分子丙酮缩合广东药学院广东药学院 主讲人:申东升 2分子含-H的醛酮在稀碱催化下,生成 B-羟基醛酮 的反应称羟醛缩合反应。第41页/共106页2-乙基乙基-3-羟基己醛羟基己醛2-乙基乙基-3-己烯醛己烯醛2-乙基己醇乙基己醇2-乙基己醇是制备塑料增塑剂邻苯二甲酸二辛酯的主要原料乙基己醇是制备塑料增塑剂邻苯二甲酸二辛酯的主要原料2分子丁醛缩合广东药学院广东药学院 主
13、讲人:申东升第42页/共106页缩合反应机理缩合反应机理碳负离子烯醇负离子不饱和醛广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第43页/共106页2)交叉羟醛缩合反应交叉羟醛缩合反应2种不同的醛或酮之间的羟醛缩合广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第44页/共106页广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第45页/共106页3)分子内羟醛缩合反应分子内羟醛缩合反应广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第46页/共106页银镜反应银镜反应 1、醛的氧化 氧化反应氧化反应 用KMnO4、K2Cr2O7时,醛氧化为羧酸Tollens试剂 硝酸银的氨溶液广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第47页/共106页芳香
14、醛不能被Fehling氧化Fehling试剂 硫酸铜与酒石酸钾钠的碱性溶液砖红色砖红色醛与酮、烯、炔的鉴别:Tollens试剂可使醛氧化为酸脂肪醛与芳香醛的鉴别:Fehling 试剂不能氧化芳香醛广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第48页/共106页Ag+或或Cu2+是温和氧化剂,只氧化醛基,是温和氧化剂,只氧化醛基,不氧化不饱和碳碳双键。不氧化不饱和碳碳双键。醛很容易被醛很容易被H2O2、RCO3H、KMnO4、CrO3等氧化为羧酸等氧化为羧酸。广东药学院广东药学院 主讲人:申东升第49页/共106页多数酮的氧化无应用价值,环己酮的氧化例外。多数酮的氧化无应用价值,环己酮的氧化例外。酮比较
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