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1、认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目第九章第九章 醛和酮醛和酮 了解醛和酮的分类 掌握醛和酮的命名方法 熟悉醛和酮的物理性质及其变化规律 掌握醛和酮的化学反应及其实际应用 掌握醛和酮的鉴别方法认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目醛醛:醛、酮是指分子中含有醛、酮是指分子中含有羰基羰基 的化合物。的化合物。CO酮酮:醌:醌:,不饱和不饱和双羰基化合物双羰基化合物 HCOHRCOHArCOHRCORCORArCOArArCHO醛基醛基酮基
2、酮基认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 第一节第一节 醛酮的结构、分类和命名醛酮的结构、分类和命名一、醛酮的结构、分类CHHOS P2杂杂 化化1 2 0。1 2 0。+-认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目分类分类按含羰基数目分按含羰基数目分一元醛酮一元醛酮多元醛酮多元醛酮按含羰基的饱和性分按含羰基的饱和性分 饱饱 和和 醛醛 酮酮不饱和醛酮不饱和醛酮按烃基的类别分按烃基的类别分脂肪醛酮脂肪醛酮芳香醛酮芳香醛酮 OCH2=CH-
3、C-H=CH3-C-CH2-C-CH3O=O=O=CH3-C-CH3认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目命名命名普通命名法普通命名法 醛:醛:“烃基烃基”醛醛酮:以甲酮作母体,酮:以甲酮作母体,“甲甲”字可省略字可省略正丁醛正丁醛异戊醛异戊醛苯甲醛苯甲醛二苯甲酮二苯甲酮甲基乙基甲基乙基(甲甲)酮酮甲乙酮甲乙酮认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目系统命名法:系统命名法:是选择含有羰基在内的最长碳链为主链,称是选择含有羰基在内的最长碳链
4、为主链,称为某醛或某酮。主链从离羰基较近的一端开始编号。醛基为某醛或某酮。主链从离羰基较近的一端开始编号。醛基总是在碳链的一端。有取代基时,应标出其位置总是在碳链的一端。有取代基时,应标出其位置。CH3CHCH2CHO C2H5CH3CH CH2CH3 CH3C O 3-3-甲基戊醛甲基戊醛(-甲基戊醛)甲基戊醛)2-2-甲基甲基-3-3-戊酮戊酮(-甲基甲基-3-3-戊酮)戊酮)CH3CCHCHO CH33-3-甲基甲基-2-2-丁烯醛丁烯醛CH2CHCHCHCHOOHCH32-2-甲基甲基-3-3-羟基羟基-4-4-戊烯醛戊烯醛认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。
5、近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目芳香族醛酮命名时,常把芳环作为取代基。芳香族醛酮命名时,常把芳环作为取代基。COCH2CH3COCH3OCH31-1-苯基苯基-1-1-丙酮丙酮对甲氧基苯乙酮对甲氧基苯乙酮 脂环族醛和酮的命名:羰基在环内的脂环族醛和酮的命名:羰基在环内的“环某酮环某酮”;羰基在环外的;羰基在环外的环作为取代基。环作为取代基。3甲基环己基甲醛甲基环己基甲醛4 4甲基环己酮甲基环己酮CH3OH3CCHOOO1,41,4环己二酮环己二酮认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目第二节第
6、二节 醛和酮的性质醛和酮的性质一、一、醛和酮的物理性质醛和酮的物理性质物态:常温常压下,甲醛是具有刺激气味的气体,其他低级醛是具有刺激性气味的液体。低级酮是具有令人愉快气味的液体,高级醛、酮为固体。沸点:低级醛酮的沸点比相应分子质量相近的醇低很多,但比相对分子量相近的烃或醚高。溶解性:醛和酮分子中羰基上的氧原子可以与水形成氢键,低级的醛和酮能溶于水。相对密度:脂肪醛和脂肪酮的相对密度都小于1,比水轻;芳醛和芳酮的相对密度大于1,比水重。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目二、二、醛和酮的化学性质醛和酮的化学性质醛
7、和酮的反应部位:醛和酮的反应部位:羰基上的加成反羰基上的加成反应、还原反应应、还原反应氧化反应氧化反应氢氢的反的反应应认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目醛酮与氢氰酸加成生成醛酮与氢氰酸加成生成-羟基腈。羟基腈。(1)加氢氰酸()加氢氰酸(HCN)RHOHCNC(CH3)(-羟基腈羟基腈)制得的羟基腈是较活泼的化合物,在酸性条件下水解制得的羟基腈是较活泼的化合物,在酸性条件下水解可得到可得到-羟基酸。例:羟基酸。例:CH3CHO +HCN OHCH3CHCN OHCH3CHCOOH-羟基丙腈羟基丙腈-羟基丙酸羟基
8、丙酸 (乳酸)(乳酸)+HCN(CH3)RHCO增一碳增一碳反应反应H3O+1.羰基的加成反应认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目(2 2)加亚硫酸氢钠)加亚硫酸氢钠 RCHO 和和 CH3COR与过量的饱和亚硫酸氢钠水溶液作与过量的饱和亚硫酸氢钠水溶液作用,得到用,得到-羟基磺酸钠。羟基磺酸钠。u所有的醛、脂肪族甲基酮和所有的醛、脂肪族甲基酮和 8 个个C以下的环酮均能发生该以下的环酮均能发生该反应反应u羟基磺酸钠在饱和的羟基磺酸钠在饱和的NaHSO3溶液中为结晶。由此可用溶液中为结晶。由此可用于于鉴别鉴别醛、
9、脂肪族甲基酮醛、脂肪族甲基酮反应特点:反应特点:认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目(3 3)与醇加成)与醇加成CROROHH 缩醛缩醛HClORH HClCRORORHH2O+醛醛或酮或酮与醇在无水与醇在无水HClHCl的催化下,生成半缩醛的催化下,生成半缩醛或半缩或半缩酮酮 。半缩醛不稳定,可继续反应生成稳定的缩醛。半缩醛不稳定,可继续反应生成稳定的缩醛。例:例:CH3CHO +CH3OH干干HClCH3HOHOCH3C干干HCl,CH3OHCH3HOCH3OCH3C(二甲醇缩二甲醇缩乙醛或乙醛或1,1-二甲
10、氧基乙烷二甲氧基乙烷)RCOH+HRO半缩醛半缩醛认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目(4 4)与格氏试剂加成)与格氏试剂加成醛酮能与格氏试剂加成,产物经水解得到醇。例:醛酮能与格氏试剂加成,产物经水解得到醇。例:(叔醇)(叔醇)RCOHRR(伯醇)(伯醇)(仲醇)(仲醇)RCH2OHCHOHRRRMgXH3O+COHHCORHRCOR典型的增碳反应典型的增碳反应认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目格氏试剂容易与羰基进行加成反应,产
11、物水解后生成相应的醇。注:甲醛与格氏试剂反应生成伯醇,其他的醛生成仲醇,酮得到叔醇。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目(5)与氨的衍生物的加成反应与氨的衍生物的加成反应NH2OH NH2NH2 NH2NH NH2NHNO2NO2羟胺羟胺肼肼苯肼苯肼2,4-2,4-二硝基苯肼二硝基苯肼氨的衍生物(羰基试剂):氨的衍生物(羰基试剂):NH2NHCNH2O氨基脲氨基脲 这些胺的衍生物都是这些胺的衍生物都是弱的亲核试剂弱的亲核试剂,在酸的催化下,在酸的催化下与醛、酮首先发生亲核加成反应,但产物不稳定,立即与醛、酮首先发
12、生亲核加成反应,但产物不稳定,立即失去一分子水形成稳定产物,即整个反应历程是失去一分子水形成稳定产物,即整个反应历程是加成缩加成缩合反应合反应。例:。例:认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目YNHH+COCN Y+H2OCNYHHO-H2O+H2NOH CH3CH3CO-H2OHCH3CH3CNOHOHCH3CH3CNOHCH3HCONH2NHNO2NO2+丙酮肟丙酮肟乙醛乙醛-2,4-2,4-二硝基苯腙二硝基苯腙 (黄色结晶黄色结晶)CH3HC NNHNO2NO2加成加成消除消除认识到了贫困户贫困的根本原因,才
13、能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目常用的弱氧化剂有:常用的弱氧化剂有:多伦试剂多伦试剂:硝酸银的氨溶液:硝酸银的氨溶液斐林试剂斐林试剂:由:由A A、B B两种溶液组成两种溶液组成2.2.氧化反应氧化反应 醛、酮的最主要区别是对氧化剂的敏感性不同。因醛、酮的最主要区别是对氧化剂的敏感性不同。因为为醛醛的羰基连有氢原子,的羰基连有氢原子,易被氧化,特别是能被一些碱易被氧化,特别是能被一些碱性弱氧化剂氧化性弱氧化剂氧化;而;而酮酮只能被强氧化剂氧化,只能被强氧化剂氧化,不能被弱不能被弱氧化剂氧化。氧化剂氧化。A A:硫酸铜溶液:硫酸铜溶液B B:
14、氢氧化钠和酒:氢氧化钠和酒 石酸钾钠溶液石酸钾钠溶液认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目在上述试剂中起氧化作用的是在上述试剂中起氧化作用的是AgAg+和和CuCu2+2+。如:。如:RCHO +2Ag(NH3)2+2OH-RCOONH4+2Ag+3NH3+H2ORCHO +2Cu2+5OH-RCOO-+Cu2O+3H2O银镜(或黑色粉末)砖红色芳香醛与斐林试剂不反应芳香醛与斐林试剂不反应,但在,但在加热时可发生银镜反应加热时可发生银镜反应。RCHOCHO斐林试剂斐林试剂 Cu2O(砖红色砖红色)()此反应可用于醛
15、的鉴别,也可用于制备不饱和酸等。例:此反应可用于醛的鉴别,也可用于制备不饱和酸等。例:RCHCHCHOAg+或 Cu2+OH-RCHCHCOOH保留重键保留重键认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目3 3、还原反应、还原反应CH3CHCHCHO +2H2NiCH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CCH3ONiH2 OHCH3CH2CH2CHCH3CH3CHCHCHO NaBH4H3+OCH3CHCHCH2OH催化加氢催化加氢用金属还原剂还原用金属还原剂还原常用金属还原剂:常用金属还原剂:NaBH4、LiAl
16、H4保留重键保留重键认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目醛酮可以还原成烃,主要有两种方法。1)克莱门森还原法醛、酮与锌汞齐和盐酸共热,羰基可以直接还原成亚甲基,这一反应称为克莱门森还原法。酸性条件还原后物质2)沃尔夫-凯西纳-黄鸣龙还原法醛、酮与水合肼在高沸点溶剂(如二甘醇、三甘醇等)中与碱共热,羰基被还原成亚甲基。碱性条件还原后物质 还原为烃还原为烃认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目4、歧化反应(、歧化反应(坎尼扎罗反应)无无-
17、H-H的醛的醛与浓碱共热时,两分子醛相互作用,其与浓碱共热时,两分子醛相互作用,其中一分子醛被还原成醇,另一分子醛被氧化成酸。例:中一分子醛被还原成醇,另一分子醛被氧化成酸。例:2 HCHO浓NaOH CH3OH +HCOONaCHO2浓NaOH CH2OHCOONa+CHO+HCHO浓NaOH CH2OH+HCOONaCHOCHO浓NaOH HOCH2COONa认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目思考题思考题认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“
18、精准扶贫”项目5.-H的反应的反应 由于羰基的由于羰基的-I-I效应效应和和吸电子超共轭效应吸电子超共轭效应,使醛酮的,使醛酮的-H-H比较活泼,酸性增强。如:比较活泼,酸性增强。如:HHCC O H 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 -H 卤代反应卤代反应CCH3O+Br2乙醚 0CCH2BrO+HBr-溴苯乙酮溴苯乙酮醛与卤素作用往往生成多卤代物。例:醛与卤素作用往往生成多卤代物。例:CH3CH2CHO Cl2H2O Cl2H2OCH3CHCHOClCH2CCHOClCl认识到了贫困户贫困的根本原因,才能
19、开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目卤仿反应:卤仿反应:HCCX3O(R)NaOH+X2(R)CH3HCONaOHHCONaO(R)+CHX3 乙醛和甲基酮乙醛和甲基酮在碱催化下在碱催化下与卤素作用,甲基上的三个与卤素作用,甲基上的三个氢均被卤素取代,所生成的三卤代乙醛或三卤代甲基酮在碱氢均被卤素取代,所生成的三卤代乙醛或三卤代甲基酮在碱作用下,碳碳键断裂,生成卤仿和相应的羧酸盐。如:作用下,碳碳键断裂,生成卤仿和相应的羧酸盐。如:当卤素是碘时又称碘仿反应当卤素是碘时又称碘仿反应。RCCH3O(H)I2+NaOHRCONa +CHI3(黄色黄色)
20、O(H)认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 具有具有 结构的结构的-甲基仲醇甲基仲醇能被能被(I I2 2+NaOH+NaOH)氧化成具有氧化成具有 结构的羰基化合物,所以也能发结构的羰基化合物,所以也能发生碘仿反应。生碘仿反应。OHCH3CHR(H)CH3CRO(H)可发生碘仿反应的物质可发生碘仿反应的物质乙醛乙醛甲基酮甲基酮乙醇乙醇-甲基仲醇甲基仲醇 碘仿是不溶于水的黄色结晶,有特殊的气味,易于识别碘仿是不溶于水的黄色结晶,有特殊的气味,易于识别所以所以可用于鉴别具有可用于鉴别具有 结构的醛酮。结构的醛酮。
21、RCCH3O(H)认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目羟醛缩合反应羟醛缩合反应 在稀碱的作用下,两分子有在稀碱的作用下,两分子有-H-H的醛或酮结合生成一的醛或酮结合生成一分子分子-羟基醛羟基醛或或-羟基酮羟基酮的反应称为羟醛缩合反应。的反应称为羟醛缩合反应。CH3CHO +CH3CHO10%NaOHCH3CHCH2CHO OH-羟基丁醛羟基丁醛H2O CH3CHCHCHO2-2-丁烯醛丁烯醛CH3CHCH2CHO OH相同分子间缩合相同分子间缩合增碳反应增碳反应例:例:认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症
22、下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目反应历程:反应历程:HO-+CH3CHO-CH2CHO +H2O OCH3C +-CH2CHO H O-CH3CHCH2CHO O-CH3CHCH2CHOH2O OHCH3CHCH2CHO认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目2 CH3CH2CHO稀碱 OHCH3CH2CHCHCHO CH3 2 CH3CH2CH2CHO稀碱 OHCH3CH2CH2CHCHO CH2CH3 认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来
23、国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目合成:合成:CH3CH2OH CH3CH2CH2CH2OH2 CH3CHO10%NaOHCH3CHCH2CHO OHH2O CH3CHCHCHOCH3CH2CH2CH2OHCH3CH2OHCu,325CH3CHOH2Ni认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目小结:增碳反应小结:增碳反应p增一碳增一碳:RX+NaCN RMgX+CO2 醛醛/酮酮+HCNp增两碳增两碳:RMgX+CH2CH2Op增任意个碳:增任意个碳:醛醛/酮酮+RMgXp增碳:羟醛缩合增碳:羟醛缩合
24、认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目9.4 醛和酮的制法9.4.1 炔烃的水和汞盐有毒,现在以开发了用锌、铜盐催化的新工艺条件。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目9.4.2 羰基合成八羰基二钴碳碳双键在链端的烯烃烯烃与一氧化碳和氢气在催化剂作用下生成醛的反应叫做羰基合成。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目9.4.3 醇的氧化和脱氢醇在氧化剂的作用下
25、,被氧化成相应的醛和酮。由于醛很容易继续被氧化成羧酸,在反应过程中,应及时将生成的醛从反应体系内分离出来,因此,这种种方法只适用于制备低沸点、高挥发性的低级醛。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目9.4.3 芳烃侧链的氧化-H-H认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目第三节第三节 醛和酮的制法和重要的醛酮醛和酮的制法和重要的醛酮认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准
26、扶贫”项目一、醛和酮的制法一、醛和酮的制法炔烃水合制备相应的醛酮炔烃水合制备相应的醛酮HC CHH2OHgSO4H2SO4CH3CHO+烯烃经臭氧化、空气催化氧化制备醛、酮烯烃经臭氧化、空气催化氧化制备醛、酮O3H2OZnCHO+HCHO62%CH3CH=CH2+O2CuCl2-PdCl2OCH3_CH3COCHOHCC-CHOH384%H2OHgSO4H2SO4+1.1.烃的水合烃的水合认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目2.2.羰基合成羰基合成八羰基二钴碳碳双键在链端的烯烃烯烃与一氧化碳和氢气在催化剂作烯烃与
27、一氧化碳和氢气在催化剂作用下生成醛的反应叫做羰基合成。用下生成醛的反应叫做羰基合成。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目3.3.醇的氧化醇的氧化通过控制条件可以由通过控制条件可以由伯醇伯醇氧化制得氧化制得醛醛CH3CH2OHCH3CHOK2 Cr2O7H2SO4b.P.78b.P.20.8 控制条件控制条件 控制控制氧化剂氧化剂的的量量 不断不断蒸出乙醛蒸出乙醛,以防止继续以防止继续氧化氧化RCH2OHRCHOR-COOHOHOHRRCHOHRRC=OOOH=OO氧化剂:氧化剂:KMnO4、K2Cr2O7/H+、
28、HNO3等等认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目芳环芳环-碳上的氢碳上的氢受受芳环芳环影响易影响易被氧化被氧化成成芳醛芳醛、芳酮芳酮CH2CH3Mn(OAc)2C_CH3+O2130O=CH3CHOMnO2H2SO465%40%认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目4.4.芳烃侧链的氧化芳烃侧链的氧化-H-H认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目5.5.酰化法制芳酮酰化法制芳酮+R_Cl_CC_RAlCl3O=O=+ClC_O=AlCl3CO=认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目