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Chap 11 醛、酮、醌
一、命名
? 普通命名法:醛:烷基命名+醛
酮:按羰基所连接两个羟基命名 OCH3OCH3-C-CH=CH2CH3CHCH2CHOEg: CH3CH2CH2CHOCH3CCH2CH3甲乙酮 异戊醛正丁醛甲基乙烯基酮
OO CHOC-CH3C-
二苯甲酮苯甲醛苯乙酮
1? 系统命名法: 432123OCH3154CH3CHCH2CHO32CH=CH-CHOCH3CH2-C-CH-CH3 CH33-甲基丁醛2-甲基-3-戊酮3-苯基丙烯醛
??甲基丁醛(肉桂醛)
OOCH34321 CHC-CH-CCHCH3CH=CHCHO323CH-CHO 2-丁烯醛2,4-戊二酮 2?苯基丙醛 ??戊二酮 (巴豆醛)??苯基丙醛
醛酮:以醛为母体,将酮的羰基氧原子作为取代基,用“氧代”表示。也
可以醛酮为母体,但要注明酮的位次。
2
二、结构:C:sp 三、醛酮制法:
? 伯醇及仲醇氧化脱氢:(P382)
RCH2OH。1 醇[O]RCHO醛[O]RCOOH酸及时蒸出OH[O]R-CH-R'?。2 醇OR-C-R'?酮K2Cr2O7+H2SO4、CrO3+吡啶、CrO3+醋酐、 丙酮-异丙醇铝等 [O]:KMnO4、通用,氧化性强,须将生成的醛及时蒸出氧化到醛、酮氧化到醛、酮,不破坏双键
? 羰基合成:合成多一个碳的醛
八羰基二钴CH2=CH2 + CO[Co(CO)4]2,加压CH2-CH2COH2CH3CH2CHO
? 同碳二卤化物水解:制备芳香族醛、酮
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CH2CH3Br间溴乙苯2Cl2光BrClC-CH3ClOH-H2OOC-CH3Br间溴苯乙酮间溴??,??二氯乙苯
? 羧酸衍生物还原:(考试不涉及)
ORCClOCH3(CH2)10COC2H5+ H2Pd/BaSO4ORCH
CH3(CH2)10CHO
。(1) Al(n-Bu)2H , 己烷,-78 C(2) H2O , H+ , 88%? 芳烃氧化:制备芳醛、芳酮(P382)
? 芳环上F-C酰基化:(P165、P382) Gattermann-Koch 反应(由苯或烷基苯制芳醛)
CH3+ CO + HCl
AlCl3,Cu2Cl2CH3(46-51%)CHO
四、物理性质:
? 沸点:与分子量相近的醇、醚、烃相比,有b.p:醇>醛、酮>醚>烃。
(因为a. 醇分子间可形成氢键,而醛、酮分子间不能形成氢键; b. 醛、酮的偶极矩大于醚、烃的偶极矩:)
? 溶解度:与醇相似。低级醛、酮可溶于水;高级醛、酮不溶于水。
( 因为醇、醛、酮都可与水形成氢键)
? IR光谱:νC=O:1680-1850cm-1(很强峰);
-1
νC=O(醛酮)cm-1,乙醛的νC=O: 1680-1750cm(丙酮的νC=O为1715
为1730 cm-1。
νC-H(醛):?2720cm-1(中等强度尖峰)。
注意:-I效应、环力等使νC=O波数升高;共轭效应使νC=O波数降低
? NMR谱:
OCH3-C-?????OR-CH2-C-?????OR-C-H??????
五、化学性质:
(一)羰基亲核加成:羰基碳连有吸电子基时容易进行亲核加成反应,羰基碳上
连有较大基团,不利于反应进行。进行反应难易顺序:书P388
? 与氢氰酸加成
反应意义:制备α-羟基酸、多一个碳的羧酸。
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O例1:CH3-C-H + HCN乙醛 OH-OHCH3-CH-CNH2O/H+OHCH3-CH-COOH??羟基丙酸乳酸
O例2:CH3-C-CH3 + HCN丙酮 OH-OHCH3-C-CNCH3丙酮氰醇CH3OH,H2SO4CH3CH2=C-COOCH3??甲基丙烯酸甲酯MMA
反应围:所有的醛、脂肪族甲基酮、八个碳以下的环酮。
???RC=O+ H CNH????(CH3)?NuOH-RCOH(CH3)H??羟基腈或??氰醇
反应式:
反应机理:HCN与醛、酮的加成是分步进行的,首先由CN-(亲核试剂)
首先进攻,也就是说HCN与醛、酮的加成是亲核加成
RHCNC=O?CNH2O-H2O?(CH3)??+ CN-慢RC-OH(CH3)R(CH3)CHOH
实验证明:①OH-加速反应,H+减慢反应
RC=O+ NaCNH ②(CH3)OH-x 不能反应
反应活性:①HCHO>CH3CHO>ArCHO>CH3COCH3>CH3COR>RCOR>ArCOAr 醛的活性大于酮;脂肪族醛、酮大于芳香族醛、酮 ②p-NO2-C6H4-CHO>ArCHO>p-CH3-C6H4-CHO
③例外C6H5COCH3>(CH3)3C-CO-C(CH3)3(后者的空间障碍特别大。) ? 与亚硫酸氢钠加成
OC-CH3饱和NaHSO3x白反应意义:①鉴别醛酮:
例1:OC-CH3CH2CHOCH2CHO OC-CH3饱和NaHSO3OHCH2CHSO3Na白过滤H+orOH-CH2CHO
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例2:CHO饱和NaHSO3OHCHSO3Na(白)OHx过滤H+orOH-CHO
②分离提纯醛酮:在酸或碱的浓度较大时,平衡反应朝着加成产
物分解为原来的醛、酮的方向进行
CHONaHSO3SO3NaCHOHNaCNCNCH ③制备α-羟基腈
OHH2 OH ClCOOHCHOH
反应围:所有的醛、脂肪族甲基酮、八个碳以下的环酮。
R(CH3)HC=O+ NaHSO3?饱和NaHSO3SO3H分子内中和SO3Na???RCONa(CH3)HRCOH(白 )(CH3)H??羟基磺酸钠易溶于水不溶于饱和NaHSO3溶液 反应式:
反应活性:与HCN加成类似 ? 与醇加成
CH3CH=CHCHOHOCH2CH2OH干HCl
CH3CH=CHCHH2O/H+O-CH2O-CH2H2,NiCH3CH2CH2CHO-CH2O-CH2CH3CH2CH2CHO反应意义:①保护醛基 ②制造“维尼纶”
[CH2CH-CH2CH]n+ nCH2OOHOH聚乙烯醇可溶于水
CH2CH2H2SO460-70 C。[CH2-CHOCH]n+ nH2OO维尼纶不溶于水
反应围:醛加醇容易,酮困难
反应式:醛可与一元醇或二元醇生成缩醛或环状缩醛
亲核加成S 1NR'OH干HClOR-C-H + R'OH干HClOHR-C-OR'HOR'R-C-OR'H半缩醛(不稳定)缩醛(稳定)
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酮只能与二元醇生成环状缩醛(因为五元、六元环有特殊稳定性)
例2:O+HO-CH2HO-CH2干HClHO-CH2例1:RC=O+HHO-CH2干HClR O-CH2CH O-CH2OO
反应机理:
R????C=OHH+快R+C=OHHR'OH慢?更有利于Nu进攻OH+R-CH-O-R'H-H+OHR-CH-O-R'半缩醛
OHR-CH-O-R'半缩醛H快+OH2-H2OR'OH+R-CH-OR'+HR-CH-OR'2OH+OR'R-CH-OR'-H++ OR'R-CH-OR'缩醛
产物缩醛性质:缩醛具有双醚结构,对碱和氧化剂稳定,但遇酸迅速水解为
OR'R-CH-OR'H2O/H+OR-C-H + 2R'OH
缩醛原来的醛和醇:对碱和氧化剂稳定? 与金属有机试剂加成
C=O+ R-MgX??????干醚??R-C-OMgXH2O/H+R-C-OH
烷氧基卤化镁(1)加RMgX:
反应意义:RMgX与甲醛反应,水解后得到1°醇;
RMgX与其他醛反应,水解后得到2°醇; RMgX与酮反应,水解后得到3°醇。
(CH3)3CLi + (CH3)3C-C-C(CH3)3O乙醚-60 C。H2O3)3C]3C-OH (2)加有机锂:
体积大三叔丁基甲醇
有机锂的亲核性和碱性均比格氏试剂强
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