有机化学ppt10.ppt
《有机化学ppt10.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《有机化学ppt10.ppt(138页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、第十章 醛 酮 醌,【教学要求】,1、掌握醛、酮的命名、化学性质及制法 2、熟练掌握醛、酮的化学性质3、掌握醛、酮性质的异同4、了解醛、酮的重要代表物 5、了解醌的性质,第十二章 醛 酮 醌,【重点和难点】,醛酮的化学性质,【教学内容】,第十二章 醛 酮 醌,一、醛和酮的分类和命名法二、多官能团有机化合物的命名法三、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、重要的醛和酮七、醌,一、醛和酮的分类和命名法,醛、酮和醌分子中都含有,统称为羰基化合物。羰基是羰基化合物的官能团。其中醛、酮较为重要。,一、醛和酮的分类和命名法,羰基碳原子分别与氢原子和烃基相连的 化合物称为醛,可用通式表示。
2、叫醛基,是醛的官能团。最简单的醛是甲醛。,一、醛和酮的分类和命名法,羰基碳原子连有两个烃基的化合物,称为酮,可用通式 表示。最简单的酮是丙酮。酮分 子中的羰基也叫酮基。,一、醛和酮的分类和命名法,(一)醛和酮的分类1.分类,一、醛和酮的分类和命名法,(一)醛和酮的分类.同分异构现象,醛酮的异构现象有碳链异构和羰基的位置异构。,一、醛和酮的分类和命名法,(二)醛和酮的命名法1.习惯命名法 醛的习惯命名法与伯醇相似,只要把“醇”字改为“醛”字便可。,一、醛和酮的分类和命名法,二甲酮(单酮),甲乙酮(混酮),苯基乙基酮,(二)醛和酮的命名法1.习惯命名法 命名酮时,则只需在羰基所连的两个烃基名称后面
3、加上“酮”字便可。脂肪混合酮命名时,要把“次序规则”中较优的烃基写在后面;但芳基和脂基的混合酮却要把芳基写在前面。,一、醛和酮的分类和命名法,3-甲基丁醛(-甲基丁醛),邻羟基苯甲醛(水杨醛),4-苯基-2-丁酮,(二)醛和酮的命名法2.系统命名法 选择含有羰基的最长碳链为主链,从靠近羰基的一端开始编号。,一、醛和酮的分类和命名法,CH3CH=CHCHO,2-丁烯醛,4-戊烯-2-酮,3-苯基丙烯醛,(二)醛和酮的命名法.系统命名法不饱和醛、酮命名时,应选择同时含有羰基和不饱和键的最长碳链作为主链,主链编号时从靠近羰基的一端起始,称为某烯醛或某烯酮,并在名称中标明不饱和键的位次。,一、醛和酮的
4、分类和命名法,(二)醛和酮的命名法.系统命名法,一、醛和酮的分类和命名法,(二)醛和酮的命名法.系统命名法,碳原子的位置也可用希腊字母表示。例如:,练习,P-习题1,作业,P234-习题18(2)(4)(6)(8)(10),二、多官能团有机化合物的命名法,在同一个分子中有多个官能团时,以教材212页表12-1中处于最前面的一个官能团为优先基团,由它决定母体名称,其它官能团作为取代基来命名。命名时,按最低系列原则和立体化学中的次序规则在母体名称前面冠以取代基的位次、数目和名称。,二、多官能团有机化合物的命名法,如:,2-甲基-4-氯-3-溴丁醛,4-甲基-5-羟基-2-氯苯磺酸,3-丁酮酸或3-
5、氧代丁酸,练习,P212-习题2,三、醛和酮的制法,(一)醇脱氢或氧化伯醇脱氢或氧化生成醛,仲醇则生成酮。,工业上用铜、银做催化剂,气相脱氢,或通入空气催化氧化脱氢;常用的氧化剂有重铬酸钾和稀硫酸。,三、醛和酮的制法,(二)炔烃水合 在硫酸汞稀硫酸催化下,炔烃发生加水反应,首先生成不稳定的烯醇,然后重排为羰基化合物。乙炔水合得乙醛,其他得酮。见P53,三、醛和酮的制法,(三)羰基合成氢甲酰化反应(工业上制醛的重要方法),三、醛和酮的制法,(三)羰基合成氢甲酰化反应(工业上制醛的重要方法),-烯烃,副产物,工业上以此类醛催化加氢制低级伯醇,三、醛和酮的制法,(四)付-克酰化法,酰氯,芳基烷基酮,
6、二芳基酮,四、醛和酮的物理性质,状态:常温下,只有甲醛是气体,低级醛酮都是液体。高级醛酮为固体。气味:低级醛有强烈刺激性气味,中级醛有花果香味,8-13个碳原子的醛可做香料。,四、醛和酮的物理性质,沸点:羰基是极性基团,故醛、酮分子间的引力大。与相对分子质量相近的烷烃和醚比,醛、酮沸点较高。又由于醛、酮分子间不能形成氢键,因而沸点低于相对分子质量相近的醇。溶解性:醛、酮分子中的羰基氧原子能和水分子形成氢键,所以相对分子量低的醛酮可溶于水。P214 表123醛酮物理常数表,四、醛和酮的物理性质,相对分子质量相近的烷、醚、醛、酮及醇的沸点比较,醛、酮的结构:醛酮的官能团是羰基,所以要了解醛酮必须先
7、了解羰基的结构。,五、醛和酮的化学性质,醛、酮的结构:,C=O双键中氧原子的电负性比碳原子大,所以电子云的分布偏向氧原子,故羰基是极化的,氧原子上带部分负电荷,碳原子上带部分正电荷。,五、醛和酮的化学性质,几种醛的模型,乙醛,几种醛的模型,丙醛,几种酮的模型,2-丁酮,丙酮,醛酮中的羰基上的氧原子具有较大的容纳负电荷的能力,它较带有部分正电荷的碳原子要稳定得多。带有部分正电荷的碳原子比带有部分负电荷的氧原子活性大,因此反应中心是羰基中带正电荷的碳。主要反应有三种类型。羰基与亲核试剂进行加成反应(亲核加成反应)。,五、醛和酮的化学性质,此外,受羰基的影响,与羰基直接相连的-碳原子上的氢原子(-H
8、)较活泼,能发生一系列反应。还有醛基CH键断裂。,五、醛和酮的化学性质,亲核加成反应和-H的反应是醛、酮的两类主要化学性质。醛、酮的反应与结构关系一般描述如下:,五、醛和酮的化学性质,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应机理:,SP2杂化,SP3杂化,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应酸催化:当存在酸时,羰基氧首先质子化,从而使羰基碳正电性增强,有利于亲核加成。,碱催化:当存在碱时,则是增大亲核试剂的活性和或浓度,从而加大羰基亲核加成的速率。,活性大,活性小,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应醛和酮亲核加成难易程度不同:酮羰基连有两个烃基,使过渡态更拥挤,而两个烃基的推电子性也
9、使过渡态不稳定,立体障碍和电子效应这两个因素决定了亲核加成反应活性酮比醛小。且羰基所连烃基体积越大,立体障碍越大,越不利于亲核加成。亲核加成反应活性次序:Cl3CCHOHCHO RCHO PhCHO CH3COCH3 RCOCH3 PhCOCH3 PhCOR PhCOPh,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应1加氢氰酸,反应范围:醛、脂肪族甲基酮(RCOCH3)和少于个碳原子的环酮。,是增长碳链的一种办法。,HCN剧毒,要十分小心!,生成的羟基腈根据不同的条件,可以转化为 羟基酸或,不饱和酸。例如:,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应1加氢氰酸,2-甲基-2-羟基丙腈,2-甲基-1-
10、氨基-2-丙醇,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应1加氢氰酸,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应2加亚硫酸氢钠醛、脂肪族甲基酮和少于个碳原子的环酮可以和饱和亚硫酸氢钠溶液(40%)发生亲核加成反应。,-羟基磺酸钠,产物-羟基磺酸盐为白色结晶,不溶于饱和的亚硫酸氢钠溶液中,容易分离出来;与酸或碱共热,又可得原来的醛、酮。故此反应可用以提纯醛、酮。,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应2加亚硫酸氢钠,1反应范围 醛、甲基酮、七元环以下的脂环酮。2反应的应用a 鉴别化合物b 分离和提纯醛、酮c 用于制备羟基腈,是避免使用挥发性的剧毒物HCN而合成羟基腈的好方法。,五、醛和酮的化学性质
11、,(一)亲核加成反应2加亚硫酸氢钠,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应2加亚硫酸氢钠醛、酮加成产物羟基磺酸钠遇稀酸或稀碱都可以重新分解为原来的醛酮。,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应2加亚硫酸氢钠实验室中也常用羟基磺酸钠与氰化钠或氰化钾反应来制取羟基腈,以避免使用易挥发的氢氰酸。,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应与格氏试剂的加成反应加成产物经水解,可以制得不同种类的醇。,此反应是制备结构复杂的醇的重要方法。这类加成反应还可在分子内进行。例如:,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应与格氏试剂的加成反应,1-甲基环丁醇,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应与格氏试剂的
12、加成反应格利雅试剂与甲醛反应可制伯醇。,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应与格氏试剂的加成反应格利雅试剂与其它醛反应可制仲醇。,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应与格氏试剂的加成反应格利雅试剂与酮反应可制叔醇。,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应与醇的加成反应在酸催化下,醛可以和醇发生亲核加成反应,生成半缩醛。半缩醛再与一分子醇反应,生成缩醛。,醛较易形成缩醛,酮在一般条件下形成缩酮较困难,用1,2二醇或1,3-二醇则易生成缩酮。,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应与醇的加成反应,五、醛和酮的化学性质,(一)亲核加成反应与醇的加成反应,反应的应用:有机合成中用来保护羰基
13、。,练习,P-习题6,,醛、酮能与氨及其衍生物反应(先羰基加成,再消除一分子水)生成一系列的化合物。,醛、酮与氨或伯胺(R-NH2)反应生成亚胺(R2C=N-R),亚胺不稳定,故不作要求。醛、酮与芳胺反应生成的亚胺(C6H5CH=NC6H5),较稳定,但在有机合成上无重要意义,故也不作要求。,五、醛和酮的化学性质,(二)与氨的衍生物缩合(加成-消除反应),五、醛和酮的化学性质,(二)与氨的衍生物缩合,反应被酸催化,反应通式表示如下:,(不具备亲核性),(使用醋酸-醋酸钠做缓冲溶液),(先脱去一个质子,再消除一分子水),五、醛和酮的化学性质,(二)与氨的衍生物缩合,醛或酮的羰基和羟氨中的氨基缩合
14、而成的化合物,酮和肼的缩合物称酮腙,五、醛和酮的化学性质,苯甲醛-2,4-二硝基苯腙,苯甲醛 2,4-二硝基苯肼,(二)与氨的衍生物缩合,黄色晶体用于醛酮定性分析,五、醛和酮的化学性质,(二)与氨的衍生物缩合,上述反应产物在稀酸存在下能水解为原来的醛、酮,故又可用来分离和提纯醛、酮。,练习,P-习题,五、醛和酮的化学性质,(三)氧化还原反应氧化反应醛易被氧化,弱的氧化剂即可将醛氧化为羧酸。,空气中的氧也能把醛慢慢氧化。,五、醛和酮的化学性质,(三)氧化还原反应氧化反应,酮难被氧化,使用强氧化剂(如重铬酸钾和浓硫酸)氧化酮,则发生碳链的断裂而生成复杂的氧化产物。只有个别实例,如环己酮氧化成己二酸
15、等具有合成意义。,这是工业上生产己二酸的重要方法。,托伦试剂是弱氧化剂,只氧化醛,不氧化酮和 C=C。故可用来区别醛和酮。,五、醛和酮的化学性质,(三)氧化还原反应氧化反应醛与托伦试剂发生银镜反应。,五、醛和酮的化学性质,(三)氧化还原反应氧化反应,除羟基酮外,所有酮都不与托伦试剂反应,因此常用来区别醛和酮。,注意!在这里是羟基被氧化,和醛的氧化本质不同!,五、醛和酮的化学性质,(三)氧化还原反应氧化反应脂肪醛与费林试剂(硫酸铜溶液+等量酒石酸钾钠碱溶液)反应,生成砖红色氧化亚铜沉淀。,芳香醛和所有的酮不与费林试剂反应。因此,利用费林试剂可以鉴别脂肪醛与酮,又可区分脂肪醛和芳香醛。,五、醛和酮
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 有机化学 ppt10
链接地址:https://www.desk33.com/p-229927.html