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第一部分醛和酮 一、醛和酮结构和分类 二、醛和酮命名 三、醛和酮的物理性质 四、醛和酮的化学性质 五、醛和酮的制备 第二节醌一.结构与分类2分类二.命名乙酰苯 (苯乙酮)醛基作取代基时,用词头“甲酰基”。1-苯基-2-丁酮3-丁烯-2-酮二.物理性质和光谱特性H9~10 ppm H2~2.7ppm三.化学性质醛酮的结构与反应反应1.羰基的亲核加成随R基的体积增大和给电子能力增加,中间体稳定性降低; 随Ar基增加,电子离域,羰基碳的正电性减弱, 反应活化能增大。羰基化合物发生亲核加成反应的活性顺序:1、与氢氰酸加成氢氰酸极易挥发(b.p26.5℃)且有剧毒,所以一般不直接用氢氰酸进行反应,为了操作的安全,一般是将醛、酮和氰化钾(钠)的水溶液混合,再加入无机酸。即使这样,操作仍需在通风柜中进行。例如:范围:醛、脂肪族甲基酮、八个碳以下的环酮。2、与亚硫酸氢钠、硫醇的加成2、与亚硫酸氢钠、硫醇的加成与硫醇加成3、与水、醇的加成然而个别的醛,例如甲醛,在水溶液中几乎全部以水合物形式存在,但分离不出来,因在分离过程中仍很容易失水。如果羰基与很强的吸电子基团相连,(如—COOH、—CHO、—COR、—CCl3等),由于羰基碳的亲电性增强,可以形成较稳定的水合物。例如具有催眠作用的水合氯醛就是三氯乙醛的水合物,它的红外吸收光谱图表明其分子中不含有羰基。(无水酸催化)反应机制:反应可逆环状半缩醛、缩醛缩醛对碱、氧化剂稳定。 在稀酸溶液中易水解成醛和醇。(2)缩酮的生成缩酮在稀酸中水解,生成原来的醇和酮。前列腺素E2保护羰基4、与1o、2o胺及氨衍生物反应具有抗肿瘤活性N-ß-萘酚醛-D-氨基葡萄糖Schiff碱及其金属配合物。 用于研究药物-DNA作用。(2)与2o胺反应产物:烯胺(3)醛酮与氨衍生物反应:醛、酮和羟胺、肼、苯肼、2,4-二硝基苯肼、氨基脲形成氮衍生物,主要用来鉴别醛和酮。这是因为这些衍生物多半是固体,很容易结晶,并具有一定的熔点。尤其是2,4-二硝基苯腙,是特别有用的衍生物,它是橙黄色或红色固体,可用来区别不同的羰基化合物,所以这些试剂专称为羰基试剂。(在分离提纯时常用苯肼)。肟的几何异构贝克曼(Beckmann)重排肟在酸催化下重排生成酰胺贝克曼重排特点:5、与格氏试剂加成制备一级、二级或三级醇有机锂化合物比格氏试剂更活泼,与醛酮反应的方式也相似。 例如与醛或酮反应,分别得到伯醇或仲醇,其优点是产率较高,而且产物较易分离。6.与炔化物加成常用的炔化物有炔化锂,炔化钾,炔化钠等。例如,乙炔化钠和环戊酮加成,然后水解,则在羰基碳上引入一个CH≡C—基团。(二)-氢的反应酸催化下形成烯醇当两个羰基连在一个CH2上,烯醇含量增大,平衡主要偏向烯醇式。当-C上连三个>C=O时,主要以烯醇式存在。2.醛酮的-卤代(2)碱催化卤代及卤仿反应(haloformreaction)其反应机理如下:由于氯原子的吸电子性,氯乙醛上的α-氢原子比乙醛的α-氢更加偏酸性,因此第二个氢更容易被OH—夺取并进行氯代。同理,第三个氢比第二个氢更易被OH—夺取而被氯代。所得α-三氯乙醛由于卤素的强吸电子效应,使羰基碳原子的正电性大大加强,在碱性条件下,容易使C—C键断裂,生成三卤甲烷(又称卤仿)和羧酸盐。其反应机理表示如下:由于反应生成卤仿,所以又称为 卤仿反应,总的反应可写为:反应机理用卤仿反应制备少一个碳的羧酸:3.羟醛缩合反应(aldolcondensation)机制:自身羟醛缩合分子内羟醛缩合交叉羟醛缩合羟醛缩合的应用:2024年9月4日星期三1、氧化弱氧化剂氧化(醛酮的鉴别)酮的氧化酮的氧化环酮的氧化用过氧酸氧化(Baeyer-Villiger反应)2.还原反应(2)用金属氢化物还原[LiAlH4]氢负离子作亲核试剂对羰基的加成。还原性强。符合Cram规则(3)Clemmensen还原法(4)Wolff-Kishner-黄鸣龙还原法碱性条件弥补Clemmensen还原法的不足,适用于对酸敏感的化合物的还原。Wolff-Kishner-黄鸣龙还原法(特点)抗肿瘤药——苯丁酸氮芥中间体的合成[讨论](5)用醇铝还原(Meerwein-Poundorf)3Cannizzaro反应(歧化反应)交叉歧化反应2024年9月4日星期三(四)其它重要反应Ylides试剂制备反应机制合成与应用:2.安息香缩合3满尼希(Mannich)反应4醛显色反应五.,-不饱和醛酮共轭加成产物RMgX与醛主要发生1,2-加成,与酮主要发生1,4-加成2.亲电加成3.Michael(麦克尔)加成反应机制Robinson(鲁宾逊)增环反应请对下列反应提出一个合理的机制:4缩合反应和插烯规则5还原反应六.醛酮的制备试完成转变:4.用酰氯还原(Rosenmund还原法)5