1、 第十五章 醛 和 酮第一节 醛和酮的分类与命名第二节 醛和酮的结构第三节 醛和酮的性质第一节醛和酮的分类与命名一、醛和酮的分类二、醛和酮的命名一、醛和酮的分类 根据羰基连接的烃基是脂肪烃基或芳香烃基,醛和酮可分为脂肪醛、脂肪酮和芳香醛、芳香酮。 根据羰基连接的烃基是否饱和,醛和酮又可以分为饱和醛、饱和酮和不饱和醛、不饱和酮。 根据分子中所含羰基数,醛和酮还可以分为一元醛、一元酮和多元醛、多元酮。 酮又可以根据分子中与羰基相连的两个烃基是否相同,分为单酮和混酮。 芳香酮又可以分为纯芳香酮和混芳香酮。二、醛和酮的命名(一) 普通命名法 简单的醛和酮可用普通命名法命名。醛的普通命名法是根据烃基的名
2、称命名,称为 “某 (基) 醛”,“基”字常可以省略。 酮的普通命名法是按羰基连接的两个烃基的名称命名,称为“某(基)某(基)(甲)酮”。 芳香醛命名时,常把芳香烃基作为取代基。芳香酮命名时,也可将芳香烃基作为取代基。苯甲醛CHO甲基苯基甲酮(苯乙酮)CH3CO(二) 系统命名法 结构比较复杂的醛和酮的命名可采用系统命名法。 脂肪醛和脂肪酮命名时,选择含有羰基碳原子的最长碳链作为主链,支链作为取代基,根据主链的碳原子数称为 “某醛”或“某酮”。主链碳原子的编号从靠近羰基碳原子一端开始,取代基的位次和名称放在母体之前,醛基和个别酮基不必注明位次。3-甲基丁醛CHOCHCH3CH3CH2CH3CH
3、CH3CH3CH2CO4-甲基-2-戊酮1-苯基-1-丙酮对甲基苯甲醛CHOCH3CH2CH3CO 芳香醛和芳香酮命名时,可将芳香烃基作为取代基,以脂肪醛或脂肪酮为母体。羰基的结构第二节醛和酮的结构第三节醛和酮的性质一、醛和酮的物理性质二、醛和酮的化学性质一、醛和酮的物理性质 在室温下,除甲醛是气体外,含 2 12 个碳原子的醛和酮都是液体,高级脂肪醛、脂肪酮和芳香酮多为固体。醛和酮的沸点比相应的醇低得多,但比相对分子质量相近的烷烃高。 含 14 个碳原子的醛和酮易溶于水,随着分子中碳原子的增加,醛和酮在水中的溶解度降低。醛和酮易溶于有机溶剂。二、醛和酮的化学性质(一) 加成反应1. 与氢氰酸
4、的加成 醛、脂肪族甲基酮和含有 8 个碳原子以下的环酮都能与氢氰酸加成:RCH(CH3)O+ HCNRCH(CH3)|OHCN芳香族甲基酮则很难与氢氰酸发生加成反应。2. 与亚硫酸氢钠的加成 醛、脂肪族甲基酮和含 8 个碳原子以下的环酮都能与亚硫酸氢钠的饱和溶液发生加成反应:RCH(CH3)O+RCH(CH3)|OHSO3NaOHSONaO此反应可用于醛、甲基酮和含 8 个碳原子以下的环酮的鉴别。 - 羟基磺酸钠与稀酸溶液或稀碱溶液共热时,则分解为原来的醛和甲基酮,因此也常利用此反应从混合物中分离醛和甲基酮。 RCHO+ HORRCH|OHOR3. 与醇的加成 在干燥氯化氢的催化下,一分子醛与
5、一分子醇发生加成反应,生成半缩醛:干燥 HCl半缩醛不稳定,在酸催化下,可再与一分子醇反应生成缩醛:RCH|OHOR+ HORRCH|OROR干燥 HCl+ H2O4. 与氨的衍生物的加成 醛和酮与羟胺、苯肼、2,4 - 二硝基苯肼、氨基脲等氨的衍生物进行加成反应,生成具有“ ”结构的化合物。CN+ H2NOHCORR(H)+ H2OCNRR(H)OH(二) -氢原子的反应1. 卤仿反应 在强碱作用下,醛和酮分子中的-氢原子可被卤原子取代,生成-卤代醛和-卤代酮。 乙醛和甲基酮与 X2-NaOH 溶液反应,三个-氢原子均可被卤原子取代生成三卤代物。三卤代物在碱性条件下易发生碳-碳键断裂,生成卤
6、仿(碘仿,黄色沉淀)和羧酸盐。+ NaIOCOCH3H(R)CHI3C(R)HONaO+COCH3H2. 羟醛缩合 在稀碱溶液中,两分子含-氢原子的脂肪醛相互作用,一个醛分子的-氢原子加到另一醛分子的羰基氧原子上,其余部分加到羰基碳原子上,生成-羟基醛的反应称为羟醛缩合。+COCH3HCHCH2CH3OHCOH稀碱- 羟基醛不稳定,脱去一分子水,生成,-不饱和醛:OHCHCHOHCH3CHOHCH3CHCHCHO1. 氧化反应 醛容易被氧化,具有很强的还原性,较弱氧化剂也可以将醛氧化。RCHO + 2Ag(NH3)2+ + 2OH酮则不能被弱氧化剂氧化,利用此反应可以鉴别醛和酮。 弱氧化剂斐林
7、试剂与脂肪醛作用,被还原成砖红色的 Cu2O 沉淀:RCOONH4 + 2Ag+ 3NH3 + H2O(三) 氧化反应和还原反应RCHO + 2Cu2+ + 5OH + H2ORCOO + Cu2O+ 4H2O芳香醛与斐林试剂不发生反应。2. 还原反应 醛和酮催化加氢,分别生成伯醇和仲醇:ROCRRCHO + H2NiRCH2OH+ H2NiROHCHR伯醇仲醇(四) 与希夫试剂反应 希夫试剂与醛作用呈现紫红色,而与酮则不显色。甲醛与希夫试剂作用呈现的紫红色,加硫酸后不褪色,其他醛与希夫试剂作用呈现的紫红色,加硫酸后褪色。3. 歧化反应 不含-氢原子的醛在浓碱溶液发生歧化反应,一分子醛被氧化为羧酸,一分子醛被还原为醇。重要的醛酮。