第十三周有机化学教案第七章醛酮醌.docx
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第十三周有机化学教案第七章醛酮醌
教案（章、节备课）
学时：
4
章、节
第七章醛、酮、醌
教学目的和要求
1.掌握醛、酮的结构、分类、命名；
2.掌握醛、酮的主要化学性质；
3.掌握醛、酮的鉴别方法
@
教学
重点
难点
重点：
醛、酮的命名；醛、酮的主要化学性质和鉴别方法
难点：
醛、酮的主要化学性质及鉴定方法
教学进程（含章节教学内容、学时分配、教学方法、教学手段、辅助手段）
教学内容及学时分配：
;
醛和酮都是分子中含有羰基官能团（>C=O）的化合物，羰基与一个烃基相连的化合物称为醛，羰基同时与两个烃基相连的称为酮。
§醛和酮（学时）
§9.1.1醛、酮的结构
醛酮的官能团是羰基，所以要了解醛酮必须先了解羰基的结构。
羰基是用一个双键和氧相连的原子团（>C=O）。
>
【
§9.1.2分类
醛酮
@
§9.1.3醛酮的命名
1.普通命名法
2.系统命名法
选择含有羰基的最长碳链为主链，支链视为取代基，从靠近羰基的一端开始编号。
取代基的位次、数目及名称写在醛酮名称前面，并注明酮分子中羰基的位置。
例如：
：
编号时碳原子的位置可以用阿拉伯数字，也可用希腊字母表示。
】
例如：
§9.1.4醛、酮的化学性质
亲核加成反应和α-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：
—
一、亲核加成反应
1．与氢氰酸的加成反应
】
反应范围：
醛、脂肪族甲基酮。
催化剂：
碱性溶液。
该反应在有机合成上是增长碳链的一个方法。
ArCOR和ArCOAr难反应。
α-羟基腈是很有用的中间体，它可转变为多种化合物，例如：
$
2．与饱和亚硫酸氢钠（40%）的加成反应
产物α-羟基磺酸盐为白色结晶，不溶于乙醚，溶于水，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。
故此反应可用以鉴别和提纯醛、酮。
$
用与制备羟基腈，是避免使用挥发性的剧毒物HCN而合成羟基腈的好方法。
例如：
3．与醇的加成反应
、
）
也可以在分子内形成缩醛。
缩醛（酮）比半缩醛（酮）稳定，并且有醚的结构，它易在稀H+下分解，重新转变为醛（酮）和醇。
醛较易形成缩醛，酮在一般条件下形成缩酮较困难，用12二醇或13-二醇则易生成缩酮。
、
反应的应用：
有机合成中常利用缩醛的生成和水解来保护醛基。
例1：
必须要先把醛基保护起来后再氧化
@
4．与氨及其衍生物的加成反应
醛、酮能与氨及其衍生物的反应生成一系列的化合物。
）
醛、酮与氨或伯胺反应生成亚胺（希夫碱），亚胺不稳定，故不作要求。
醛、酮与芳胺反应生成的亚胺（希夫碱）较稳定，但在有机合成上无重要意义，故也不作要求。
醛、酮与有α-H的仲胺反应生成烯胺，烯胺在有机合成上是个重要的中间体。
醛、酮与氨的衍生物反应，其产物均为固体且各有其特点，是有实用价值的反应。
；
如乙醛肟的熔点为47℃，环己酮肟的熔点为90℃。
【
!
上述反应的特点：
反应现象明显（产物为固体，具有固定的晶形和熔点），常用来分离、提纯和鉴别醛酮。
2,4-二硝基苯肼与醛酮加成反应的现象非常明显，故常用来检验羰基，称为羰基试剂。
5．与格式试剂的加成反应
、
醛和酮均可发生此反应，式中R也可以是Ar。
加成物用稀酸处理，水解成醇，故该反应是制备结构复杂的醇的重要方法。
此反应是可逆的，也是增长碳链的反应。
…
二、还原反应
利用不同的条件，不同的试剂可将醛、酮还原成不同的产物（如：
醇、烃或胺）。
（一）还原成醇（）
1．催化加氢（产率高，90~100%）
金属催化剂：
Ni、Cu、Pt、Pd等
》
例如：
如要保留双键而只还原羰基，则应选用金属氢化物为还原剂。
2．用还原剂（金属氢化物如：
LiAlH4、NaBH4、异丙醇铝等）还原
@
（1）LiAlH4还原
LiAlH4是强还原剂，但①选择性差，除不还原C=C、C≡C外，其它不饱和键都可被其还原（见P354附录之表1）；②不稳定，遇水剧烈反应，通常只能在无水醚或THF中使用。
（2）NaBH4还原
]
NaBH4还原的特点：
1°选择性强（只还原醛、酮、酰卤中的羰基，不还原其它基团。
2°稳定（不受水、醇的影响，可在水或醇中使用）。
3．异丙醇铝——异丙醇还原法（麦尔外因-庞道夫MeerWein-Ponndorf还原法）
…
反应的专一性高，只还原羰基。
其逆反应称为奥彭欧尔（Oppenauer）氧化反应。
三、氧化反应
醛、酮在氧化反应中有较大的差别，醛比酮容易被氧化，弱的氧化剂即可将醛氧化为羧酸。
托伦斯试剂是弱氧化剂，只氧化醛，不氧化酮和C=C，反应中有明显的颜色变化或有沉淀生成，故可用来区别醛和酮。
—
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等具有合成意义。
酮被过氧酸氧化则生成酯：
用过氧酸是酮氧化，不影响其碳干，有合成价值。
-
这个反应称为拜尔-维利格（Baeyer-Villiger）反应。
四、歧化反应——坎尼扎罗（Cannizzaro）反应
没有α-H的醛在浓碱的作用下发生自身氧化还原（歧化）反应——分子间的氧化还原反应，生成等摩尔的醇和酸的反应称为康尼查罗反应。
~
交叉歧化反应：
甲醛与另一种无α-H的醛在强的浓碱催化下加热，主要反应是甲醛被氧化而另一种醛被还原：
这类反应称为“交叉”坎尼扎罗反应，是制备ArCH2OH型醇的有效手段。
五、α-H的反应
醛、酮分子中由于羰基的影响，α碳上的H变得活泼，具有酸性，所以带有α-H的醛、酮具有如下的性质：
（
α-H的卤代反应和卤仿反应
（1）卤代反应
醛、酮的α-H易被卤素取代生成α-卤代醛、酮，特别是在碱溶液中，反应能很顺利的进行。
例如：
（2）卤仿反应
含有α-甲基的醛酮在碱溶液中与卤素反应，则生成卤仿。
￥
若X2用Cl2则得到CHCl3（氯仿）液体
若X2用Br2则得到CHBr3（溴仿）液体
若X2用I2则得到CHI3（碘仿）黄色固体称其为碘仿反应。
碘仿反应的范围：
"
具有结构的醛、酮和具有结构的醇。
因NaOX也是一种氧化剂，能将α-甲基醇氧化为α-甲基酮。
碘仿为浅黄色晶体，现象明显，故常用来鉴定上述反应范围的化合物。
3．羟醛缩合反应
（1）有α-H的醛在稀碱（10%NaOH）溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β-羟基醛，故称为羟醛缩合（或醇醛缩合）反应。
【
[
通过羟醛缩合，在分子中形成新的碳碳键，增长了碳链。
（2）交叉羟醛缩合反应
若用两种不同的有α-H的醛进行羟醛缩合，则可能发生交错缩合，最少生成四种产物。
例如：
，
若选用一种无α-H的醛和一种α-H的醛进行交错羟醛缩合，则有合成价值。
酮的α-H的缩合困难，一般较难进行。
教法：
启发、互动教学，培养自主学习能力
1．通过设问、启发来引导学生深入思考、激发兴趣
2．通过讲授、讨论解决问题
3．“教、学、做”相结合
手段：
多媒体课件、板书、课堂练习
作业
书本上的作业：
（a,c,h,i）、（b,d,h）、（b,c）、、（a,c,e,g,h）
完成作业看参考书的相关内容
预习第八章羧酸及其衍生物
主要
参考资料
•《有机化学》范望喜，张爱东主编华中师范大学出版社，2007
•《有机化学》汪小兰主编（第四版）高等教育出版社，2010
•《有机化学》王积涛主编（第二版）南开大学出版社，2009
•《有机化学》胡红纹主编（第三版）高等教育出版社，2006
•《有机化学》邢其毅主编（第三版）高等教育出版社，2005
备注
本章虽热只讲解醛与酮的命名、性质和鉴定，但是由于醛、酮的化学性质都很活泼，性质涉及到加成、氧化与还原、歧化反应等几个类别，还要区别与之前学过的醇酚醚的性质，因此加强课堂的练习和课后的练习非常的重要，是本书最难记忆的章节。
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