醛和酮.ppt

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一、概述一、概述醛和酮的分子中都含有羰基官能团醛和酮的分子中都含有羰基官能团因因此，它们通称为此，它们通称为羰基化合物羰基化合物，羰基化合物有许多共性。

，羰基化合物有许多共性。

但羰基在两种有机物中的位置不同，所以在某些性质但羰基在两种有机物中的位置不同，所以在某些性质上又存在较大的差异。

上又存在较大的差异。

二、醛和酮的结构、分类和命名二、醛和酮的结构、分类和命名如果羰基至少和一个氢原子相连，该化合物就叫做如果羰基至少和一个氢原子相连，该化合物就叫做醛醛。

如果羰基和两个烃基相连，也就是说羰基处于碳链中间，如果羰基和两个烃基相连，也就是说羰基处于碳链中间，该化合物就称做该化合物就称做酮酮。

酮的通式为：

。

酮的通式为：

如果如果RR，称为，称为单酮单酮；如果；如果RR，称做，称做混酮混酮。

1、醛和酮的定义、醛和酮的定义2、醛基和酮基的表示、醛基和酮基的表示醛基的书写：

醛基的书写：

C或或CHOOH酮的书写：

酮的书写：

R-C-R或或R-CO-RO一元醛、酮的通式：

一元醛、酮的通式：

CnH2nO3、醛和酮的分类、醛和酮的分类CHO44、醛酮的结构与命名醛酮的结构与命名（11）醛酮的结构醛酮的结构羰基是醛、酮的官能团，因此，醛、酮的结构特点和化学性质羰基是醛、酮的官能团，因此，醛、酮的结构特点和化学性质就主要集中在羰基上。

以最简单的甲醛为例。

就主要集中在羰基上。

以最简单的甲醛为例。

由于在碳原子以由于在碳原子以SP2杂化与其它三个原子相连，形成三个杂化与其它三个原子相连，形成三个键键和一个碳氧和一个碳氧键。

所以，键。

所以，CO双键是由一个双键是由一个CO键和一个键和一个CO键组成。

键组成。

2、从、从CC双键和双键和CO双键的异同，认识双键的异同，认识C=O双键的双键的结构特点结构特点相同之处：

相同之处：

（1）

（1）都是由一个都是由一个键和一个键和一个键组成。

键组成。

（2）

（2）键都是侧面重叠，键能小，易受试剂进攻断裂，发生加键都是侧面重叠，键能小，易受试剂进攻断裂，发生加成反应。

成反应。

不同之处：

不同之处：

（1）

（1）CC双键是非极性的，而双键是非极性的，而CO是极性双键。

由于氧原子是极性双键。

由于氧原子的电负性较大，吸电子能力较强，使电子云偏向的电负性较大，吸电子能力较强，使电子云偏向电负性较大的电负性较大的氧一边，因此，羰基是极性基团。

所有羰基的化合物都具有偶氧一边，因此，羰基是极性基团。

所有羰基的化合物都具有偶极矩。

极矩。

3、醛和酮的命名醛和酮的命名醛、酮的命名与醇相似，也有习惯命名法和系统命名法。

醛、酮的命名与醇相似，也有习惯命名法和系统命名法。

（11）习惯命名法）习惯命名法根据分子中含根据分子中含碳原子数目来命名碳原子数目来命名C1C10：

分别以：

分别以“天干天干”甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来命名。

壬、癸来命名。

同分异构体用同分异构体用正、异、新（季）来区分。

正、异、新（季）来区分。

如：

如：

醛：

正丁醛、异戊醛、季戊醛等。

醛：

正丁醛、异戊醛、季戊醛等。

酮：

除丙酮外，其它的酮是将连于羰基上的两个烃基按先简单酮：

除丙酮外，其它的酮是将连于羰基上的两个烃基按先简单后复杂的顺序放在后复杂的顺序放在“酮酮”之前，苯基一般放在前。

如：

之前，苯基一般放在前。

如：

（2）CC双键是非极性键，双键是非极性键，CO双键是极性键。

所以同样的加双键是极性键。

所以同样的加成反应，进攻的试剂不同，反应的机理也不同成反应，进攻的试剂不同，反应的机理也不同甲基乙基酮，简称甲乙酮甲基乙基酮，简称甲乙酮乙基乙烯基酮乙基乙烯基酮苯基甲基酮苯基甲基酮甲基苄基酮甲基苄基酮

（2）系统命名法）系统命名法选含有羰基的最长碳链作主链，从靠近羰基一端开始选含有羰基的最长碳链作主链，从靠近羰基一端开始编号，由于醛基总是在第一位，命名时不必标出其位次；在编号，由于醛基总是在第一位，命名时不必标出其位次；在酮中，除丙酮、丁酮外，其它酮均要标出羰基的位次。

如：

酮中，除丙酮、丁酮外，其它酮均要标出羰基的位次。

如：

脂肪醛酮的命名脂肪醛酮的命名CHO芳香醛酮的命名芳香醛酮的命名常把芳环看作取代基，脂肪链作主链。

常把芳环看作取代基，脂肪链作主链。

OCH2CCH31-苯基-2-丙酮脂环醛、酮的命名脂环醛、酮的命名含有脂环基醛的命名与芳香醛一样，把脂环基看作取代含有脂环基醛的命名与芳香醛一样，把脂环基看作取代基，脂肪链作母体。

脂环酮的命名是在相应酮的前面加一个基，脂肪链作母体。

脂环酮的命名是在相应酮的前面加一个“环环”字字。

如：

。

如：

（4）多元醛、酮的命名）多元醛、酮的命名应使羰基的位次代数和最小。

应使羰基的位次代数和最小。

三、三、醛酮的物理性质醛酮的物理性质1、气味、气味低级醛有刺激鼻子的气味，但中级醛、酮则具有水果香低级醛有刺激鼻子的气味，但中级醛、酮则具有水果香味，常作为香料用于香精的配制。

如：

味，常作为香料用于香精的配制。

如：

22、沸点、沸点是极性分子，但不能形成氢键，沸点比对应的烃高比醇是极性分子，但不能形成氢键，沸点比对应的烃高比醇低，除甲醛是气体外，其他都呈液固态。

低，除甲醛是气体外，其他都呈液固态。

33、溶解度、溶解度小分子的甲醛、乙醛、丙酮和丁醛易溶于水，其余在水小分子的甲醛、乙醛、丙酮和丁醛易溶于水，其余在水中的溶解度都比较差。

丙酮是一种良好的溶剂。

中的溶解度都比较差。

丙酮是一种良好的溶剂。

见书见书P355/表表12-6四、四、醛酮的化学性质醛酮的化学性质醛酮的结构对性质的影响醛酮的结构对性质的影响（11）在）在羰基羰基中，由于中，由于键的极化，使得氧原子上带部分负电键的极化，使得氧原子上带部分负电荷，碳原子上带部分正电荷。

氧原子可以形成比较稳定的氧负荷，碳原子上带部分正电荷。

氧原子可以形成比较稳定的氧负离子，它比带正电荷的羰基碳要稳定得多，因此离子，它比带正电荷的羰基碳要稳定得多，因此反应中心是羰反应中心是羰基中带部分正电荷的基中带部分正电荷的碳碳。

所以羰基碳易受。

所以羰基碳易受带负电荷的或带孤对带负电荷的或带孤对电子对的中性分子电子对的中性分子进攻，这类进攻试剂称作进攻，这类进攻试剂称作亲核试剂。

亲核试剂。

而由亲而由亲核试剂进攻而引发的加成反应，在有机化学中称做核试剂进攻而引发的加成反应，在有机化学中称做亲核加成反亲核加成反应。

应。

（2）此外，与羰基直接相连的）此外，与羰基直接相连的C上的氢称作上的氢称作H，H受羰基的影响，性质也较活泼，能发生一系列反应。

受羰基的影响，性质也较活泼，能发生一系列反应。

羰基上的羰基上的CO双键又能发生氧化还原反应。

因此，双键又能发生氧化还原反应。

因此，亲核亲核加成反应加成反应、H的反应、氧化还原反应的反应、氧化还原反应是醛、酮的三大是醛、酮的三大类主要化学性质。

类主要化学性质。

醛、酮的性质与结构之间的关系可描述如下：

醛、酮的性质与结构之间的关系可描述如下：

1、羰基的加成反应、羰基的加成反应亲核加成反应亲核加成反应亲核加成反应是醛酮的典型反应，常见的亲核加成试剂亲核加成反应是醛酮的典型反应，常见的亲核加成试剂有有HCN、NaHSO3、ROH、NH2Z、RMgX等。

等。

亲核加成历程：

亲核加成历程：

羰基碳是羰基碳是SP2杂化，呈平面构型，杂化，呈平面构型，第一步第一步亲核试剂从羰亲核试剂从羰基平面的一侧进攻带正电荷的羰基碳，基平面的一侧进攻带正电荷的羰基碳，键断裂，一对键断裂，一对电电子转向氧原子，羰碳从子转向氧原子，羰碳从SP2变为变为SP3杂化，由平面三角型变杂化，由平面三角型变为四面体构型。

为四面体构型。

第二步第二步亲电试剂（常为亲电试剂（常为H等）和带负电荷的氧负离子结等）和带负电荷的氧负离子结合生成产物。

合生成产物。

在上述亲核加成反应中，第一步因要打开一个在上述亲核加成反应中，第一步因要打开一个键，所以键，所以是个慢步骤，是决定整个反应速度的关键步骤，第二步是个快是个慢步骤，是决定整个反应速度的关键步骤，第二步是个快步骤，对整个反应速度影响不大。

步骤，对整个反应速度影响不大。

羰基的亲核加成反应往往能被酸所催化。

酸是怎么催化的羰基的亲核加成反应往往能被酸所催化。

酸是怎么催化的呢？

在第一步反应之前，质子会先与羰基上带负电荷的氧结合，呢？

在第一步反应之前，质子会先与羰基上带负电荷的氧结合，形成形成质子化羰基质子化羰基。

这样，进一步增加羰基碳的正电性，更有利于。

这样，进一步增加羰基碳的正电性，更有利于亲核试剂的进攻。

亲核试剂的进攻。

（1）加）加HCN的反应的反应HCN能与醛和大多数酮发生亲核加成反应得到能与醛和大多数酮发生亲核加成反应得到羟基腈。

羟基腈。

实际反应中常在实际反应中常在HCN中加少量碱，或用中加少量碱，或用NaCN滴加滴加H2SO4代替代替HCN，可以大大提高反应速度。

想想为什么？

，可以大大提高反应速度。

想想为什么？

此法也可以间接证明该反应是亲核反应。

想想为什么？

此法也可以间接证明该反应是亲核反应。

想想为什么？

醛酮加醛酮加HCN的产物在酸性条件下水解得到多一个碳的的产物在酸性条件下水解得到多一个碳的羟基酸。

若用浓硫酸水解羟基酸。

若用浓硫酸水解可以得到多一个碳的不饱和可以得到多一个碳的不饱和羧酸。

羧酸。

加加HCN的应用的应用制备有机玻璃单体。

有机玻璃是制备有机玻璃单体。

有机玻璃是聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯，其，其单体的制备为：

单体的制备为：

在第二步反应中，实际上是发生了三步反应，即水解、在第二步反应中，实际上是发生了三步反应，即水解、酯化、脱水同时进行的。

酯化、脱水同时进行的。

加加HCN适用范围：

适用范围：

醛、大多数脂肪族酮、八个碳以下的醛、大多数脂肪族酮、八个碳以下的脂环酮。

脂环酮。

ArCOR和和ArCOAr难反应难反应。

聚

（2）加）加NaHSO3的反应的反应NaHSO3能与大多数醛、脂肪甲基酮、八个碳以下的脂能与大多数醛、脂肪甲基酮、八个碳以下的脂环酮进行亲核加成生成环酮进行亲核加成生成羟基磺酸钠。

羟基磺酸钠。

一般认为上述反应是一般认为上述反应是HSO3作为亲核试剂发生的反应。

作为亲核试剂发生的反应。

由于由于HSO3体积较大，在进攻羰基时，有较大的空间阻体积较大，在进攻羰基时，有较大的空间阻力，所以，只有空间阻力较小、活性较大的醛酮才能发生反力，所以，只有空间阻力较小、活性较大的醛酮才能发生反应。

应。

一般大部分醛（季戊醛不能）、脂肪甲基酮、八个以下一般大部分醛（季戊醛不能）、脂肪甲基酮、八个以下的脂环酮才能的脂环酮才能与与NaHSO3作用作用。

加加NaHSO3的应用的应用其它的酮其它的酮如芳香甲基酮、非脂肪甲基酮都不能与如芳香甲基酮、非脂肪甲基酮都不能与NaHSO3反应。

反应。

（1）羟基磺酸钠易溶于水，但却难溶于饱和的羟基磺酸钠易溶于水，但却难溶于饱和的NaHSO3溶液，如果此反应在过量的饱和溶液，如果此反应在过量的饱和NaHSO3溶液中进行，则得溶液中进行，则得白色晶体沉淀。

这个反应可用于白色晶体沉淀。

这个反应可用于鉴别相应结构的醛酮。

鉴别相应结构的醛酮。

如如例如：

例如：

（2）该反应为可逆反应，如果将生成的该反应为可逆反应，如果将生成的羟基磺酸钠与酸羟基磺酸钠与酸或碱共热，反应逆向进行，又会分解出原来的醛酮。

或碱共热，反应逆向进行，又会分解出原来的醛酮。

利用此性质，可用来利用此性质，可用来分离提纯醛、酮分离提纯醛、酮。

（3）与醇的加成反应）与醇的加成反应醇是带有孤对电子的中性分子，也是一个常见的亲核试剂，醇是带有孤对电子的中性分子，也是一个常见的亲核试剂，但它的亲核能力较弱，需要在干燥的但它的亲核能力较弱，需要在干燥的HClHCl气体或其它无水强酸催气体或其它无水强酸催化下才能与醛酮反应。

化下才能与醛酮反应。

如果醛与一分子醇反应得到的产物叫如果醛与一分子醇反应得到的产物叫半缩醛半缩醛;如果醇过量如果醇过量,半半缩醛与醇进一步缩合则得到产物叫缩醛与醇进一步缩合则得到产物叫缩醛缩醛。

反应如下：

。

反应如下：

加醇的应用：

加醇的应用：

羰基保护羰基保护上述性质在有机合成中广泛用于保护醛基。

大家知道醛上述性质在有机合成中广泛用于保护醛基。

大