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生物化学下-有机 十章-PPT精品文档

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第十章 醛、酮、醌 一、醛和酮的分类、命名( ) 二、羰基的结构( ) 三、醛和酮的物理性质( ) 四、醛和酮的化学性质( ) (一)羰基的亲核加成( ) (二)α氢的反应( ) (三)氧化和还原反应( ) 第一节 醛、酮的结构、分类和命名 一、结构 醛和酮的官能团都是羰基: O C 醛: 酮: O RCH O R C R' 醛基 酮基 羰基的结构特点: (1)*面性 H C O H H C O H H 1 2 1 .7 o 1 1 6 .5 o C 1 2 1 .7 o O H 碳氧σ键 π键 (2)极性 氧原子的电负性(3.5)比碳原子(2.5)大, 且π电子云易流动,氧原子一边的电子云 δC δ O 密度大,故碳氧双键是极性不饱和键. 二、醛和酮的分类、命名 (1)分类 O 按烃基 类型 脂肪族:CH3 CHO CH3 CCH3 O (饱和) C H 2CHC H OCH 2C HCCH 3(不饱和) 芳香族: O CHO C 按羰基数目 一元:CH 3C O H 2CH 2CH OO C H 3CC H 3 C H 3CC 2H 5 多元: O CH3 C CH2 O C CH3 (2)命名 (A)普通命名法 醛的普通命名法与醇相似: CH3CH2CH2CHOCH3CHCH2CHO CH3 正丁醛 异戊醛 酮以羰基所连的两个烃基命名: CH3 C CH2CH3 CH3 C CH CH2 O O 甲基乙基(甲)酮 甲基乙烯基(甲)酮 (甲乙酮) (丁烯酮) CHO 苯甲醛 C O 二苯甲酮 (B)系统命名法 选母体 脂肪醛酮:选含有羰基的最长连续碳链为母 体,称为某醛或某酮。 芳香醛酮:以脂肪醛酮为母体,芳基作为取 代基。 醛酮化合物:以醛为母体。 定编号 醛: 由于醛基总是在碳链一端,故不用标位置。 酮: 从靠*酮基的一端开始编号,命名时须标 出酮基的位置。 CH3CH2CHCHO CH3 2-甲基丁醛 CH3CH CHCHO 2-丁烯醛(巴豆醛) CH2CH2CHO 3-苯基丙醛 注意醛基的写法: 右端:CHO 左端:OHC O 7 6 5 43 2 1 CH3CH2CHCH2CCH2CH3 CH3 5-甲基-3-庚酮 O 1 23 4 5 CH3CCH2CH CH2 4-戊烯-2-酮 CH3 O O2N O CCH3 3-甲基环己酮 4-硝基苯乙酮 O CH3C CH2CHO 3-氧代丁醛(3-丁酮醛) 第二节 醛和酮的物理性质 (1)沸点:介于烃、醚与醇、酚之间。 C H 3 C H 2 C H 2 C H 3 C H 3 O C H 2 C H 3 C H 3 C H 2 C H O C H 3 C O C H 3 C H 3 C H 2 C H 2 O H 沸 点 /o C- 0 .5 8 4 9 5 6 9 7 CH2CH3 CHO CH2OH OH 沸 点 /o C 1 3 6 .1 1 7 9 .0 2 0 5 .2 CH3 2 0 1 .8 (2)水溶性:低级的醛、酮易溶于水(与水 形成分子间氢键)。 (3)IR谱: 羰基C=O键的伸缩振动: RCHO ArCHO 1720-1740 cm-1 1695-1715 cm-1 RCH=CHCHO 1680-1705 cm-1 RCOR 1700-1725 cm-1 ArCOR 1680-1700 cm-1 ArCOAr RCH=CHCOR 1660-1670 cm-1 1665-1685 cm-1 醛基C-H键的伸缩振动吸收峰:2665-2880 cm- 1 (4)HNMR谱:醛基H化学位移:9-10 CH3O O CH C(sp2) H C(sp3) H H Ar C O Ar-O-C CH3O O CH 第三节 醛和酮的化学性质 结构与性质: 醛和酮的官能团是羰基 亲 核 H R 卤代 加 O 成 羰基 极性不 缩合 α氢 H 受羰基 影响活泼 H 饱合键 加 氢 醛氢 活泼 还 原 氧化 歧化 不含α氢的醛 一、羰基的亲核加成 概述 ①羰基特性: δδ CO 极性双键,羰基碳原子缺电子,氧原子富电子, 有两个反应中心。 ②亲核加成反应机理: R (R') H C O + Nu 慢R (R') H Nu E R C 快 O (R') H Nu C OE ③羰基化合物的活性次序: 原因: 空间效应;电子效应(+I 和 +C 效应) (一)与HCN的加成 生成α-氰醇,也称 α-羟基腈。 R (H 3C )HCO+H C N 醛、脂肪族甲基酮8 个碳以下的环酮 RO H C (H 3C )HC N C H 3 H 2SO 4 C H 3 O H CO+N aC N C C H 3 H 2O C H 3 C N 避开使用剧毒、挥发性的HCN 实验证明,HCN与羰基化合物的加成: 无碱 一滴KOH 大量H+ 3-4 h. 50% 2分钟完成 多天不反应 反应机理: R C O+CN 慢 R R' R' C O HCN R C N 快 R' OH C +CN CN 应用: 增长碳链(一个碳). H H HCN CH3CHO OH CH3 CCN OH 稀H2SO4 CH3 C COOH OH α -羟基腈 α -羟基丙酸(乳酸) 制备有机玻璃 CH3 O C CH3HCN CH3 OH CH3OH C CN浓H2SO4 CH2 CH3 C COOCH3 CH3 71-78% 90% (PhCOO)2 COOCH3 CH2 C 聚甲基丙烯酸甲



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