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1、第6章 醛和酮,学习目标:掌握醛、酮的结构特点和命名,了解醛酮的分类。掌握醛、酮的性质,并能够运用化学基本技能验证醛和酮的化学性质。知道重要的醛、酮的结构特点及在医学中的意义。,第1节 醛和酮的结构、分类与命名一、乙醛与丙酮(1),根据球棍式结构写出它们的结构式和结构简式:,一、乙醛与丙酮(2),乙醛:一种无色、具有刺激性气味的液体,易挥发,沸点21,易溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂中。丙酮:最简单的酮,是无色、易挥发、易燃的液体,沸点565。它能与水、乙醇、乙醚和氯仿等混溶。,CH3CHO,二、醛和酮的结构,醛、酮的官能团是醛基和酮基,醛、酮是由烃基或氢原子与醛基或酮基组成的化合物。醛的官能团
2、是醛基(或CHO),醛基是羰基与氢原子相连的基团。醛基总是位于分子的两端。醛基决定了醛类有机化合物的化学性质。酮的官能团是酮基,它是与两个碳原子相连的羰基。酮基一般不能位于分子的末端。酮基决定了酮类有机化合物的化学性质。与烯烃相似,羰基中的碳氧双键,一个是键,一个是键;键不稳定,易破裂。醛基与酮基的结构既有相同之处也有不同之处,因而它们的有共同的化学性质也有各自的特性。,醛、酮的分类和命名,脂肪醛、酮的系统命名与醇的命名方法相似:选择分子中含羰基的最长碳链为主链,并从靠近羰基的最近端开始给主链碳原子编号。,醛、酮的分类和命名,碳原子的位置也可用希腊字母表示,与羰基相连的第一个碳原子称为碳,第二
3、个碳原子称为,其他与此类推。例如:,第二节 醛、酮的性质,分子结构与化学性质分析:醛、酮分子中都含有羰基,所以它们具有相似的化学性质,主要表现加成反应、氧化还原反应。但是它们的分子结构并不完全形同,所以它们的化学性质又有所不同。,醛酮相似的性质,(一)加成反应1.与醇加成,在干燥氯化氢的作用下,醇可与醛中的羰基加成生成半缩醛,分子中同时产生半缩醛羟基。,半缩醛羟基一般较活泼,在相同条件下,过量的醇与半缩醛进一步反应,失去一分子水生成较稳定的缩醛。,醛酮相似的性质加成反应(2),与氢氰酸、亚硫酸氢钠加成相似地,醛、酮还可以与氢氰酸、亚硫酸氢钠加成,前者用于有机合成上增长碳链,后者用于提纯醛、酮。
4、,醛酮相似的性质加成反应(3),与氨的衍生物加成(1)醛、酮能够与氨的衍生物如羟氨、肼,苯肼、2,4二硝基苯肼等发生加成反应,生成的化合物继续脱水生成具有碳氮双键的化合物。,与氨的衍生物加成(2),2,4二硝基苯肼能与所有的醛和酮发生反应,生成不同的晶体,具有不同的熔点,沉淀呈橙黄色或橙红色(见彩图),因此常用它鉴别醛、酮化合物。,表61 常见氨的衍生物及其与醛酮反应的产物,醛酮相似的性质还原反应,醛加氢还原为伯醇,酮加氢还原为仲醇。铂、钯或镍等金属催化剂,活泼氢的反应,碳原子上的氢原子被称为氢。如:受相邻羰基极化等作用的影响,氢原子性质活泼,容易发生许多反应。,醛酮相似的性质 活泼氢的反应,
5、卤代反应 在碱性条件下,醛、酮的氢容易与卤素(Cl2、Br2、I2)发生取代反应,生成一、二、三卤代物,活泼氢的反应卤仿反应,卤仿反应:乙醛或甲基酮与卤素的氢氧化钠溶液反应,乙醛或甲基酮中的氢逐渐被取代生成三卤代物,三卤代物在碱性溶液中不稳定而分解为卤仿(CHX3,如碘仿CHI3,氯仿CHCl3,溴仿CHBr3),此反应称为卤仿反应。,若使用的卤素是碘,则得到碘仿。,活泼氢的反应卤仿反应,由于反应过程中卤素在碱性条件下生成氧化剂次点酸钠,它可以把有结构 的醇氧化为乙醛或甲基酮,进而发生碘仿反应。所以该反应也可检查具有这种结构的醇。,碘仿,醛酮相似的性质羟醛缩合,在稀碱或稀酸的作用下,具有活泼氢
6、的醛、酮可以相互作用,生成物分子中氢受到羰基和羟基的影响,极易与羟基结合脱去一个水分子,生成,不饱和醛。,醛和酮不同的化学性质氧化反应,银镜反应(1)多伦试剂是硝酸银的氨溶液,主要成分是银氨配离子(Ag(NH3)2+)。,CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O,(Ar)RCHO+2Ag(NH3)2OH,(Ar)RCOONH4+2Ag+3NH3+H2O,银镜反应(2),多伦试剂 银镜现象,醛和酮不同的化学性质氧化反应,斐林反应斐林试剂由硫酸铜溶液(斐林试剂甲)、酒石酸钾钠的氢氧化钠溶液(斐林试剂乙)两种溶液组成。,CH3CHO+2 Cu(OH)2 CH
7、3COOH+Cu2O+2H2O,RCHO+2 Cu(OH)2 RCOOH+Cu2O+2H2O,与希夫(Schiff)试剂反应,品红亚硫酸试剂又称为希夫试剂。醛与希夫试剂作用立即呈现紫色,反应灵敏。酮不与希夫试剂反应。,重要的醛和酮,甲醛(1)俗名蚁醛。无色、刺激性气味的气体。福尔马林:质量分数(B)为035040的甲醛水溶液。沸点为19。质量分数(B)002的甲醛溶液用于外科器械消毒,体积分数为010的甲醛溶液用于保存动物标本和尸体。,重要的醛和酮,甲醛(2)甲醛溶液与氨水共同蒸发时,生成环六亚甲基四胺(CH2)6N4,药名乌洛托品。甲醛易发生聚合反应,生成多聚甲醛固体。多聚甲醛,加热到160
8、200 时,能解聚重新生成甲醛。若在甲醛中加入少量甲醇可防止甲醛聚合。,n(HCHO),(HCHO)n,重要的醛和酮,乙醛乙醛(CH3CHO)是一种无色、具有刺激性气味的液体,易挥发,沸点21,易溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂中。乙醛也容易发生聚合反应,生成三聚乙醛,用来保存乙醛。,水合氯醛,在乙醛中通入氯气,氯原子取代乙醛分子中的三个甲基中的三个氢原子而生成三氯乙醛,三氯乙醛与水加成后得到水合三氯乙醛(CCl3CHOH2O),其药名为水合氯醛。水合氯醛的药理作用。,重要的醛和酮苯甲醛,苯甲醛是最简单的芳香醛。苯甲醛是无色有苦杏仁味的液体,沸点179;它微溶于水,易溶于乙醇和乙醚中。苯甲醛常以结
9、合状态存在于桃、杏等水果的核仁中,又称苦杏仁精(油),是合成药物、香料、调味料等的原料。,重要的醛和酮丙酮,丙酮是最简单的酮,是无色、易挥发、易燃的液体,沸点565。它能与水、乙醇、乙醚和氯仿等混溶,并能溶解树脂、油脂等许多有机化合物,是常用的有机溶剂。糖尿病患者由于代谢障碍,血液及尿液中的丙酮含量较高。,重要的醛和酮戊二醛,(OHCCH2CH2CH2CHO)纯品为无色或浅黄色油状液体,有微弱的醛气味,沸点187189,易溶于水和醇。戊二醛水溶液呈酸性。戊二醛在酸性条件下稳定,可长期贮存,商业出售的戊二醛通常是质量分数为2%、25%、50%的酸性溶液。,重要的醛和酮戊二醛,新型消毒剂戊二醛戊二醛是近年使用较广泛的化学消毒剂,具有广谱高效杀菌作用。对金属腐蚀性小,受有机物影响小等特点。消毒用的戊二醛通常为2%的碱性溶液。讨论:(1)戊二醛分子中有几个醛基?写出戊二醛结构简式。(2)如何用化学方法检查“戊二醛消毒液”是否失效?,重要的醛和酮樟脑,樟脑是一种脂环族酮类化合物,学名2莰酮。它存在于樟树中,特产于我国。樟脑为无色半透明固体,具有特殊的芳香气味,熔点176177,在常温下即挥发。它不溶于水,能溶于有机溶剂和油脂中。,