醛和酮 亲核加成反应附加答案_第1页
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文档简介

1、和酮亲核加成反应一、基本要求掌握醛酮的命名、结构、性质;醛酮的鉴别反应;不饱和醛酮的性质熟悉亲核加成反应历程及其反应活性规律;醛酮的制备二、知识要点(一)醛酮的分类和命名 (二)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。sP2杂化121.8。sP2杂化116.5。: C=OH近平面三角形结构C=O双键中氧原子的电负性比碳原子大,所以n电子云的分布偏向氧原子,故羰基是极 化的,氧原子上带部分负电荷,碳原子上带部分正电荷。(三)醛酮的化学性质醛酮中的羰基由于n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离子,它较带正电荷的碳原子

2、要稳定得多,因此反应中心是 羰基中带正电荷的碳。所以羰基易与亲核试剂进行加成反应(亲核加成反应)。此外,受羰基的影响,与羰基直接相连的a -碳原子上的氢原子(a -H)较活泼,能发 生一系列反应。亲核加成反应和a -H的反应是醛、酮的两类主要化学性质。8 八 痣乎0 酸和亲电试剂进攻富电子的氧C一碱和亲核试剂进攻缺电子的碳H RH ( H ) 涉及醛的反应(氧化反应) a-H的反应羟醛缩合反应卤代反应羰基上的亲核加成反应醛,酮亲核加成反应的影响因素:羰基碳上正电性的多少有关,羰基碳上所连的烃基 结构有关,亲核试剂的亲核性大小有关。(1)与含碳的亲核试剂的加成氰氢酸:、J:、/0H炔化物:C=0

3、 + HCN - /CCNa羟基睛有机金属化合物::冬=O + 妃 Mgx无水乙咬 cOMgX H2* R-C-OH + HOMgX有机金属化合物::冬=O + 妃 Mgx/、R(2)与含氮的亲核试剂的加成 TOC o 1-5 h z 1o胺2o胺氨的多种衍生物:ShNH2-OH NH2-NH2 NH2-NHJ NH2-NHJNO2 NH2-NH-C-NH2羟氨 肼苯肼2,4-二硝基苯肼氨基脲(3)与含硫的亲核试剂的加成亚硫酸氢钠,醇钠、;” ONa)C=O + NaO-S-OH-CF:XH/、SO3Na强酸盐(白寸)产物a -羟基磺酸盐为白色结晶,不溶于饱和的亚硫酸氢钠溶液中,容易分离出来;

4、与 酸或碱共热,又可得原来的醛、酮。故此反应可用以提纯醛、酮。反应范围:醛、甲基酮、八元环以下的脂环酮。反应的应用:鉴别化合物,分离和提纯醛、酮。XH/、SO3Na强酸盐(白寸)产物a -羟基磺酸盐为白色结晶,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。故此反应可用以提纯醛、酮。反应范围:醛、甲基酮、八元环以下的脂环酮。反应的应用:鉴别化合物,分离和提纯醛、酮。(4)与含氧的亲核试剂的加成水醇R、无水 HCl R、 .OHHW=O + ROH 二如(R)H( R,)ORROH干HClR、/ORC + H夕H、OR(R)半缩醛(酮)不稳定一般不能分离出来缩醛(

5、酮),双醚结构。半缩醛(酮)不稳定一般不能分离出来对碱、氧化剂、还原剂稳定,可分离出来。酸性条件下易水解醛较易形成缩醛,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。有机合成中用来保护羰基。a -H的反应(羟醛缩合、交叉缩合、卤仿反应)醛、酮分子中由于羰基的影响,a -H变得活泼,具有酸性,所以带有。-H的醛、酮具 有如下的性质:(1)羟醛缩合有a -H的醛在稀碱(10%NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用,生瞬-羟基醛,故 称为羟醛缩合反应。(2)交叉缩合(3)分子内缩合(4)卤代反应和卤仿反应醛、酮的a -H易被卤素取代生成。-卤代醛、酮,特别是在碱溶液中,反应能很

6、顺利的进行。含有a -甲基的醛酮在碱溶液中与卤素反应,则生成卤仿。若X2用I2则得到CHI3 (碘仿)黄色固体,称其为碘仿反应。(5)外消旋化氧化和还原反应(1)康尼查罗反应没有a -H的醛在浓碱的作用下发生自身氧化还原(歧化)反应一一分子间的氧化还原 反应,生成等摩尔的醇和酸的反应称为康尼查罗反应。(2)醛的氧化反应醛易被氧化,弱的氧化剂即可将醛氧化为羧酸。土伦试剂是弱氧化剂,只氧化醛,不氧 化酮和C=C。故可用来区别醛和酮。RCHO + 2Ag(NFy2+ + 2OH-2Ag | + RCOONH4 + NH3 +H2O 土伦试剂银镜。托伦试剂斐林试剂(4)还原反应羰基还原成亚甲基羰基还原

7、成醇羟基催化氢化:LiAlH4还原:LiAlH4是强还原剂,除不还原C=C、C=C外,其它不饱和键都可被其还原。R R hW=o + h2(R)Ni RfCHOH热,加压H(R)NaBH4还原:只还原醛、酮、酰卤中的羰基,不还原其它基团。酮的双分子还原(五)不饱和醛酮:不饱和醛酮的分类、命名和制备a,p -不饱和醛酮的化学性质(加格 氏试剂,HCN等);Michael加成,亲核加成反应历程:(简单的加成反应历程,加成 消去反应历程)。三、习题1.命名下列化合物,立体构型明确的要标明构型。(3) 一 一 一 一 一 八() (CH3)3CHCH=CHCHO3-羟基丁醛3-羰基丁烯4,4-二甲基-

8、2-戊烯(6).、CH3、H(CH3)2CHCH2COCH2CHO(3) 一 一 一 一 一 八() (CH3)3CHCH=CHCHO3-羟基丁醛3-羰基丁烯4,4-二甲基-2-戊烯(6).、CH3、H(CH3)2CHCH2COCH2CHOOIICCH3Cl(R)-3 -甲基环己酮5-甲基-3-羰基己醛4-(3-氯苯甲酰)甲苯ch3COCH2CH(8)OIIch2cch2| CHO A2-丙酰基甲苯1,3-二甲基丙酮(2z)-3,7-二甲基-2,6 辛二烯(10) QpCHOOHoch32-羟基-3-甲氧基苯甲醛2.写出下列化合物结构 (1)1-苯基-1-丙酮 (4)对异丙基苯甲酮 (7)R-

9、3-甲基-2戊酮 (10)4-对甲基环己酮(2)3-甲基丁醛(5)3-甲基-2,4戊二酮(8)3-氯-3-甲基-2-戊酮(11)3-(2-乙基苯基)丁醛邻羟基苯甲醛(6)5 -甲基-4-羰基-2-己烯醛(9)3-丁 烯-2-酮(12)丙酮苯腙3.填空下列化合物中,羰基亲核反应活性最强的 CCH3CHOA.p I p Li p Li cB. p I p |_| p Li p Li c CH3CHOCICH2CHOCICH2CH2CHOCl?CHCHO下列化合物中,羰基亲核反应活性最强的是ACHqCHOB ClCHCHO C CHCHCHO D NOCHCHO323222 TOC o 1-5 h

10、z 下列化合物中能与乙基漠化镁反应,水解后生成2-甲基-2-丁醇的是B扑怀炉2 B CHCHCHO C CHqCOCHqD CHCOOCH_323333下列化合物能与醛反应生成腙的Bnh2NHCH3A.B.C.nh2NHCH3NH2OHNH2NH2下列羰基化合物发生亲核加成反应的正确相对活性顺序CI甲醛II乙醛 m 丁酮 下列羰基化合物发生亲核加成反应的正确相对活性顺序CI甲醛II乙醛 m 丁酮 w丙酮a.mw n Ib.Inmwc. In wmd.ii Iwm在干燥氯化氢的催化下,乙二醇与醛类反应的最终产物是CA.卤代酸 B. 内酯 C. 缩醛 D.羟基乙醛下列化合物与氢氰酸反应时,反应速度

11、最快的为.A.OIICB.OC Ho 3C.C13CCHOD.CH3CHO(8)下列化合物中,DA.(8)下列化合物中,DA.可起歧化反应的为 AE,可发生碘仿反应的为CHOB.C.ch3ch2cho(CH3)2CHCHOD.ch3coch3E.(CH3)3CCHOD.ch3coch3E.(CH3)3CCHOA.格氏试剂与.CH3CHODB.HCHO.反应的水解产物为三级醇.C.CHOD.ch3coch3完成下列反应(2)CHO+CH 3CHO10%NaOHCH3(2)CHO+CH 3CHO10%NaOHCH3CHO + HOOHCHO40%NaOH稀 NaOH煦出如0.(6)CH3CHO +

12、 CHCH2NO2O - ocho +40%NaOHC2H5ONaOH(8)(6)CH3CHO + CHCH2NO2O - ocho +40%NaOHC2H5ONaOH(8)(CH3)2CHCOCH3OIII2/ NaOH(10)(11)(12)(13)(14)NH 2 NHC 6 H 5CHCHCOC林 N2OHCH3CHO HCNCHOch3cho稀 NaOH(CH3)3CCHOch3coch3+HP_H2O -40%NaOHnhnh2 用化学方法鉴别下列各组化合物,写出所加化学试剂及所出现的实验现象苯丙烯醇,苯丙烯醛托伦试剂戊醛,3一戊酮托伦试剂苯乙醛,苯乙酮托伦试剂环己醇,环己酮肼苯乙

13、酮,环己酮,苯酚先碘仿(I2/NA0H),后 FeCL3丙醛,丙酮,1-丙醇,甲乙醚先托伦试剂,再加肼,后Na甲醛,乙醛,甲醇,乙醇先托伦试剂区分醛酮,再碘仿分别都区分乙醛丙醛丙酮托伦试剂,再碘仿6.制备(2)(6)(8)ch2ch2ohch2ohc=chch2ch3coch=ch2 和 6.制备(2)(6)(8)ch2ch2ohch2ohc=chch2ch3coch=ch2 和 ch3coch2cooch2ch3ch3ch2ohch=ch2 和OCH3C = CHHOOCch3ch=chch2ohCOCH3CH3Ohcch2ch2ch2ch2chOHC CH2CH31ch33* ch3ch2

14、ch2ch(ch3)ch2ohOHch2coohOH7.结构推导题(1)化合物A的分子式为C6H12O,能与羟胺作用生成肟,但不起银镜反 应,A催化加氢得到一种醇,此醇经过脱水、臭氧化、水解等反应后得到两 种液体,其中之一有银镜反应,但无碘仿反应,另一种有碘仿反应而无银镜 反应,试写出该化合物的结构式及有关反应式。化合物A(C10H12O2),不溶于NaOH溶液,能与2, 4-二硝基苯肼反应,但不与Tollens 试剂作用。A经LiAlH4还原得B (C10H14O2)。A和B都能进行碘仿反应。A与HI作用生 成C (C9H10O2),C能溶于NaOH溶液,但不溶于Na2CO3溶液。C经Cle

15、mmensen还原生 成D(C9H12O),C经KMnO4氧化得对羟基苯甲酸。试写出A、B、C、D可能的结构式.某化合物A分子式为C9H10O2,能溶于NaOH溶液,并能与漠水、羟 胺、2,4-二硝基苯肼反应,经LiAlH 4还原后生成B (C9H12O2),A和B均有碘 仿反应,用锌汞齐和浓盐酸还原A得C(C9H12O),将C用NaOH溶液处理, 再与碘甲烷加热回流生成D (C 10H14O),用KMnO 4氧化D得到对甲氧基苯甲 酸,试推测化合物A、B、C、D的结构式。化合物A(C5H12O),具光学活性,用K2Cr2O氧化时得到没有旋光性的B (C5HwO), B与CH3CH2CH2MgBr作用后水解生成化合物C,C能被拆分为对映体。试推测A、B、C 的结构并写出相应的反应。化合物A (C8H14O),能使Br2-CCl4溶液褪色,与苯肼反应生成相应的腙。A经臭氧 氧化后得到丙酮和化合物B,B与I2-NaOH溶液反应生成黄色的CH3I沉淀和丁醛酸。试推 测A的可能结构式并写出

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