【PPT】第十二章-醛-酮-醌(教学课件PPT)

1、第十二章第十二章 醛醛 酮酮 醌醌(8(8学时）学时）12.112.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的分类和命名法12.212.2多官能团有机化合物的命名法多官能团有机化合物的命名法12.312.3醛和酮的制法醛和酮的制法12.412.4醛和酮的物理性质醛和酮的物理性质12.512.5醛和酮的化学性质醛和酮的化学性质(1)(1) 醛和酮的化学性质醛和酮的化学性质(2)(2) 醛和酮的化学性质醛和酮的化学性质(3)(3)12.612.6重要的醛和酮重要的醛和酮12.712.7醌醌12.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的分类和命名法醛、酮和醌分子中都含有醛、酮和醌分子中都含有 , ,统称为统称为羰羰基基化

2、合物。羰基是羰基化合物的官能团。其化合物。羰基是羰基化合物的官能团。其中醛、酮较为重要。中醛、酮较为重要。C CO O羰羰 t ng怎样给醛和酮定义呢？怎样给醛和酮定义呢？12.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的分类和命名法 羰基碳原子分别与氢原子和烃基相连的羰基碳原子分别与氢原子和烃基相连的 化合物称为醛，可用通式表示。化合物称为醛，可用通式表示。 叫醛基，是醛的官能团。最简单的醛叫醛基，是醛的官能团。最简单的醛是甲醛是甲醛 。C-HC-HO OC CO OH HH HC CO OR RH H12.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的分类和命名法 羰基碳原子连有两个烃基的化合物，称羰基碳原子连有两个烃

3、基的化合物，称为酮，可用通式为酮，可用通式 表示。表示。 最简单的酮是丙酮最简单的酮是丙酮 。酮分。酮分 子中的羰基也叫酮基。子中的羰基也叫酮基。C CO OR RR RC CO OCHCH3 3CHCH3 12.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的分类和命名法12.1.112.1.1醛和酮的分类醛和酮的分类1.1.分类分类CH3CH2CH2CHOCH3CH2-C-CH3OCHOOCHOC-CH3OCH3CH=CHCHOCH3CH=CH-C-CH3OCH2CHOCH2CHOOCH3-C-CH2-C-CH3OO脂肪醛脂肪酮脂环醛脂环酮芳香醛芳香酮不饱和醛不饱和酮二元醛二元酮12.1醛和酮的分类和命名法

4、醛和酮的分类和命名法12.1.112.1.1醛和酮的分类醛和酮的分类. .同分异构现象同分异构现象醛酮的异构现象有碳链异构和羰基的位置异构醛酮的异构现象有碳链异构和羰基的位置异构 。CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHOCHO(CH(CH3 3) )2 2CHCHOCHCHOCHCH3 3CHCH2 2CHOCHOC CO OCHCH3 3CHCH3 3在学过的有机化合物在学过的有机化合物中，哪些类化合物之中，哪些类化合物之间彼此是同分异构体间彼此是同分异构体的关系？的关系？ 烯烃与环烷烃；烯烃与环烷烃； 炔烃与二烯烃、环烯烃；炔烃与二烯烃、环烯烃； 醇与醚；醇与醚； 芳香醇与酚；芳

5、香醇与酚；12.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的分类和命名法CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHOCHO正丁醛正丁醛异丁醛异丁醛(CH(CH3 3) )2 2CHCHOCHCHO12.1.212.1.2醛和酮的命名法醛和酮的命名法1.1.习惯命名法习惯命名法v 醛的习惯命名法与伯醇相似，只要把醛的习惯命名法与伯醇相似，只要把“醇醇”字字改为改为“醛醛”字便可。字便可。12.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的分类和命名法C CO OCHCH3 3CHCH3 3二甲酮二甲酮（单酮）（单酮）C CO OCHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3甲乙酮甲乙酮（混酮）（混酮）C CO OCHCH2

6、2CHCH3 3苯基乙基酮苯基乙基酮12.1.212.1.2醛和酮的命名法醛和酮的命名法1.1.习惯命名法习惯命名法v 命名酮时，则只需在羰基所连的两个烃基名称命名酮时，则只需在羰基所连的两个烃基名称后面加上后面加上“酮酮”字便可。字便可。v 脂肪混合酮命名时，要把脂肪混合酮命名时，要把“次序规则次序规则”中较优中较优的烃基写在后面；的烃基写在后面；v 但芳基和脂基的混合酮却要把芳基写在前面。但芳基和脂基的混合酮却要把芳基写在前面。丙酮丙酮丁酮丁酮苯乙酮？苯乙酮？ 12.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的分类和命名法CHCH3 3CHCHCHCH2 2CHOCHOCHCH3 33-3-甲基丁醛甲基

7、丁醛（- -甲基丁醛）甲基丁醛）OHOHCHOCHO邻羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛( (水杨醛水杨醛) )C CO OCHCH3 3CHCH2 2CHCH2 24-4-苯基苯基-2-2-丁酮丁酮12.1.212.1.2醛和酮的命名法醛和酮的命名法2.2.系统命名法系统命名法v 选择含有羰基的最长碳链为主链，从靠近选择含有羰基的最长碳链为主链，从靠近羰基的一端开始编号。羰基的一端开始编号。 CCHCCH2 2O OCHCH3 3CHCH2 21-1-苯基苯基-2-2-丁酮丁酮12.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的分类和命名法CHCH3 3CH=CHCHOCH=CHCHO2-2-丁烯醛丁烯醛CHCH3 3

8、C CO OCHCH2 2CH=CHCH=CH2 24-4-戊烯戊烯-2-2-酮酮CH=CHCHOCH=CHCHO3-3-苯基丙烯醛苯基丙烯醛12.1.212.1.2醛和酮的命名法醛和酮的命名法. .系统命名法系统命名法v 不饱和醛、酮命名时，应选择同时含有羰基不饱和醛、酮命名时，应选择同时含有羰基和不饱和键的最长碳链作为主链，主链编号和不饱和键的最长碳链作为主链，主链编号时从靠近羰基的一端起始，称为某烯醛或某时从靠近羰基的一端起始，称为某烯醛或某烯酮，并在名称中标明不饱和键的位次。烯酮，并在名称中标明不饱和键的位次。 不叫不叫4-4-烯烯-2-2-戊酮戊酮12.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的

9、分类和命名法12.1.212.1.2醛和酮的命名法醛和酮的命名法. .系统命名法系统命名法CH3-CH-CH2CHOC6H5-CH-CHOCH3CH3CH3-C=CHCH2CH2-CH-CH2CHOCH2CH3CH3CH2-C-CH2CH3CH3-C-CH2-C-CH3OOOH3CO甲基丁醛苯基丙醛二甲基 辛醛戊酮戊二酮甲基环戊酮32,433,7623烯醛C-CH2CH3C-CH3COCH2CH2CH3OOO环己烯酮环己基 丙酮苯基 乙酮萘 丁酮11111212.1醛和酮的分类和命名法醛和酮的分类和命名法12.1.212.1.2醛和酮的命名法醛和酮的命名法. .系统命名法系统命名法碳原子的位置

10、也可用希腊字母表示。碳原子的位置也可用希腊字母表示。例如：例如：C C C C COHCH3CH=CHCH2CHO丁烯醛戊P P-习题习题1 1 参考答案参考答案 (Z)-3-戊烯-2-酮 (E)-2-丁烯醛 对甲氧基苯甲醛 乙二醛CHCH3 3CHCH3 3C=OC=OHO-C-HHO-C-HCHCH3 3CHCH3 3CHCH3 3CHOCHOC C12.2多官能团有机化合物的命名法多官能团有机化合物的命名法v 在同一个分子中有多个官能团时在同一个分子中有多个官能团时, ,以教材以教材212212页页表表12-112-1中处于最前面的一个官能团为优先基团中处于最前面的一个官能团为优先基团,

11、 ,由它决定母体名称由它决定母体名称, ,其它官能团作为取代基来命其它官能团作为取代基来命名。名。（作为取代基的其它官能团则不能按此表（作为取代基的其它官能团则不能按此表顺序确定优先次序，仍按立体化学中的次序规顺序确定优先次序，仍按立体化学中的次序规则确定优先次序）则确定优先次序）v 命名时，按命名时，按最低系列原则最低系列原则（见教材（见教材P12）和立体化和立体化学中的学中的次序规则次序规则（见教材（见教材P33）在母体名称前面冠在母体名称前面冠以取代基的位次、数目和名称。以取代基的位次、数目和名称。12.2多官能团有机化合物的命名法多官能团有机化合物的命名法如：如：CHCH2 2-CH-

12、CH-CHO-CH-CH-CHOClClBrBr CHCH3 32-2-甲基甲基-4-4-氯氯-3-3-溴丁醛溴丁醛CHCH3 3ClClSOSO3 3H HHOHO1 12 23 35 54 46 64-4-甲基甲基-5-5-羟基羟基-2-2-氯苯磺酸氯苯磺酸3-3-丁酮酸丁酮酸或或-丁酮酸丁酮酸 或或3-氧代丁酸氧代丁酸CHCH3 3-C-CH-C-CH2 2-COOH-COOHO O4 4- -甲基甲基- -3 3- -羟基羟基- -6 6- -氯苯磺酸氯苯磺酸？P P212212-习题习题2 2 参考答案参考答案 4-氯-3-丁酮醛 3-巯基-1-丙醇 反-4-甲氧基-3-丁烯-2-酮

13、 （2S，3R）-2-甲基-3-羟基戊醛12.3醛和酮的制法醛和酮的制法12.3.112.3.1醇脱氢或氧化醇脱氢或氧化伯醇脱氢或氧化生成醛，仲醇则生成酮。伯醇脱氢或氧化生成醛，仲醇则生成酮。RCHRCH2 2OH RCHOOH RCHO-2H-2H或或OOR-CH-RR-CH-R R-C-R R-C-R-2H-2H或或OOOHOHO Ov工业上用铜、银做催化剂，气相脱氢，或通入空气催化工业上用铜、银做催化剂，气相脱氢，或通入空气催化氧化脱氢；氧化脱氢；v常用的氧化剂有重铬酸钾和稀硫酸。常用的氧化剂有重铬酸钾和稀硫酸。RC-OH RC-OH RC-OHRC-OHOOH HH HH HOHOH-

14、H-H2 2O ORCHORCHO12.3醛和酮的制法醛和酮的制法12.3.212.3.2炔烃水合炔烃水合 在硫酸汞稀硫酸催化下，炔烃发生加水反在硫酸汞稀硫酸催化下，炔烃发生加水反应，首先生成不稳定的烯醇，然后重排为应，首先生成不稳定的烯醇，然后重排为羰基化合物。羰基化合物。乙炔水合得乙醛，其它得酮乙炔水合得乙醛，其它得酮。见见P P12.3醛和酮的制法醛和酮的制法RCH=CHRCH=CH2 2 + CO + H + CO + H2 2Co(CO)Co(CO)4 4 2 2150;20MPa150;20MPaRCHRCH2 2CHCH2 2CHO + CHO + RCHCHO RCHCHO C

15、HCH3 312.3.312.3.3羰基合成羰基合成氢甲酰化反应氢甲酰化反应（工业上制醛的重要方法）（工业上制醛的重要方法） 相当于氢原子与甲酰基(-CHO）加到C=C双键上； 产物以直链为主。12.3醛和酮的制法醛和酮的制法CHCH3 3CH=CHCH=CH2 2 + CO + H + CO + H2 2Co(CO)Co(CO)4 4 2 2170;25MPa170;25MPaCHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHO + CHO + CHCH3 3CHCHO CHCHO CHCH3 375% 25%75% 25%12.3.312.3.3羰基合成羰基合成氢甲酰化反应氢甲酰化反应（工业上

16、制醛的重要方法）（工业上制醛的重要方法）- -烯烃、末端烯烃烯烃、末端烯烃副产物副产物工业上以此类醛催工业上以此类醛催化加氢制低级伯醇化加氢制低级伯醇12.3醛和酮的制法醛和酮的制法ArHArH + + C CO OR R ClClC CO OArAr R + R + HClHCl无水无水AlClAlCl3 3ArHArH + + C CO OArAr ClClC CO OArAr ArAr + + HClHCl无水无水AlClAlCl3 312.3.412.3.4付付- -克酰化法克酰化法 酰氯酰氯 芳基烷基酮二芳基酮P P234234-习题习题1818（2 2）（）（4 4）（）（6 6）

17、（）（8 8）（）（1010）12.4醛和酮的物理性质醛和酮的物理性质状态：状态：常温下常温下, ,只有甲醛是气体只有甲醛是气体, ,低级醛酮都是液体。低级醛酮都是液体。 高级醛酮为固体。高级醛酮为固体。气味：气味：低级醛有强烈刺激性气味，中级醛有花果香低级醛有强烈刺激性气味，中级醛有花果香味，味，8-138-13个碳原子的醛可做香料。个碳原子的醛可做香料。12.4醛和酮的物理性质醛和酮的物理性质沸点：沸点：羰基是极性基团，故醛、酮分子间的引力羰基是极性基团，故醛、酮分子间的引力大。与相对分子质量相近的烷烃和醚比，醛、大。与相对分子质量相近的烷烃和醚比，醛、酮沸点较高。酮沸点较高。又由于醛、酮

18、分子间不能形成氢键，因而沸点又由于醛、酮分子间不能形成氢键，因而沸点低于相对分子质量相近的醇。低于相对分子质量相近的醇。溶解性：溶解性：醛、酮分子中的羰基氧原子能和水分子醛、酮分子中的羰基氧原子能和水分子形成氢键，所以相对分子量低的醛酮可溶于水。形成氢键，所以相对分子量低的醛酮可溶于水。P P214 214 表表12123 3醛酮物理常数表醛酮物理常数表12.4醛和酮的物理性质醛和酮的物理性质o相对分子质量相近的烷、醚、醛、酮及醇的沸点比较相对分子质量相近的烷、醚、醛、酮及醇的沸点比较化合物化合物CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH3 3OCHOCH2 2CHCH3

19、 3CHCH3 3CHCH2 2CHOCHOCHCH3 3COCHCOCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CHCH2 2OHOH名名 称称正丁烷正丁烷甲乙醚甲乙醚丙醛丙醛丙酮丙酮正丙醇正丙醇相对分子相对分子质量质量5860585860沸点沸点/ /-醛、酮的结构：醛、酮的结构：醛、酮的官能团是羰基，所以要了解醛酮必须醛、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。先了解羰基的结构。12.5醛和酮的化学性质醛和酮的化学性质COCOHCHO121.8116.5。sp2杂化键键近平面三角形结构羰基的结构：C OC和O都是sp2杂化CO醛、酮的结构：醛、酮的结构： C=OC=O双键中氧原子

20、的电负性比碳原子大，所以双键中氧原子的电负性比碳原子大，所以电子云的分布偏向氧原子，故羰基是极化的，氧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。原子上带部分负电荷，碳原子上带部分正电荷。CO电负性 C 64%)(64%)无无-H-H操作时是把含有-氢原子的醛慢慢滴入不含-氢原子的醛与碱的混合物中，防止含有-氢原子的醛自身羟醛缩合。甲醛与碱混甲醛与碱混合不发生歧合不发生歧化反应吗？化反应吗？C6H5CHO + CH3CHOOHC6H5CH=CHCHO12.5醛和酮的化学性质醛和酮的化学性质12.5.4-H12.5.4-H原子的反应原子的反应 2.2.羟醛

21、缩合反应羟醛缩合反应（）交叉羟醛缩合（）交叉羟醛缩合CHCHO O + CH + CH3 3C CH H2 2CHO CHO CH=CCHOCH=CCHO1010CHCH3 3OHOH- -2-2-甲基甲基-3-3-苯基丙烯醛苯基丙烯醛(68%)(68%)无无-H-H无无-H-H两个两个-H-H，一个用于加成，一个用于加成，一个用于脱水。一个用于脱水。12.5醛和酮的化学性质醛和酮的化学性质3HCHO + 3HCHO + CHCH3 3CHOCHO CHCH2 2O OH HH HOHOH2 2C-C-C C- -CHOCHO5555Ca(OH)Ca(OH)2 2CHCH2 2O OH H3-

22、3-羟甲基乙醛羟甲基乙醛HCHO + HCHO + CHCH2 2OHOHHOHHOH2 2C-C-CHOC-C-CHO5555Ca(OH)Ca(OH)2 2CHCH2 2OHOHCHCH2 2OHOHHOHHOH2 2C-C-CHC-C-CH2 2OHOHCHCH2 2OHOH+ (HCOO)+ (HCOO)2 2Ca Ca 季戊四醇季戊四醇（）交叉羟醛缩合工业上用甲醛和乙醛为原（）交叉羟醛缩合工业上用甲醛和乙醛为原料制备季戊四醇。料制备季戊四醇。交叉羟醛缩合交叉羟醛缩合不含不含- -氢原子的醛氢原子的醛交叉歧化交叉歧化乙醛的三个乙醛的三个-H-H原子分别加在三个原子分别加在三个甲醛的羰基氧

23、上，乙醛的甲醛的羰基氧上，乙醛的-C-C原子原子分别和三个甲醛的碳原子相连分别和三个甲醛的碳原子相连12.5.4-H12.5.4-H原子的反应原子的反应 2.2.羟醛缩合反应羟醛缩合反应酮的酮的-H-H的缩合比醛困难，一般较难进行。的缩合比醛困难，一般较难进行。12.5醛和酮的化学性质醛和酮的化学性质12.5.4-H12.5.4-H原子的反应原子的反应 2. 2.羟醛缩合反应羟醛缩合反应（3 3）羟酮缩合）羟酮缩合可能导致碘仿反可能导致碘仿反应一般用应一般用H H3 3POPO4 4O OH H3 3C C-C-CH-C-CH3 3Ba(OH)Ba(OH)2 2C-CHC-CH3 3H H3

24、3C-C-C-C-CHCH2 2O OCHCH3 3(80%)(80%)O OH HI I2 2蒸馏蒸馏C-CHC-CH3 3 + H+ H2 2O OH H3 3C-C=CHC-C=CHO OCHCH3 3O OH H3 3C-CC-CCHCH3 12.5醛和酮的化学性质醛和酮的化学性质12.5.4-H12.5.4-H原子的反应原子的反应 2. 2.羟醛缩合反应羟醛缩合反应（4 4） ，-不饱和醛、酮的羟醛缩合不饱和醛、酮的羟醛缩合C CH HCH=CH-C=OCH=CH-C=OH HH HH H这种共轭作用使得甲基氢原子保持着像乙醛-H一样的活性12.5醛和酮的化学性质醛和酮的化学性质CH

25、CH3 3CH=CHCHO + CH=CHCHO + CHCH3 3CH=CHCHOCH=CHCHO稀稀OHOH- -O OH HCHCH3 3CH=CHCHCH=CHCHCHCH2 2CH=CHCHOCH=CHCHO-H-H2 2O OCHCH3 3CH=CHCH=CH=CHCH=CHCHCHCH=CHCHO=CHCHO2,4,6-2,4,6-辛三烯醛辛三烯醛12.5.4-H12.5.4-H原子的反应原子的反应 2. 2.羟醛缩合反应羟醛缩合反应（4 4） ，-不饱和醛、酮的羟醛缩合不饱和醛、酮的羟醛缩合P P-习题习题1 1,1,1, ,1 1，12.6重要的醛和酮重要的醛和酮教材页，自学

26、。教材页，自学。12.7醌醌12.7.1醌的定义和命名法醌的定义和命名法通常把具有环己二烯二酮构造的一类有机化合物称为通常把具有环己二烯二酮构造的一类有机化合物称为醌醌。一般把醌作为芳香烃衍生物来命名。一般把醌作为芳香烃衍生物来命名。12.7醌醌12.7.1醌的定义和命名法醌的定义和命名法12.7醌醌12.7.1醌的定义和命名法醌的定义和命名法O OO O9,10-菲醌醌型构造醌型构造12.7.2苯醌苯醌 o有对和邻苯醌两种异构体，不存在间苯醌；有对和邻苯醌两种异构体，不存在间苯醌；o制法：苯胺氧化制法：苯胺氧化o物理性质：物理性质：P23212.7醌醌NH2MnO2,H2SO4310 O O

27、12.7.2苯醌苯醌 o化学性质化学性质12.7醌醌 O O羰基与羟氨、氢氰酸、饱和亚硫酸氢钠等亲核加成羰基与羟氨、氢氰酸、饱和亚硫酸氢钠等亲核加成 O N-OHH2N-OHH2N-OH N-OH N-OH对苯醌一肟对苯醌二肟12.7.2苯醌苯醌 o化学性质化学性质12.7醌醌 O OC=CC=C双键与卤素、卤化氢等发生亲电加成反应双键与卤素、卤化氢等发生亲电加成反应四溴环己二酮Br2 O OBrBrBr2Br O OBrBrBr12.7.2苯醌苯醌 o化学性质化学性质12.7醌醌共轭双键发生共轭双键发生1 1，4-4-加成反应加成反应强杀菌剂/缓和氧化剂12.7.2苯醌苯醌 o化学性质化学性质12.7醌醌对苯醌和对苯二酚之间的氧化还原反应：+ 2H+ + 2e-还原还原氧化氧化12.7.2苯醌苯醌 o化学性质化学性质12.