第二章第三节醛和酮糖类详解

第二章第三节醛和酮糖类详解演示文稿本文档共73页；当前第1页；编辑于星期六\10点56分优选第二章第三节醛和酮糖类本文档共73页；当前第2页；编辑于星期六\10点56分古时候，还没有玻璃镜子的时候，人们用的镜子是用银或者铜锡合金制成的，可是金属的镜子在空气里很快就会变暗。后来有人想到，在一块玻璃上放一张锡箔，上面浇上水银。水银能溶解锡，这样制成的液体会牢固地粘附在玻璃上而制得了玻璃镜。但是，把整块玻璃都涂上均匀的一层金属，要花整整一个月时间。科学家李比希提出了另外一种更好的方法，在玻璃上浇上一种特殊的溶液，这种溶液里会有银沉淀出来，银慢慢沉淀在玻璃上，半个小时光景，玻璃上就涂上了一层发亮的薄膜。同学们，你知道这种特殊溶液的成分吗？保温瓶的瓶胆和普通镜子的镜面上都有一层银，你知道是怎样镀上去的吗？本文档共73页；当前第3页；编辑于星期六\10点56分HCCOHHH乙醛HCCOHHCHHH丙酮丙醛HCCOCHH甲醛HCOHHHH一、常见的醛、酮本文档共73页；当前第4页；编辑于星期六\10点56分1.醛和酮的结构

(1)醛分子中，羰基碳原子与氢原子和烃基（或氢原子）相连，通式为官能团是醛羰基，也称醛基,

结构式：结构简式：—CHO饱和一元醛通式为(H)R—C—HO|

|—C—HO||—COH×CnH2nO(n=1，2，3··)本文档共73页；当前第5页；编辑于星期六\10点56分(2)在酮分子中，与羰基碳原子相连的两个基团均为烃基且二者可以相同也可以不同。官能团是酮羰基，也称为酮基醛一定含有醛基，含有醛基的一定是醛吗？？

R—C—R’O|

|本文档共73页；当前第6页；编辑于星期六\10点56分(1).饱和一元醛、饱和一元酮的通式饱和一元醛通式为CnH2nO(n=1、2…），最简单的醛是甲醛HCHO。饱和一元饱和酮通式为CnH2nO(n=3、4、5…）。最简单的酮是丙酮注意：

①醛基要写成-CHO，而不能写成-COH。②醛一定含有醛基，含有醛基的物质未必就是醛。但它们都具备醛基的化学性质。举例：我们前面学习的葡萄糖。本文档共73页；当前第7页；编辑于星期六\10点56分练习1以下属于醛的有

；属于酮的有

OA.CH3CCH3

B.CH2=CH–CHOOC.CHOD.CH3–O–C–H||BCA||本文档共73页；当前第8页；编辑于星期六\10点56分2.醛、酮的命名选主链选择含有羰基的最长的碳链为主链，并根据主链上的碳原子个数，确定为某醛或某酮。编号码从靠近羰基一端开始编号。写名称与烷烃类似，不同的是要用阿拉伯数字表明酮羰基的位置。本文档共73页；当前第9页；编辑于星期六\10点56分请给下列物质命名CH3C2H5||654321CH3CH2CH2CHCH2CHOCH3CHCH2CCH3

O

4321563–甲基己醛4–甲基–2–己酮本文档共73页；当前第10页；编辑于星期六\10点56分3.醛、酮的同分异构体

碳原子数相同的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体。请写出C5H10O的醛同分异构体CH3||OCH3||O||OCH3CH3||OCH3–CH2–CH2–CH2–C–HCH3–CH–CH2–C–HCH3–CH2–CH–C–HCH3–CH–C–HCH3–C–CH2–CH2–CH3CH3–CH2–C–CH2–CH3CH3–C–CH–CH3||O||OCH3||O①②⑦⑥⑤④③本文档共73页；当前第11页；编辑于星期六\10点56分4.常见简单醛、酮的物理性质甲醛乙醛苯甲醛丙酮结构HCHCH3CHC6H5CHCH3CCH3状态溶解性应用||O||O||O||O强烈刺激性气味的无色气体，又叫蚁醛有刺激性气味的无色液体杏仁气味的液体，又称苦杏仁油与水任意比互溶，还能溶解多种有机化合物制造脲醛树脂、酚醛树脂等重要的有机化工原料制造染料、香料的中间体有机溶剂和有机合成原料特殊气味的无色液体易溶于水遇水、乙醇等互溶微溶于水，可混溶于乙醇、乙醚阅读课本，填写下表本文档共73页；当前第12页；编辑于星期六\10点56分

与其他有机化合物相比，醛、酮的化学性质较活泼，这与它们官能团的结构密切相关。请根据醛、酮的结构特点，利用你所掌握的有机化合物结构与性质间关系的知识推测它们可能具有的化学性质，完成下表。二、醛、酮的化学性质交流·研讨本文档共73页；当前第13页；编辑于星期六\10点56分官能团：官能团中的碳原子是否饱和：官能团对a-H的影响反应类型试剂反应产物加成反应HCN分子中含有的结构的物质结构←→性质d+d-C=OC=O(H)不饱和羰基有推电子作用，使其更活泼氧化反应还原反应CO2Cl2H2O2取代反应–COOH–C–OHH–C–OHCN氧化数——本文档共73页；当前第14页；编辑于星期六\10点56分

羰基含不饱和碳原子，可发生加成反应。能与醛、酮发生加成反应的试剂有氢气、氢氰酸、氨及氨的衍生物、醇等。1、羰基的加成反应二、醛、酮的化学性质本文档共73页；当前第15页；编辑于星期六\10点56分d+d-d+d-AB+CO(R)HR,OACB(R)HR,

碳氧双键具有较强的极性，双键上的不饱和碳原子带部分正电荷，发生加成反应时，碳原子与试剂中带部分负电荷的基团结合：本文档共73页；当前第16页；编辑于星期六\10点56分试剂名称化学式电荷分布与乙醛加成的产物氢氰酸H－CN氨及氨的衍生物(以氨为例)NH3醇类(以甲醇为例)CH3－OHA－Bδ+δ-H－CNδ+δ-H－NH2δ+δ-H－OCH3δ+δ-H－C－OCH3CH3OH

H－C－CNCH3OH

H－C－NH2CH3OHα-羟基丙腈α-羟基乙胺乙醛半缩甲醇几种与醛、酮反应的试剂及加成产物本文档共73页；当前第17页；编辑于星期六\10点56分

请写出乙醛分别与氢氰酸、氨气、甲醇的反应方程式。本文档共73页；当前第18页；编辑于星期六\10点56分本文档共73页；当前第19页；编辑于星期六\10点56分受羰基吸电子作用的影响，醛、酮分子中的α-H活泼性增强。在一定条件下，分子中有α-H的醛或酮会发生自身加成反应。CH3CH＝O＋H－CH2CHOOH-CH3CH－CH2CHOOHCH3CH－CH2CHOOH△CH3CH＝CHCHO＋H2O由于加成产物的分子中既有羟基又有醛基，故这一反应称为羟醛缩合反应。羟醛缩合反应主要用于制备α,β-不饱和醛、酮；另外，由于它是增长碳链的反应，在有机合成中也有着重要用途。本文档共73页；当前第20页；编辑于星期六\10点56分醛、酮还能与氨及氨的衍生物发生加成反应，反应的产物还会发生分子内脱水反应。从总的结果来看，相当于在醛、酮和氨的衍生物的分子之间脱掉一个水分子，其转化可表示为：CH3－C－HOH-NHY[CH3－C－NHY]HOH-H2OCH3－C＝NYH甲醛之所以有毒，就是因为它进入人体后，分子中的羰基与蛋白质分子中的氨基发生类似上述转化的反应，使蛋白质失去原有的生物活性，引起人体中毒。甲醛能够防腐，也是基于这个原因。本文档共73页；当前第21页；编辑于星期六\10点56分上式也可直接写成：与氨的衍生物加成本文档共73页；当前第22页；编辑于星期六\10点56分H3+22CCNCCNCCNCCCNCCNCCH2OOOOOOOCOOHHHHHHHHHHHNHNHNHCH2O-CH2OCH2OH2HHH甲醛与蛋白质反应示意图CH2OH本文档共73页；当前第23页；编辑于星期六\10点56分（1）与HCN加成α-羟基腈+H-CNC=OR(R’)HCR(R’)HOHCN增长碳链反应催化剂1、羰基的加成反应能与氢氰酸、氨及其衍生物、醇等加成(P72)

小结：醛、酮的化学性质本文档共73页；当前第24页；编辑于星期六\10点56分C=ORH+H—OCH3—C—HROCH3OH

（3）与醇的加成本文档共73页；当前第25页；编辑于星期六\10点56分思考：醋酸中也有碳氧双键，能否与醛、酮发生一样的反应？作业本文档共73页；当前第26页；编辑于星期六\10点56分第3节醛和酮糖类有机合成的中转站第二课时本文档共73页；当前第27页；编辑于星期六\10点56分本文档共73页；当前第28页；编辑于星期六\10点56分醛在一定的条件下被氧化为乙酸2CH3-C-H+O22CH3-C-OH催化剂△==OO(2)氧化反应:a、与氧气反应燃烧氧化2CH3CHO+5O24CO2+4H2O点燃催化氧化本文档共73页；当前第29页；编辑于星期六\10点56分b.银镜反应---与银氨溶液的反应

Ag++NH3·H2O＝AgOH↓+NH4+AgOH+2NH3·H2O＝[Ag(NH3)2]++OH－+2H2O或:AgOH+2NH3·H2O＝[Ag(NH3)2]OH+2H2O银氨溶液的配制方法：取一洁净试管，加入2ml2%的AgNO3溶液，再逐滴滴入2%的稀氨水，至生成的沉淀恰好溶解。本文档共73页；当前第30页；编辑于星期六\10点56分CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4

＋2Ag↓＋3NH3＋H2O水浴加热此反应可以用于醛基的定性和定量检测本文档共73页；当前第31页；编辑于星期六\10点56分说明：a.生成物一水、二银、三氨、乙酸铵b.1mol醛基~2molAg应用：a.检验醛基的存在注：银镜反应的有关问题b.工业上利用此原理制镜和保温瓶胆CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++

2OH-CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O△本文档共73页；当前第32页；编辑于星期六\10点56分6.1mol醛基被氧化，就应有2molAg被还原4.银氨溶液现用现制，不能久置1.试管要洁净2.水浴加热时不可振荡和摇动试管3.醛的量不能过多5.试管内壁银镜的处理：稀硝酸清洗注意:本文档共73页；当前第33页；编辑于星期六\10点56分c.与新制氢氧化铜的反应操作：在试管里加入10%NaOH溶液2mL，滴入2%CuSO4溶液4～6滴，振荡后加入乙醛溶液0.5mL，加热。新制Cu(OH)2的配制方法：问：比较NaOH与CuSO4的用量？Cu2++2OH-=Cu(OH)2NaOH过量很多——即与新制氢氧化铜悬浊液反应本文档共73页；当前第34页；编辑于星期六\10点56分10%NaOH2%CuSO4乙醛现象：生成砖红色沉淀CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O加热本文档共73页；当前第35页；编辑于星期六\10点56分注意：此反应必须在碱性条件下进行应用：此反应也用于醛基的检验和测定医学上检验病人是否患糖尿病讨论：1.醛能否使溴水或酸性KMnO4溶液褪色？能本文档共73页；当前第36页；编辑于星期六\10点56分补充：能使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色（氧化褪色）

RCHO+Br2+H2O→RCOOH+2HBr本文档共73页；当前第37页；编辑于星期六\10点56分甲醛的化学性质HCHO+

4[Ag(NH3)2]OH4Ag↓+CO2↑+8NH3+3H2O加热

1、甲醛发生银镜反应重点强调与乙醛相似1mol甲醛最多可以还原得到多少molAg?HCHO+4Cu（OH）2

2Cu2O↓+CO2↑+5H2O加热2、甲醛与新制的氢氧化铜反应本文档共73页；当前第38页；编辑于星期六\10点56分HCN+NaOHRCO(R’)HNOHCCR

(R’)H•与氢氰酸加成：还能与氨及其衍生物、醇等发生加成反应。

羰基的加成反应在有机合成有着重要的用途课堂小结

醛、酮的羰基可与下列物质发生加成反应•与氢气加成：+H2Ni

高温、高压ROCHH，（R）HRCO（R’）H增加了一个碳原子双键断裂，异性相吸羰基离异，各攀一氢本文档共73页；当前第39页；编辑于星期六\10点56分2、氧化反应和还原反应

醛和酮都能发生氧化反应，醛比酮更容易被氧化，空气中的氧气就能氧化醛，一些弱氧化剂如银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液也能氧化醛，氧化产物通常为相应的羧酸。而酮对一般的氧化剂比较稳定，只有很强的氧化剂才能将其氧化。之所以出现上述情况，是由于醛的氧化只是官能团的转变，而酮的氧化还包含分子中碳碳单键的断裂。氧化反应本文档共73页；当前第40页；编辑于星期六\10点56分

醛与银氨溶液的反应，因生成的金属银的薄层附着在洁净的试管内壁形成光亮的银镜，也称为银镜反应。乙醛发生银镜反应的化学方程式为：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH微热CH3COONH4＋2Ag＋3NH3＋H2O乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为：CH3CHO＋Cu(OH)2△CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O本文档共73页；当前第41页；编辑于星期六\10点56分

凡是分子中含有醛基的物质(如葡萄糖)通常都能与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液反应，且都有类似乙醛与这些试剂反应所产生的特殊现象。因此，银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液这两种试剂常用于鉴别有机化合物分子中是否含有醛基。本文档共73页；当前第42页；编辑于星期六\10点56分还原反应

醛、酮的羰基可以发生多种还原反应，但还原产物都是醇或烃。

将醛、酮还原成醇可以采取多种方法，如可在铂、镍等催化剂存在下与氢气加成。本文档共73页；当前第43页；编辑于星期六\10点56分RCHO＋H2Ni高温、高压RCH2OHRC＝O＋H2Ni高温、高压RRCHOHR

在特定的条件下醛、酮还能被还原为烃，这个反应在有机合成中有重要的应用价值。本文档共73页；当前第44页；编辑于星期六\10点56分随堂检测1.与银氨溶液反应

CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-→CH3COO-+NH4++2Ag+3NH3+H2O2.与氢气加成反应

CH3CHO+H2CH3CH2OH3.催化氧化成乙酸

2CH3CHO+O22CH3COOH催化剂催化剂本文档共73页；当前第45页；编辑于星期六\10点56分已知柠檬醛的结构简式为：

CH3

CH3

O

CH3–C=CH–CH2–CH2–C=CH–C–H（1）如何检验柠檬醛分子中含有醛基

（2）如何检验柠檬醛分子中是否含有C=C（3）实验操作中，先检验哪一个官能团？为什么？课堂练习||‖本文档共73页；当前第46页；编辑于星期六\10点56分练习：在乙醛溶液中滴入KMnO4溶液,可观察到的现象是

。现已知柠檬酸醛的结构简式为CH3-C(CH3)=CHCH2CH2C(CH3)=CHCHO,若要检验其中的碳碳双键(提示:需先把醛基氧化),其方法是：溶液紫色褪去先加足量银氨溶液把醛基氧化,再加KMnO4溶液,若褪色即含双键本文档共73页；当前第47页；编辑于星期六\10点56分写出下列转变的化学方程式：本文档共73页；当前第48页；编辑于星期六\10点56分本文档共73页；当前第49页；编辑于星期六\10点56分本文档共73页；当前第50页；编辑于星期六\10点56分第3节醛和酮糖类有机合成的中转站第三课时本文档共73页；当前第51页；编辑于星期六\10点56分

从结构上看，糖类是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或酮的有机化合物。糖类可分为单糖、二糖和多糖。三、糖类本文档共73页；当前第52页；编辑于星期六\10点56分糖单糖多糖二糖葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉纤维素本文档共73页；当前第53页；编辑于星期六\10点56分注意：①通式Cn(H2O)m。未反映糖类的结构特点。②有些属于糖类的物质不符合该通式。糖类中的氢原子和氧原子的个数比并不都是2∶1。如鼠李糖C6H12O5；又如脱氧核糖C5H10O4。③有些符合该通式的物质却不属于糖类，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等。

本文档共73页；当前第54页；编辑于星期六\10点56分单糖

单糖是不能水解为更小糖分子的糖类。葡萄糖和果糖是两种重要的单糖，二者互为同分异构体，分子式为C6H12O6。葡萄糖和果糖的结构简式分别为：本文档共73页；当前第55页；编辑于星期六\10点56分CH2OHC＝OH－C－OHH－C－OHHO－C－HCH2OHCH－C－OHH－C－OHH－C－OHHO－C－HCH2OHHO葡萄糖果糖

葡萄糖分子中有一个醛基和五个羟基，是一种六碳醛糖。本文档共73页；当前第56页；编辑于星期六\10点56分(1)葡萄糖分子中的羟基和醛基还可以相互作用，生成环状半缩醛。葡萄糖分子由链式结构转化为半缩醛结构的过程可表示为：在葡萄糖的水溶液中，存在着链式结构与半缩醛结构的平衡。本文档共73页；当前第57页；编辑于星期六\10点56分葡萄糖的化学性质：根据分子结构，葡萄糖应具有醛和醇的性质。

a.

银镜反应CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH→CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2Ob.

与新制的氢氧化铜反应CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O

c.

在人体内的氧化

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量

d.

与H2发生加成反应:

e.

与乙酸的酯化反应:

f.

发酵发应：本文档共73页；当前第58页；编辑于星期六\10点56分

果糖是自然界中甜度最大的单糖，是一种六碳酮糖。

核糖(C5H10O5)和脱氧核糖(C5H10O4)是单糖中两种重要的五碳醛糖，其结构简式分别为：H－C－OHH－C－OHH－C－OHCHOCH2OHH－C－HH－C－OHH－C－OHCHOCH2OH核糖2－脱氧核糖本文档共73页；当前第59页；编辑于星期六\10点56分二糖

二糖又称双糖，一个二糖分子能水解成两个单糖分子。常见的二糖有麦芽糖和蔗糖。它们的分子式均为C12H22O11,但麦芽糖分子中有醛基，具有还原性，蔗糖分子中没有醛基。麦芽糖和蔗糖发生水解反应所得的产物不相同：C12H22O11＋H2OH+△2C6H12O6C12H22O11＋H2OH+△C6H12O6＋C6H12O6麦芽糖葡萄糖蔗糖葡萄糖果糖本文档共73页；当前第60页；编辑于星期六\10点56分(2)蔗糖水解及有关实验：

本文档共73页；当前第61页；编辑于星期六\10点56分本文档共73页；当前第62页；编辑于星期六\10点56分多糖

多糖是一个分子能水解成多个单糖分子的糖类。多糖广泛存在于自然界中，常见的多糖有淀粉和纤维素，它们的分子都是由数目巨大的葡萄糖单元相互连接得到的，组成通式为(C6H10O5)n，是天然有机高分子化合物。它们在性质上与单糖、双糖有很大的区别，没有甜味且不溶于水。它们水解的最终产物相同，都是葡萄糖：(C6H10O5)n＋nH2OH+△nC6H12O6淀粉或纤维素葡萄糖本文档共73页；当前第63页；编辑于星期六\10点56分淀粉1.存在：植物的种子或块根中如:大米约80%;

小麦约70%;马铃薯约有20％

本文档共73页；当前第64页；编辑于星期六\10点56分淀粉的性质

1、遇碘变蓝色

2、淀粉在催化剂（如酸）存在和加热下可以逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最终生成还原性糖：葡萄糖。（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6

淀粉

葡萄糖催化剂本文档共73页；当前第65页；编辑于星期六\10点56分淀粉麦芽糖葡萄糖酒精淀粉酶麦芽糖酶酒化酶C6H12O6