任务八 4 (1).电子课件

【情景设计】1、某PU厂缺少一种添加剂，其主要成分为苯乙酮，请设计合理的反应路线由苯制备苯乙酮；2、某房屋装修后怀疑甲醛超标，请进行现场测定。

【任务】

1、检测室内甲醛（课外）；2、制备苯乙酮。醛和酮

羰基化合物：醛和酮分子中都含有羰基（>C=O），统称为羰基化合物。醛：羰基至少与一个氢原子相连的化合物称为醛，—CHO称为醛基。酮：羰基与两个烃基相连的化合物（）称为酮，酮分子中的羰基也称为酮基。一、醛和酮的结构、分类及命名

（一)醛和酮的结构

羰基中的碳和氧以双键相连，与碳碳双键类似，碳氧双键也是由一个σ键和一个π键组成，而且羰基也具有三角形平面结构。

(a)羰基π键的形成

(b)甲醛的平面结构

羰基π电子云分布示意图知识拓展(二)醛和酮的分类1、按照羰基所连接烃基的不同，将醛和酮分为脂肪族醛和酮、脂环族醛和酮、芳香族醛和酮。例如：2、按照烃基是否含有不饱和键，分为饱和醛、酮和不饱和醛、酮。例如：3、按照分子中所含羰基数目的不同，分为一元醛、酮和多元醛、酮。乙醛环己酮苯甲醛丁酮丙烯醛1.习惯命名法

(三)醛和酮的命名（1）醛：醛的习惯命名法与醇相似，只需要将名称中的“醇”字改为“醛”字即可。HCHOCH3CHO甲醛乙醛蚁醛肉桂醛水杨醛一些醛的常用俗名，是由相应羧酸的名称而来。例如：

（2）酮：简单酮：按照羰基所连的两个烃基的名称称为“某（基）某（基）（甲）酮”。混合酮：要把次序规则中较优的基团写在后面。带有芳基的混合酮要把芳基写在前面。例如:甲基乙基酮（甲乙酮）苯基乙基酮

2.系统命名法

（1）选主链：选择含有羰基的最长碳链作为主链。不饱和醛酮的命名，主链须包含不饱和键。芳香族醛酮命名时，把脂链作主链，芳环作取代基。（2）编号：从距羰基最近的一端编号。主链编号也可用希腊字母α、β、γ……表示。

（3）命名：将取代基的位次、数目和名称放在母体名称前。2.系统命名法

选择含有羰基的最长碳链作为主链,从靠近羰基最近的一端开始对主链碳原子编号。

①由于醛基总是在碳链一端,因此不需注明位次。酮需要注明位次。例如:CH3CHO乙醛②芳香族醛酮命名时，常把脂肪醛和酮作为母体主链，芳环作为取代基。例如：苯乙醛

3-苯基丁醛

苯乙酮

3-甲基丁醛2-戊酮2-甲基-3-戊酮

取代基位次的表示方法，除采用阿拉伯数字外，也可用希腊字母α、β、γ……表示。用希腊字母编号时,从与官能团相邻的碳原子开始。例如:3-甲基戊醛2,4-二甲基-3-戊酮（β-甲基戊醛）

（α,α′-二甲基-3-戊酮）③不饱和醛酮的命名选主链：选择含有羰基与不饱和键的最长碳链为主链，称为某烯醛或某烯酮。

编号：编号时使羰基位次最小，并注明不饱和键的位次。例如：3-丁烯醛4-戊烯-2-酮丁二醛2,4-己二酮4-戊酮醛④多元醛酮的命名将所有的羰基都选到主链里，编号时，使多个羰基的位次之和最小。例如:二、醛和酮的制备

1、炔烃的水合2、烯烃的氧化丙醛3、醇的氧化和脱氢环己醇环己酮三、醛和酮的物理性质

常温下，除甲醛是气体外，C12以下的各种醛、酮都是无色液体，高级醛、酮和芳香酮为固体。低级醛具有刺激性气味，中级醛(如C8～C13)有水果香味。酮和一些芳香醛一般都带有芳香味，因而常用于香料工业。醛、酮是极性分子，故沸点与相对分子质量相近的烃和醚相比高很多。沸点:醇>醛、酮>醚

醛和酮的羰基能与水中的氢形成氢键，故低级醛、酮可溶于水，如甲醛、乙醛、丙酮能与水混溶。醛、酮在水中的溶解度，随着碳原子数的增加而递减。羰基的反应部位如下所示：四、醛和酮的化学性质1.与氢氰酸加成

（一）羰基的亲核加成反应

产物比原来的醛或酮增加了一个碳原子，是有机合成上增长碳链的方法之一。例如：结构不同的羰基化合物亲核加成的活性次序是：甲醛>脂肪醛>芳醛>丙酮>甲基酮>环酮>脂肪酮>芳酮>二芳酮

2、与亚硫酸氢钠加成

醛、脂肪族甲基酮及八个碳原子以下的环酮，与饱和亚硫酸氢钠溶液（40%）发生加成反应，生成结晶加成物α-羟基磺酸钠。α-羟基磺酸钠

可用于鉴定醛、甲基酮或环酮；用于分离或提纯醛、甲基酮及环酮。3.与醇加成

在干燥氯化氢的催化下，醛与醇发生加成反应，生成半缩醛。半缩醛能继续与过量的醇作用，脱水生成缩醛。半缩醛缩醛缩醛在稀酸易水解成原来的醛和醇。应用：保护醛基，使活泼的醛基在反应中不被破坏。4.与格氏试剂加成

醛和酮与格氏试剂加成，产物不必分离出来，可直接水解而生成醇。这是制备醇的一个重要方法。该反应在有机合成中是增长碳链的方法。

5．与氨的衍生物加成缩合上式也可直接写成：反应一般控制在弱酸性溶液（醋酸）中进行。

醛和酮生成的肟（wo）、苯腙等都是具有一定熔点的晶体，可用于醛和酮的鉴别。用于醛和酮的分离提纯。（二）α-氢原子的反应1．卤代和卤仿反应①卤代：

醛和酮分子中的α-氢原子可以被卤素取代，生成α-卤代醛和α-卤代酮。在酸催化下，容易控制在一元卤代。例如：α-氯丙醛α-溴丙酮

将次卤酸钠的碱性溶液与醛或酮作用生成卤仿的反应称为卤仿反应。其通式表示如下：该反应常用于鉴别乙醛和甲基酮以及具有结构的醇。②卤仿反应当卤素是碘时，生成黄色晶体碘仿，则称为碘仿反应。卤仿反应还可用于制备一些不易得到的羧酸。例如：所得的产物比母体化合物少一个碳原子。2.羟醛缩合反应

在稀碱催化下，一分子醛的α-氢原子加到另一分子醛的羰基氧原子上，其余部分加到羰基碳原子上，生成β-羟基醛，这个反应称为羟醛缩合反应。例如：3-羟基丁醛（β-羟基丁醛）通过羟醛缩合可以合成比原料多一倍碳原子的醛或醇。（三）氧化和还原反应

醛易被氧化，比较弱的氧化剂即可使醛氧化成碳原子数相同的羧酸。弱氧化剂不能氧化酮，因此可以利用氧化法来区别醛和酮。（1）托伦(Tollens)试剂

（硝酸银的氨溶液）1．氧化反应

脂肪醛和芳香醛都能与托伦试剂作用，而酮不发生反应，故常用来鉴别醛和酮。斐林(Fehling)试剂：由硫酸铜与酒石酸钾钠的碱溶液等体积混合而成的蓝色溶液。

脂肪醛与斐林试剂反应，生成氧化亚铜砖红色沉淀。

斐林试剂氧化脂肪醛，不氧化酮及芳香醛。（2）斐林(Fehling)试剂2、还原反应（1）、还原成醇

（a）用金属氢化物还原

金属氢化物（NaBH4、LiAlH4等）还原剂，具有选择性，只还原羰基，不还原C=C双键。（b）催化加氢

2、还原成烃（1）克莱门森（Clemmensen）还原：酮与锌汞齐和浓盐酸共热，羰基被还原成亚甲基(―CH2―),此反应称为克莱门森还原法。

该反应是在酸性介质中进行的。

克莱门森（Clemmenson）还原法

例如：

由于反应是在酸性介质中进行的，因此，羰基化合物中含有对酸敏感的基团（如醇羟基、碳碳双键等）时，不能用此法还原。（2）沃尔夫—凯惜纳—黄鸣龙还原

先让醛或酮与氢氧化钠、肼(H2N―NH2)的水溶液和高沸点的醇(例如二甘醇)一起加热，醛和酮首先生成腙，再蒸出水和过量的腙，继续升温回流，使腙分解放出氮气，此时羰基转变成了亚甲基。例如：该反应是在碱性介质中进行的。沃尔夫—凯惜纳—黄鸣龙还原法。例如

不含

-H的醛（如HCHO，ArCHO，R3CCHO等）在浓碱的作用下，能发生自身的氧化和还原反应，即一分子醛被氧化成羧酸，另一分子醛被还原成醇。这个反应称为坎尼扎罗（Cannizzaro）反应。

（四）坎尼扎罗反应（歧化反应）

如果用甲醛与另一种无α-H的醛进行交叉歧化反应时，甲醛总是被氧化为甲酸，另一种醛被还原为醇。五、重要的醛酮

甲醛（HCHO）俗称蚁醛，沸点-21

C，常温下是气体，具有难闻的刺激气味，易溶于水。37~40%的甲醛水溶液在商业上叫做“福尔马林”，医药上广泛用作消毒剂和防腐剂。1、甲醛3、苯甲醛苯甲醛是无色液体，稍溶于水，易溶于乙醇、