有机化学学习记 第十二章醛酮.ppt

第十二章 醛 与 酮 羰基的结构 亲核加成反应 氧化-还原反应 ?,?-不饱和醛(酮)的亲核加成反应 12.1 命名与结构 1．命名 醛(酮)分为脂肪族和芳香族 脂肪族醛酮的命名原则如下： a. 选择含有羰基的最长的碳链做主链； b. 编号从离羰基近处开始； c.合并相同取代基名称，标明位置写在 醛酮母体名称前。 芳香醛(酮)的命名 多醛基化合物的命名 2．结构 A. 羰基的结构 由于一般的亲电试剂体积较小，E+向C=C的亲电加成并不会引起空间拥挤；而且加成后形成的C+仍为sp2杂化，并未改变杂化状态，空间效应不影响亲电加成。 亲核试剂的体积较大，亲核加成后C=O的C由sp2杂化转化为sp3杂化，空间效应影响亲核加成。 亲核加成反应活性顺序为： B. 羰基的?-碳原子形成负碳离子 烯醇式和酮式的互变异构是可逆的, 导致?-碳原子形成负碳离子： 在酸或碱存在下，这种通过互变异构生成负碳离子的反应更容易发生： 总结——负碳离子的产生 C. 互变异构的影响 a. 以酮式或烯醇式存在； c. 含氢原子的手性?-C的外消旋化 负碳离子可以形成在分子平面的两侧，与H+结合，结果生成外消旋体。 12.2 物理性质 1．沸点 2．溶解度 3．密度 12.3 化学性质I  —— 亲核加成反应 如果在C=O的?-C联有三个体积不同的基团，就会造成羰基平面两侧的空间阻碍不同，给亲核试剂进攻羰基创造了空间上的选择性，应生成的一对对映体中将有一个占有主导地位，为主产物，另一个为次产物，这就是Cram法则。 亲核加成反应的立体化学——Cram法则 亲核加成分为与含碳、含氧(硫)、含氮亲核试剂的反应 1．与含碳亲核试剂的亲核加成 B. 与金属有机化合物亲核加成 RMgX与空间阻碍大的酮反应时： 当RMgX无?-H时， RLi的亲核性强，酮的空间阻碍大，也可生成3?醇。 当RMgX有?-H时， C. 与HCN亲核加成 应用范围： 1. 醛 (-CHO)； 2. 甲基酮 (-COCH3)； 3. 小于8个碳的环酮。 含碳亲核试剂的亲核性：RC?CNa RLi RMgX HCN 2．与含氧(硫)亲核试剂的亲核加成 A. 与H2O及ROH亲核加成 a. 与H2O反应 b. 与ROH反应——生成缩醛(酮) 机理： 特点： 将丙三醇的一个羟基醚化 c. 缩醛(酮)反应仅发生于醛(酮)的羰基，对于其它羰基化合物不发生此反应； d. 空间阻碍大的酮难以反应，应采用高活性的试剂：原甲酸三乙酯 CH(OC2H5)3 e. 分子内同时含有羟基和醛(酮)羰基时，可发生分子内缩醛(酮)，形成五、六元环。 B. 与RSH亲核加成 C. 与NaHSO3亲核加成 3．与含氮亲核试剂的亲核加成 A. 与NH3的亲核加成 六次甲基四胺在加热条件下可分解为甲醛和氨，所以它可以作为甲醛的来源 B. 与RNH2及ArNH2的亲核加成 C. 与肼的衍生物的亲核加成 D. 与H2NOH的亲核加成及Beckmann重排 Beckmann重排 反应历程： E. 与R2NH亲核加成——生成烯胺 机理： 烯胺的作用是通过共振在醛(酮)羰基的?-C产生负碳离子： 醛(酮)羰基的?-C联有吸电子基团 12.4 化学性质II  —— 氧化还原反应 1．还原反应 ?A. 还原为醇 ?a. 催化加氢 羰基以空间阻碍小的侧面被吸附在催化剂表面，生成的羟基处于a键。 b. 还原剂法 ? LiAlH4 氢化锂铝 空间阻碍类似时，生成热力学产物 ? LiAlH(t-BuO)3 三叔丁氧基氢化锂铝 ? NaBH4 硼氢化钠 ? B2H6 乙硼烷 ? Meerwein-Ponndorf还原——Al(i-PrO)3/ i-PrOH ? 酮的双分子还原——合成Pinacol B. 彻底还原为亚甲基 a. Clemmensen还原 b. Wolff-Kishner-黄鸣龙还原 Wolff-Kishner方法： c. 缩硫醇催化加氢 2．氧化反应 A. Tollens试剂、Fehling试剂和Benedit试剂的氧化 B. Baeyer-Villeger氧化——RCOOOH氧化 机理： 机理： C. HNO3氧化 D. 羰基?-H与SeO2反应 3．醛(酮)羰基的卤化 4. 醛(酮)的McMurry偶联——生成烯烃 12.5 化学性质III —— ?,?-不饱和醛(酮)的加成反应 ?,?-不饱和醛(酮)的结构