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2025-01-18 发布于山西
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高中化学乙醛

contents

乙醛的基本性质

乙醛的氧化反应

乙醛的还原反应

乙醛的缩合反应

乙醛在有机合成中的应用

乙醛的安全性和环境影响

乙醛的基本性质

乙醛的分子式为C2H4O，结构简式为CH3CHO，含有羰基官能团。

分子结构

乙醛是一种无色、易燃、具有刺激性气味的液体，密度比水小，能与水、乙醇等互溶。

物理性质

氧化反应

还原反应

亲核加成反应

缩合反应

乙醛能被氧化剂如酸性高锰酸钾溶液氧化为乙酸。

乙醛在催化剂作用下可被氢气还原为乙醇。

乙醛的羰基碳原子具有正电性，容易受到亲核试剂的攻击，发生亲核加成反应。

乙醛在碱性条件下可发生缩合反应，生成α,β-不饱和醛或酮。

乙醛可以通过乙醇的氧化或乙烯的水合反应来制备。

乙醛是重要的有机合成原料，可用于生产多聚乙醛、乙酸、合成橡胶等。此外，乙醛还可用于制造染料、香料、药物等。

工业应用

实验室制备

乙醛的氧化反应

乙醛在空气中燃烧，发出明亮的蓝色火焰，并放出大量的热。

燃烧现象

燃烧产物

燃烧方程式

燃烧产物为二氧化碳和水。

2CH3CHO+5O2→4CO2+4H2O

乙醛的催化氧化反应通常使用铜或银作为催化剂。

催化剂

反应需要在加热的条件下进行。

反应条件

2CH3CHO+O2→2CH3COOH（乙酸）

反应方程式

银氨溶液

银氨溶液是硝酸银与氨水反应生成的络合物，具有氧化性。

反应现象

乙醛与银氨溶液反应，生成光亮的银镜，附着在试管壁上。

反应方程式

CH3CHO+2Ag(NH3)2OH→CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

乙醛的还原反应

通常需要催化剂（如铂、钯等）存在，并在一定温度和压力下进行。

反应条件

氢气分子在催化剂表面解离为氢原子，然后与乙醛分子中的羰基碳发生加成反应，生成乙醇。

反应机理

将乙醛和氢气混合，通过催化剂床层，控制反应温度和压力，收集反应生成物并进行分离纯化。

实验操作

在无水无氧条件下，将乙醛与金属氢化物混合，搅拌反应一段时间，然后加入水或酸进行水解，得到乙醇。

常用的金属氢化物

氢化铝锂、氢化钠等。

反应机理

金属氢化物中的氢负离子转移到乙醛的羰基碳上，形成醇盐中间体，然后经过质子转移生成乙醇。

反应机理

乙醛在强碱作用下发生自身氧化还原反应，一部分乙醛被氧化为乙酸，另一部分被还原为乙醇。

反应条件

通常需要强碱（如氢氧化钠、氢氧化钾等）催化。

实验操作

将乙醛与强碱溶液混合，加热反应一段时间，然后酸化反应液，分离得到乙醇和乙酸。

乙醛的缩合反应

反应机理

乙醛在碱性催化剂作用下，首先形成烯醇负离子，然后两个烯醇负离子发生亲核加成反应，生成3-羟基丁醛负离子，最后经过质子化得到3-羟基丁醛。

反应条件

通常需要强碱如氢氧化钠或氢氧化钾作为催化剂，反应温度一般在室温下进行。

反应机理

乙醛在碱性条件下形成烯醇负离子，然后与其他羰基化合物发生亲核加成反应，生成α,β-不饱和羰基化合物负离子，最后经过质子化得到相应的产物。

反应条件

与自缩合反应类似，需要强碱作为催化剂，反应温度一般在室温下进行。

乙醛与醇在酸性条件下发生亲核取代反应，生成半缩醛或半缩酮中间体，然后中间体再与另一分子醇或乙醛发生亲核加成反应，生成相应的醚或酯。

反应机理

通常需要酸性催化剂如硫酸、盐酸等，反应温度一般在室温下进行。此外，也可以使用碱性催化剂进行反应，但产物可能不同。

反应条件

乙醛在有机合成中的应用

乙醛可以发生氧化、还原、缩合等反应，生成多种有机化合物，如乙酸、乙醇、乙醚等。

乙醛可以与氨或胺反应生成相应的醛亚胺，进而合成多种含氮化合物，如吡啶、嘧啶等。

乙醛可以与酮类化合物反应生成α,β-不饱和酮，用于合成香料、染料等。

乙醛可以作为合成其他醛类化合物的中间体，如通过乙醛的羟醛缩合反应合成丙醛、丁醛等。

乙醛可以作为合成酯类化合物的中间体，如通过乙醛与醇的酯化反应合成乙酸乙酯、乙酸丙酯等。

乙醛可以作为合成醚类化合物的中间体，如通过乙醛与醇的缩合反应合成乙醚、丙醚等。

乙醛可以用于合成多种药物，如通过乙醛与苯胺的反应合成磺胺类药物。

乙醛可以作为合成维生素A的中间体，通过乙醛与β-紫罗兰酮的反应合成维生素A醋酸酯。

乙醛还可以用于合成多种激素类药物，如通过乙醛与孕酮的反应合成地塞米松等。

乙醛的安全性和环境影响

长期接触或吸入乙醛蒸气会对人体造成损害，如头痛、恶心、呕吐、眩晕、嗜睡等症状。

高浓度乙醛可引起眼睛、呼吸道和皮肤的刺激，甚至可能导致化学性肺炎和肺水肿等严重疾病。

乙醛是一种有毒的有机化合物，具有强烈的刺激性和麻醉作用。

在使用乙醛时，应佩戴个人防护装备，如防毒面

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