词条 | 酮 |
释义 | 酮是羰基与两个烃基相连的化合物。根据分子中烃基的不同,酮可分为脂肪酮、脂环酮、芳香酮、饱和酮和不饱和酮。 芳香酮的羰基直接连在芳香环上,按羰基数目又可分为一元酮、二元酮和多元酮。羰基嵌在环内的,称为环内酮,例如环己酮。一元酮中,羰基连接的两个烃基相同的称单酮,例如丙酮(二甲基甲酮)。互不相同的为混酮,例如苯乙酮(苯基·甲基甲酮)。酮分子间不能形成氢键,其沸点低于相应的醇,但羰基氧能和水分子形成氢键,所以低碳数酮(低级酮)溶于水。低级酮是液体,具有令人愉快的气味,高碳数酮(高级酮)是固体。 酮的定义化学性质活泼,易与氢氰酸、格利雅试剂、羟胺、醇等发生亲核加成反应;可还原成醇。受羰基的极化作用,有α-H的酮可发生卤代反应;在碱性条件下,具有甲基的酮可发生卤仿反应。由仲醇氧化、芳烃的酰化和羧酸衍生物与有机金属化合物反应制备。丙酮、环己酮是重要的化工原料。 官能团羰基-C=O- 酮的通式: O I I R-C-R' 酮的命名与结构一、结构 酮的结构: 酮的分子中都含有羰基,且其羰基碳原子上连有两个烃基,如右图所示。 二、命名 酮可分为脂肪族和芳香族两类原则如下: a. 选择含有羰基的最长的碳链做主链; b 合并相同取代基名称,标明位置,写在酮母体名称前。 芳香酮的命名 多醛基化合物的命名 三、互变异构 互变异构 含氢原子的手性α-C 的外消旋化。 以(R)-3-苯基丁酮在酸性或碱性条件下的外消旋化为例: 酮的物理性质一、沸点 酮的沸点(摄氏度) 丙酮:56.2 丁酮:79.6 2-戊酮:102.4 苯丙酮:216.5 二溶解度 酮的溶解度 酮的化学性质如果在 C=O 的α-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,我们用 L、M、S 分别表示α-C 上体积大、中、小的三个基团。 HCN 亲核加成 一、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。 机理: 例: 二、与含氧硫亲核加成 1. 与 H2O 反应 酮 2. 与 ROH 反应——生成缩醛(酮) 酮 机理: 特点: a. 缩醛(酮)的结构特点是含有 O-C-O 键; b. 缩醛(酮)反应可用于保护羰基 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. 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。 e. 与 RSH 亲核加成 f. 与NaHSO3亲核加成 应用范围:1. 醛 (-CHO);2. 脂肪族甲基酮 (RCOCH3); 3. 小于8个碳的环酮。 分子内同时含有强碱性基团 -ONa 和强酸性基团 -SO3H,发生分子内酸碱中和使反应不可逆,生成α-羟基磺酸钠晶体从有机相中沉淀出来,α-羟基磺酸钠在酸性条件下可水解为原来的醛(酮),所以,该反应可以用于醛(酮)的分离。-SO3H 是一个很好的离去基团,可以通过亲核取代反应换成其它基团: 该制备 2-羟基丙腈的方法虽然历经两步,但避免在酸性条件下直接使用 HCN 所带来的危险。 三、与含氮亲核试剂的亲核加成 含氮亲核试剂 (G-NH2) 对醛酮的亲核加成后再消除 H2O,从而生成 C=N-G 的 C=N 键: 因 G 的不同生成的亚胺类化合物具有各自的名称 1. 与 NH3 的亲核加成 2. 与 RNH2 及 ArNH2 的亲核加成 3. 与肼的衍生物的亲核加成 4. 与 H2NOH 的亲核加成及 Beckmann 重排 5. 与 R2NH 亲核加成——生成烯胺 四、还原反应 1. 催化加氢 2. 还原剂法 3. Wolff-Kishner- 黄鸣龙还原 4. Carnnizzarro反应 5. 安息香缩合 五、氧化反应 1. Tollens 试剂、Fehling 试剂和 Benedit 试剂的氧化 2. Baeyer-Villeger 氧化——RCOOOH 氧化 六、Perkin反应 七、Knoevenagel反应 八、Wittig反应 九、Mannich反应 酮与 α,β-不饱和醛(酮)的反应一、亲核加成反应 α,β- 不饱和醛(酮)的亲核加成也分为两种情况,1,2- 加成和 1,4- 加成。 不饱和酮的反应 1,2- 加成: 1,4- 加成: α,β- 不饱和醛(酮)的 1,4- 加成实际相当于 3,4- 加成。α,β-不饱和醛(酮)的亲核加成反应主要就是 1,2- 加成还是 1,4- 加成的问题。 1. 与 RLi 的亲核加成——1,2- 加成 2. 与 RMgX 的亲核加成 3. 与 R2CuLi 的亲核加成——1,4- 加成 4. 与 HCN 的亲核加成 5. 含氮、硫亲核试剂 二、Michael加成 三、Robinson成环 通过烯胺中间体得到不同的α,β- 不饱和酮: |
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