醛和酮分子中都含有羰基()官能团,它们都是羰基化合物 醛和酮

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三、氧化还原反应

1.还原反应

(1) 还原成醇 醛或酮都能很容易地分别被还原为伯醇或仲醇。 OOHH ________RCH( R )RCHH( R )

在不同的条件下,用不同的试剂可以得到不同的产物。

a.用金属氢化物还原

b.催化加氢

CHCHCHOH2NiO__ClC__CH2BrKBH4 , CH3OH25?, 5hOH____CCH2BrCl1-邻氯苯基-2-溴乙醇

(2) 还原成烃 醛和酮可以被还原成烃,常用的还原方法有以下两种:

a.克莱门森(Clemmensen )还原 醛或酮与锌汞齐和浓盐酸共热,羰基可直接还原成亚甲基。这个反应称为克莱门森还原。例如:

AlCl3CH2CH2CH2OH+CH3(CH2)16COCl__CO(CH2)16CH3Zn Hg ,浓HCl__(CH2)17CH3(不发生重排)十八烷基苯(77%)b.沃尔夫-凯惜纳-黄鸣龙(Wolff-Kishner-Huangminglong)还原 醛或酮

与水合肼在高沸点溶剂(如二甘醇、三甘醇等)中与碱共热,羰基被还原成亚甲基。这一反应最初由俄国人沃尔夫和德国人凯惜纳共同发明的,后经我国化学家黄鸣龙改进了反应条件,所以称为沃尔夫—凯惜纳—黄鸣龙还原法。例如:

H3CONH__C

__OCCH2CH2COOHH2NNH2 , KOH140~160?二甘醇,CH3CONH____(CH2)3COOH4-对乙酰氨苯基丁酸2. 氧化反应

(1) 与托伦(Tollen)试剂反应 托伦试剂:硝酸银的氨溶液。 RCHO + 2Ag(NH3)2OHRCOONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O如果反应器壁非常洁净,会在容器壁上形成光亮的银镜。因此这一反应又称为银镜反应。 托伦试剂不能氧化碳碳双键和碳碳叁键,选择性较好。例如,工业上用它来氧化巴豆醛制取巴豆酸。

CH3CHCHCHOAg (NH3)2OHCH3CHCHCOOH(2) 与费林试剂(Fehling)反应

费林试剂:是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。费林试剂能将脂肪醛氧化成脂肪酸,同时二价铜离子被还原成砖红色的氧化亚铜沉淀。但费林试剂不能氧化芳香醛。因此可用费林反应来区别脂肪醛和芳香醛。

RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH蓝色RCOONa + Cu2O + 3H2O红色

甲醛的还原性较强,与费林试剂反应可生成铜镜,可借此性质鉴别甲醛和其他醛类。

HCHO + Cu(OH)2 + NaOHHCOONa + Cu + 2H2O

3. 坎尼扎罗(Cannizzaro)反应

不含α-氢的醛在浓碱溶液作用下,可以发生自身氧化还原反应。一分子醛被还原成醇,另一分子醛被氧化成羧酸,此反应叫做坎尼扎罗反应。又叫做歧化反应。例如:

2__CHO①浓NaOH②H+__COOH+__CH2OH苯甲酸苯甲醇两种不含α-氢的醛在浓碱的作用下,也能发生歧化反应(交叉歧化反应),但产物相当复杂。例如:工业上用甲醛和乙醛为原料制取季戊四醇。

第五节 重要的醛酮

一、 甲醛

O

____甲醛( -21℃,HC)俗称蚁醛,在常温下是无色的有特殊刺激气味的气体,沸点H易燃,与空气混合后遇火爆炸,爆炸范围7%~77%(体积分数)。

甲醛易溶于水,它的31%~40%水溶液(常含8%甲醇作稳定剂)称为“福尔马林”,常

用作消毒剂和防腐剂,也可用作农药防止稻瘟病。原因是甲醛溶液能使蛋白质变性,致使细菌死亡,因而有消毒、防腐作用。甲醛有毒,对眼粘膜、皮肤都有刺激作用,过量吸入蒸气会引起中毒。

甲醛性质活泼,还原性较强,容易氧化。甲醛还容易发生自身的羰基加成生成聚合度不同的各类聚合物。例如,在常温下,甲醛气体能自动聚合为三聚甲醛。60~65%的甲醛水溶液在少量硫酸存在下煮沸,也可聚合为三聚甲醛。

3HCHO聚合解聚CH2OOCH2CH2O三聚甲醛三聚甲醛为无色晶体,熔点62℃,沸点112℃。 在中性或碱性条件下相当稳定,但在酸性环境中加热,容易解聚重新生成甲醛。

二、丙酮

丙酮(CH3COCH3)是无色、易燃、易挥发的具有清香气味的液体,沸点56℃,在空气中的爆炸极限为2.55%~12.80%(体积分数)。

丙酮是常用的有机溶剂,能溶解油脂、树脂、蜡和橡胶等许多物质。丙酮也是各种维生素和激素生产过程中的萃取剂。

丙酮具有典型的酮的化学性质,是重要的有机化工原料,可用来制造环氧树脂、有机玻璃、氯仿等。

工业上除用淀粉发酵、异丙醇催化氧化或催化脱氢制备外,目前使用较多的是异丙苯氧化制苯酚和丙酮(见§3-4)。也可由丙烯直接氧化制得:

CH3CHCH2+2O2CH390~120?,1MPa1PdCl2-CuCl2O__C__CH3糖尿病患者由于新陈代谢紊乱,体内有过量的丙酮生成,可用尿排出或随呼吸呼出。 三、丙酮 四、环己酮

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