第八章 醛和酮

1、醫(yī)用化學(xué)醫(yī)用化學(xué)第八章第八章 醛和酮醛和酮田樹高田樹高 重慶醫(yī)藥高等專科學(xué)校重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校第八章第八章 醛和酮醛和酮第八章第八章 醛和酮醛和酮1.掌握掌握 醛酮的概念、分類、命名和化學(xué)性質(zhì)。醛酮的概念、分類、命名和化學(xué)性質(zhì)。 2.熟悉熟悉 醛酮的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。醛酮的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 3.了解了解 常見醛酮及其醫(yī)藥應(yīng)用。常見醛酮及其醫(yī)藥應(yīng)用。4.能力要求能力要求 用化學(xué)方法鑒別醛酮。用化學(xué)方法鑒別醛酮。5.素質(zhì)要求素質(zhì)要求 將醛酮知識應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生活實(shí)踐。將醛酮知識應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生活實(shí)踐。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)】第八章第八章 醛和酮醛和酮第一節(jié)第一節(jié) 醛和酮基本知識醛和酮基本知識 1第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮

2、性質(zhì)醛和酮性質(zhì)23基礎(chǔ)與臨床基礎(chǔ)與臨床45學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)第一節(jié)第一節(jié) 醛和酮的基本知識醛和酮的基本知識第八章第八章 醛和酮醛和酮一、醛和酮的分類一、醛和酮的分類二、醛和酮的命名二、醛和酮的命名田樹高田樹高 重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校一、醛和酮的分類一、醛和酮的分類醛是羰基與醛是羰基與1個(gè)氫原子、個(gè)氫原子、1個(gè)烴基相連的化合物（甲醛例個(gè)烴基相連的化合物（甲醛例外），官能團(tuán)是醛基（外），官能團(tuán)是醛基（CHO）；酮是羰基與）；酮是羰基與2個(gè)烴基相連的個(gè)烴基相連的化合物，其官能團(tuán)是酮基（化合物，其官能團(tuán)是酮基（CO）。）。羰基所連烴基的不同可分為：脂肪醛酮、脂環(huán)醛酮和芳羰基所連烴基的不

3、同可分為：脂肪醛酮、脂環(huán)醛酮和芳香醛酮；香醛酮；烴基的飽和程度不同分為：飽和醛酮和不飽和醛酮；烴基的飽和程度不同分為：飽和醛酮和不飽和醛酮；羰基的數(shù)目不同分為：一元和多元醛酮。羰基的數(shù)目不同分為：一元和多元醛酮。第一節(jié)第一節(jié) 醛和酮的基本知識醛和酮的基本知識第八章第八章 醛和酮醛和酮 第一節(jié)第一節(jié) 醛和酮的基本知識醛和酮的基本知識二、醛和酮的命名二、醛和酮的命名醛和酮的命名主要采用系統(tǒng)命名法。其基本原則為：醛和酮的命名主要采用系統(tǒng)命名法。其基本原則為：選擇含羰基的最長碳鏈作為主鏈，稱為某醛或某酮；選擇含羰基的最長碳鏈作為主鏈，稱為某醛或某酮；編號從醛基碳開始，酮?jiǎng)t從靠近羰基的一端開始；編編號從

4、醛基碳開始，酮?jiǎng)t從靠近羰基的一端開始；編號也可以用希臘字母表示（與羰基碳直接相連接的碳原子編為號也可以用希臘字母表示（與羰基碳直接相連接的碳原子編為位，依次為位，依次為， 位）位）第八章第八章 醛和酮醛和酮 第一節(jié)第一節(jié) 醛和酮的基本知識醛和酮的基本知識CH3CHCHCHOCH3CH34 3 2 1 CH3CHCCH3CH3O4 3 2 1第一節(jié)第一節(jié) 醛和酮的基本知識醛和酮的基本知識2,3-二甲基丁醛二甲基丁醛(,-二甲基丁醛二甲基丁醛) 3-甲基甲基-2-丁酮丁酮命名不飽和醛和酮時(shí)，羰基的編號應(yīng)盡可能小并標(biāo)明不命名不飽和醛和酮時(shí)，羰基的編號應(yīng)盡可能小并標(biāo)明不飽和鍵的位置；脂環(huán)酮的命名類似于

5、脂肪酮，編號從羰基碳原飽和鍵的位置；脂環(huán)酮的命名類似于脂肪酮，編號從羰基碳原子開始，在名稱前加子開始，在名稱前加“環(huán)環(huán)”字；芳香醛和酮是以脂肪醛酮作母字；芳香醛和酮是以脂肪醛酮作母體，芳香烴基作為取代基來命名。體，芳香烴基作為取代基來命名。CH3OCH3CCHCHOCH34 3 2 1CHOCH3CH第八章第八章 醛和酮醛和酮 第一節(jié)第一節(jié) 醛和酮的基本知識醛和酮的基本知識4-甲基環(huán)己酮甲基環(huán)己酮 3-甲基甲基-2-丁烯醛丁烯醛 2-苯基丙醛苯基丙醛第一節(jié)第一節(jié) 醛和酮的基本知識醛和酮的基本知識第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第八章第八章 醛和酮醛和酮一、醛酮的相似性質(zhì)一、醛酮的

6、相似性質(zhì)二、醛的特殊性質(zhì)二、醛的特殊性質(zhì)田樹高田樹高 重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校重慶醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校醛和酮的化學(xué)性質(zhì)主要由羰基決定。羰基氧的電負(fù)性大醛和酮的化學(xué)性質(zhì)主要由羰基決定。羰基氧的電負(fù)性大于碳，使于碳，使電子云偏向氧原子一方，氧原子帶部分負(fù)電荷，碳電子云偏向氧原子一方，氧原子帶部分負(fù)電荷，碳原子帶部分正電荷，故醛和酮有較高的化學(xué)活性。原子帶部分正電荷，故醛和酮有較高的化學(xué)活性。第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)C O+第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛

7、和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)-H反應(yīng) (鹵代,羥醛縮合)醛的特殊反應(yīng)(氧化,顯色反應(yīng))親核加成反應(yīng)(HCN,NH2 G,R OH)還原反應(yīng)HOR C C H(R)H醛酮結(jié)構(gòu)上的差異，導(dǎo)致它們在反應(yīng)性能上表現(xiàn)出不同醛酮結(jié)構(gòu)上的差異，導(dǎo)致它們在反應(yīng)性能上表現(xiàn)出不同.HH甲醛的結(jié)構(gòu)：甲醛的結(jié)構(gòu)：C OHH+一、醛酮的相似性質(zhì)一、醛酮的相似性質(zhì) （一）親核加成反應(yīng)（一）親核加成反應(yīng) 由親核試劑進(jìn)攻帶正電荷的羰基碳而引起的加成反應(yīng)稱為由親核試劑進(jìn)攻帶正電荷的羰基碳而引起的加成反應(yīng)稱為親核加成反應(yīng)，它是羰基的特征反應(yīng)。示意圖如下：親核加成反應(yīng)，它是羰基的特征反應(yīng)。示意圖如下：COCOHNeNeCOHNe

8、+CH3CCH3OCOCOCOHHHRRArAr()甲醛醛脂肪族甲基酮 芳香甲基酮 第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì) 醛和酮進(jìn)行親核加成反應(yīng)的難易程度不同，通常醛比酮醛和酮進(jìn)行親核加成反應(yīng)的難易程度不同，通常醛比酮活潑，由易到難的順序如下：活潑，由易到難的順序如下：1.與氫氰酸的加成與氫氰酸的加成醛、脂肪族甲基酮和醛、脂肪族甲基酮和8個(gè)碳原子以下的環(huán)酮與氫氰酸個(gè)碳原子以下的環(huán)酮與氫氰酸（HCN）作用生成相應(yīng)的）作用生成相應(yīng)的-羥基腈，也稱為氰醇。羥基腈，也稱為氰醇。CCCNO+ HCN羥基腈（ 氰醇-） O

9、H(1)(2)第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)這個(gè)反應(yīng)在有機(jī)合成中可用來增長碳鏈，因?yàn)樯晌锉冗@個(gè)反應(yīng)在有機(jī)合成中可用來增長碳鏈，因?yàn)樯晌锉确磻?yīng)物增加了一個(gè)碳原子。反應(yīng)物增加了一個(gè)碳原子。 半縮醛半縮醛 縮醛縮醛縮醛在堿性溶液中比較穩(wěn)定，但遇到稀酸則水解成原來縮醛在堿性溶液中比較穩(wěn)定，但遇到稀酸則水解成原來的醛和醇。該性質(zhì)用于有機(jī)合成中保護(hù)醛基。酮也能發(fā)生類似的醛和醇。該性質(zhì)用于有機(jī)合成中保護(hù)醛基。酮也能發(fā)生類似的反應(yīng)，生成半縮酮和縮酮，但是比醛困難。糖類化合物的環(huán)的反應(yīng)，生成半縮酮和縮酮，但是比醛困難。

10、糖類化合物的環(huán)狀結(jié)構(gòu)就屬于這類半縮醛（酮）。狀結(jié)構(gòu)就屬于這類半縮醛（酮）。CO+ HOR1RCOR1OR1H+ H2OR1OHRH干燥 HCl半縮醛羥基RCOHOR1H干燥 HCl第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)2.與醇的加成與醇的加成3.與氨的衍生物的加成與氨的衍生物的加成產(chǎn)物大多為固體，具有固定的晶形和熔點(diǎn)，常用于鑒別產(chǎn)物大多為固體，具有固定的晶形和熔點(diǎn)，常用于鑒別羰基化合物及分離、提純?nèi)┗蛲?，所以通常把這些氨的衍生羰基化合物及分離、提純?nèi)┗蛲?，所以通常把這些氨的衍生物稱為羰基試劑。特別是物稱為羰基試劑

11、。特別是2,4-二硝基苯肼，幾乎能與所有的二硝基苯肼，幾乎能與所有的醛或酮迅速反應(yīng)，生成橙黃色或橙紅色結(jié)晶狀醛或酮迅速反應(yīng)，生成橙黃色或橙紅色結(jié)晶狀2,4-二硝基苯二硝基苯腙，應(yīng)用最為廣泛。腙，應(yīng)用最為廣泛。NHNHGCNCOOH+CH2OHGG第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì) H2N-R 伯胺伯胺 H2N-OH 羥胺羥胺 H 2N-NH2 肼肼 苯肼苯肼2,4-二硝基苯肼二硝基苯肼 氨脲氨脲希夫堿希夫堿肟肟腙腙苯腙苯腙2，4-二硝基苯腙二硝基苯腙縮氨脲縮氨脲醛或者酮醛或者酮第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二

12、節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)氨的衍生物及其與醛酮反應(yīng)的產(chǎn)物氨的衍生物及其與醛酮反應(yīng)的產(chǎn)物 第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)可見，可見，醛酮加成反應(yīng)均親核加成反應(yīng)，其產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)上醛酮加成反應(yīng)均親核加成反應(yīng)，其產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)上均為均為H與羰基與羰基O相連，其余部分與羰基相連，其余部分與羰基C相連而成。相連而成。COHCNHNH-BHOR- +21帶負(fù)電部分帶負(fù)電部分（二）（二）-H的反應(yīng)的反應(yīng) 由于羰基的強(qiáng)吸電子作用，使醛酮由于羰基的強(qiáng)吸電子作用，使醛酮碳

13、上的碳上的CH鍵極性增強(qiáng)，鍵極性增強(qiáng)，-H變得異常活潑，很容易發(fā)生反應(yīng)，稱為變得異?；顫姡苋菀装l(fā)生反應(yīng)，稱為-活潑氫?；顫姎洹?1.鹵代反應(yīng)鹵代反應(yīng)CH3COBr2+CH2BrCO+ HBr第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)COCHHHH-+苯乙酮苯乙酮 -溴苯乙酮溴苯乙酮鹵仿反應(yīng)：鹵仿反應(yīng)：含有活潑甲基的醛和酮，含有活潑甲基的醛和酮，3個(gè)個(gè)-H都能被鹵素都能被鹵素取代，生成三鹵代物，但它在堿性溶液中很不穩(wěn)定，立刻分解取代，生成三鹵代物，但它在堿性溶液中很不穩(wěn)定，立刻分解為三鹵甲烷（鹵仿）和羧酸鹽：為三鹵甲

14、烷（鹵仿）和羧酸鹽： 若用的是碘的堿溶液（若用的是碘的堿溶液（I2/NaOH），反應(yīng)產(chǎn)物之一為碘仿），反應(yīng)產(chǎn)物之一為碘仿（CHI3），因此稱為碘仿反應(yīng)。碘仿是具有特殊氣味的黃色），因此稱為碘仿反應(yīng)。碘仿是具有特殊氣味的黃色晶體，難溶于水，易于觀察，實(shí)驗(yàn)室常用來鑒別含有活潑甲基晶體，難溶于水，易于觀察，實(shí)驗(yàn)室常用來鑒別含有活潑甲基的醛或酮。的醛或酮。HCH3CO(R)Na OH(R)CHX3HCOONa+X2CX3CO OHH(R)第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)2.羥醛縮合反應(yīng)羥醛縮合反應(yīng)在稀堿（在稀堿（1

15、0%NaOH）溶液中，含有）溶液中，含有-H的醛，能和另的醛，能和另1分子醛發(fā)生反應(yīng)。分子醛發(fā)生反應(yīng)。 3-羥基丁醛羥基丁醛 2-丁烯醛丁烯醛含有含有-H的酮也能發(fā)生類似的反應(yīng)，只不過縮合困難，一的酮也能發(fā)生類似的反應(yīng)，只不過縮合困難，一般較難進(jìn)行。般較難進(jìn)行。CH3CHCH2CHOOHHCH3CH3CHHCH2CO+OH-稀 CHOCHCHO(2)(1)第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)（三）還原反應(yīng)（三）還原反應(yīng) 醛和酮的羰基經(jīng)催化氫化還原為羥基，醛被還原成伯醇、醛和酮的羰基經(jīng)催化氫化還原為羥基，醛被還原

16、成伯醇、酮被還原成仲醇。酮被還原成仲醇。RHCORCH2OH+醛： （伯醇）NiH2R1R2CO+酮： （仲醇）NiH2R1R2COHH第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)二、醛的特殊性質(zhì)二、醛的特殊性質(zhì)（一）醛與弱氧化劑的反應(yīng)（一）醛與弱氧化劑的反應(yīng) 在醛分子中，醛基上的氫原子比較活潑，極容易被氧化，在醛分子中，醛基上的氫原子比較活潑，極容易被氧化，醛具有較強(qiáng)的還原性。醛具有較強(qiáng)的還原性。 常見的弱氧化劑有托倫試劑、斐林試劑和班氏試劑等常見的弱氧化劑有托倫試劑、斐林試劑和班氏試劑等1.醛與托倫試劑反應(yīng)醛與托倫

17、試劑反應(yīng) 所有的醛都能反應(yīng)，酮不能反應(yīng)?？梢杂糜阼b別醛、酮。所有的醛都能反應(yīng)，酮不能反應(yīng)?？梢杂糜阼b別醛、酮。第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)2.醛與斐林試劑、班氏試劑反應(yīng)醛與斐林試劑、班氏試劑反應(yīng)RCRO 班氏試劑班氏試劑（）（）RCHO + Cu2O第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)RCHOAr-CHO芳香醛和酮不能發(fā)生反應(yīng)，其余的醛都能反應(yīng)；用于脂芳香醛和酮不能發(fā)生反應(yīng)，其余的醛都能反應(yīng)；用于脂肪醛和芳香醛的鑒別。肪

18、醛和芳香醛的鑒別。磚紅磚紅 3.醛與品紅亞硫酸試劑（希夫試劑）的顯色反應(yīng)醛與品紅亞硫酸試劑（希夫試劑）的顯色反應(yīng) 故而，可以鑒別甲醛和其他醛。故而，可以鑒別甲醛和其他醛。第八章第八章 醛和酮醛和酮 第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 醛和酮的化學(xué)性質(zhì)醛和酮的化學(xué)性質(zhì)RCHOHCHO希夫試劑紫紅色硫酸紫紅色褪去【消毒與醛消毒與醛】消毒滅菌在醫(yī)療中起著很重要的作用，常用的消毒滅菌劑很多，其中消毒滅菌在醫(yī)療中起著很重要的作用，常用的消毒滅菌劑很多，其中醛類消毒占據(jù)半壁江山。醛類消毒占據(jù)半壁江山。醛類消毒劑對微生物的殺滅作用主要依靠醛基（醛類消毒劑對微生物的殺滅作用主要依靠醛基

19、（R-CHO），此類藥物），此類藥物主要作用于菌體蛋白的巰基、羥基、羧基和氨基主要作用于菌體蛋白的巰基、羥基、羧基和氨基 （Y-NH2），可使），可使之烷基化（之烷基化（R-C=N-Y），引起蛋白質(zhì)凝固造成細(xì)菌死亡。），引起蛋白質(zhì)凝固造成細(xì)菌死亡。甲醛是第一代消毒劑，目前醫(yī)院廣泛使用第三代消毒劑戊二醛，而鄰甲醛是第一代消毒劑，目前醫(yī)院廣泛使用第三代消毒劑戊二醛，而鄰苯二甲醛有望取代戊二醛成為第四代消毒劑。苯二甲醛有望取代戊二醛成為第四代消毒劑。 基礎(chǔ)與臨床基礎(chǔ)與臨床第八章第八章 醛和酮醛和酮【糖尿病與丙酮糖尿病與丙酮】糖尿病是目前發(fā)病率較高的疾病。糖尿病患者因糖代謝糖尿病是目前發(fā)病率較高的疾病。糖尿病患者因糖代謝障礙導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生過多的酮體（乙酰乙酸、障礙導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生過多的酮體（乙酰乙酸、-羥基丁酸、丙羥基丁酸、丙酮）。正常人血液酮體含量很低。因此檢測血液里丙酮含量酮）。正常人血液酮體含量很低。因此檢測血液里丙酮含量可為診斷糖尿病病情提供依據(jù)。由于丙酮揮發(fā)性高，嚴(yán)重的可為診斷糖尿病病情提供依據(jù)。由于丙酮揮發(fā)性高，嚴(yán)重的糖尿病患者呼出氣體中含有丙酮，有爛