当前课程知识点:有机化学 > 第九章 醛和酮 > 9.3.2 醛、酮的亲核加成 > 9.3.2.2 含氧亲核试剂
在前面我们介绍了醛和酮
发生亲核加成反应的一些共同的特点
下面我们一起来看一下
不同的亲核试剂他所发生的
亲核加成反应的特点
对于醛酮的亲核加成反应
它的亲核试剂可以根据它
发生亲核反应的原子的类型
我们可以划分为含碳的亲核试剂
含氧的亲核试剂
以及含硫 含氮的亲核试剂
下面我们一起来看一下第一类亲核试剂
含氧亲核试剂他发生亲核加成反应的特点
对于醛和酮与水发生的亲核加成反应
我们可以看到它是一个平衡反应
如果在反应体系中
羰基的旁边区别一个强拉电子的基团
那么水对于它的亲核加成反应
就非常容易进行
对于前面我们所提到的
这样一个三氯乙醛分子
那么其实它在水溶液里面的存在形式
大部分是以这样一个偕二醇的形式存在的
另外我们一起来看这样一个分子
茚三酮分子
它其中含有三个羰基
那么中间的羰基受到两边羰基的影响
更缺电子
因此它在水溶液中
也是以一种偕二醇形式来存在的
这样一个茚三酮分子
常常被用于氨基酸
以及其他氨基化合物的检测
第二大类非常重要的含氧亲核试剂
是这样一类醇类的分子
醇分子同样是利用它的氧上的孤对电子
那么来与羰基上显正电性的碳来结合
形成相应的产物
但是这个反应我们一般是
在酸性条件下来发生的
那么这样一个质子
它可以与碳氧双键上面的氧结合
活化碳氧双键
那么使得这样一个醇分子
非常容易与这样一个碳氧双键
发生加成反应
第一步生成的产物是这样一类物质
我们把它叫做半缩醛
那么如果是酮发生这样一个亲核加成反应
那么生成的产物我们把它叫做半缩酮
这样一个半缩醛或者半缩酮
它其实并不是很稳定的
在酸性的条件下
那么这样一个羟基它容易与质子结合
形成一个非常好的离去基团水
那么形成的中间体呢
相应的中间体就是这样一个碳正离子
旁边是有一个烷氧基团
烷氧基团通过氧上的孤对电子
来稳定这样一个碳正离子
所以这样一个中间体是比较容易获得的
这样一个碳正离子
它可以与体系中大量存在的醇类分子结合
最终形成缩醛
也就是说碳上面含有两个烷氧基的
这样一类分子
或者是缩酮
同样的 也是含有两个烷氧基的
这样一类分子
这样一类反应最终另外一个产物
是这样一个水分子
所以对于平衡反应我们知道
如果我们在前面的酸引入的时候
如果其中含有大量的水分子
这样一个反应是不容易发生的
所以在我们实验室
来做这样一个反应的时候
我们是通过氯化氢 气体的引入
来营造这样一个酸性的环境
那么虽然醛和酮都可以发生
与从生成缩醛或者缩酮的
这样一些亲核加成反应
但是他们的难易程度是不一样的
那么醛类分子它的反应活性
要大于酮类分子
这个在前面我们已经介绍过
这主要是因为在酮类分子中
这样一个烷基它可以提供电子
给这样一个碳氧的双键体系
那么降低它的亲电性
另外一个原因呢
是这样一个酮类分子
它含有烷基之后
那么它的整体的位阻效应就显现出来
那么它的反应活性
也就不如醛类的分子
那么总结一下
醛和酮与醇类分子
它可以形成第一步
这样一类半缩醛或者半缩酮类的化合物
那么这样一个半缩醛 半缩酮不是很稳定
它可以继续发生反应
形成相对来说更为稳定的
缩醛或者缩酮类的化合物
那么半缩醛或者半缩酮
并不是所有的都不稳定
那么有一些
比如说它可以形成
这样一个环状结构的时候
这样一类半缩醛或者半缩酮
相对来说稳定性会增强
那么我们知道在很多糖类分子里面
它并不是以这样一个长链的形式存在的
而大部分是这样一个
半缩醛类的形式存在的
那么醛和酮与醇类分子
形成这样一个缩醛或者缩酮类化合物
那么它有一些什么样的应用呢
那我们知道缩醛或者缩酮
在碱性条件是比较稳定的
那么在酸性的水溶液中
它容易发生前面所讲的
亲核加成反应的逆反应
恢复到碳氧的双键 以及醇类的分子
那么利用这样一个反应
我们就可以做羰基的保护
比如说这样一个羰基
它与醇类分子可以形成
这样一个缩醛或者缩酮
那么在非酸性这样一个条件下面
它是比较稳定的
那么在完成了反应中的其他的修饰之后呢
那么我们可以利用酸性的水溶液
来处理这样一个缩醛或者缩酮
就可以释放出来醛或者酮
那么起到保护羰基的作用
下面我们来看一个例子
比如说我们要利用这样一个巴豆醛
通过它的氧化来获得这样
一个邻二醇类的化合物
那么如果我们来做直接的氧化
我们会发现不仅仅是这样一个碳碳双键
它可以被氧化
那么在氧化条件下
这样一个醛基也非常容易被氧化成羧基
那怎么样然后来处理这样一个问题呢
我们就可以利用干燥的氯化氢气体
那么使得这样一个醛与乙醇分子发生反应
生成这样一个缩醛化合物
那么这样一个缩醛化合物
在非酸性的条件下
是相对来说比较稳定的
那么使得它发生氧化
生成这样一个邻二醇
接着用碱性的水溶液来处理
我们就可以获得
这样一个邻二醇类的醛类的化合物
第二个例子 比如说这样一个环己酮化合物
我们要做它的环上的修饰的时候
为了不影响碳氧的双键
我们可以利用乙二醇分子
那么保护这样一个羰基
接着可以在这样一个环上做一些修饰
最后用酸性水溶液来处理
那么这样一个羰基就可以恢复出来
-1.1 概论
--1.1.1 引言
-1.2 有机化学基本知识
-第一章 绪论--1.2 有机化学基本知识
-1.3 有机化合物命名的基本原则
-第一章 绪论--1.3 有机化合物命名的基本原则
-1.4 酸碱理论
-第一章 绪论--第一章章节测试题
-2.1 引言
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.1 引言
-2.2 烷烃——2.2.1 烷烃的构象
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.2 烷烃——2.2.1 烷烃的构象
-2.2 烷烃——2.2.2 烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.2 烷烃——2.2.2 烷烃的反应
-2.3 环烷烃——2.3.1 引言
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.1 引言
-2.3 环烷烃——2.3.2 环烷烃的命名
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.2 环烷烃的命名
-2.3 环烷烃——2.3.3 环烷烃的构象
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.3 环烷烃的构象
-2.3 环烷烃——2.3.4 环烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.4 环烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--HW-第二章章节测试题
-3.1 不饱和烃的概述
-3.2. 烯烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.2. 烯烃的化学反应
-3.3 炔烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.3 炔烃的化学反应
-3.4 二烯烃——3.4.1 二烯烃的结构
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.4 二烯烃——3.4.1 二烯烃的结构
-3.4 二烯烃——3.4.2 二烯烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.4 二烯烃——3.4.2 二烯烃的化学
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--HW-第三章章节测试题
-4.1 芳烃概论
--4.1 芳烃概论
-4.2 芳烃的分类和命名
-4.3 苯的物理性质
-4.4 苯的结构
-4.5 单环芳烃的化学性质
--4.5.5.6 Friedel-Crafts 烷基化反应
--4.5.5.7 Friedel-Crafts 酰基化反应
-4.6 芳环上亲电取代反应的定位效应
-4.7 稠环芳烃
-4.8 非苯芳烃及芳香性
-第四章 芳香烃--4.8 非苯芳烃及芳香性
-第四章 芳香烃--HW-第四章章节测试题
-5.1 手性和对称性
-第五章 对映异构--5.1 手性和对称性
-5.2 含一个不对称碳的化合物
-第五章 对映异构--5.2 含一个不对称碳的化合物
-5.3 含两个及多个不对称碳的化合物
-第五章 对映异构--5.3 含两个及多个不对称碳的化合物
-5.4 环状手性化合物
-第五章 对映异构--5.4 环状手性化合物
-5.5 其他不含不对称碳原子的手性化合物
-第五章 对映异构--5.5 其他不含不对称碳原子的手性化合物
-第五章 对映异构--HW-第五章章节测试题
-6.1 卤代烃的概述
--题目要求
-6.2 亲核取代反应
-第六章 卤代烃--6.2 亲核取代反应
-6.3 消除反应
-第六章 卤代烃--6.3 消除反应
-6.4 与金属的反应
-6.5 不饱和卤代烃
-第六章 卤代烃--HW-第六章章节测试题
-7.1 本章引言
-7.2 核磁共振谱
--7.2.2 核磁共振氢谱——7.2.2.4 氢谱的基本解析
-7.3 质谱
-7.4 红外光谱
--7.4.2 红外光谱与分子结构——7.4.2.1 特征官能团的红外吸收
-7.5 有机波谱综合解析
-第七章 波谱分析在有机化学中的应用--HW-第七章章节测试题
-8.1 引言
--8.1引言
-8.2 醇
-第八章 醇酚醚--8.2 醇
-8.3 酚
-第八章 醇酚醚--8.3 酚
-8.4 醚
-第八章 醇酚醚--8.4 醚
-第八章 醇酚醚--HW-第八章章节测试题
-9.1 引言
--9.1 引言
-第九章 醛和酮--9.1 引言
-9.2 醛、酮的物理性质
-第九章 醛和酮--9.2 醛、酮的物理性质
-9.3.1 醛、酮的反应概述
-9.3.2 醛、酮的亲核加成
-第九章 醛和酮--9.3.2 醛、酮的亲核加成
-9.3.3 醛、酮α-氢的反应
-第九章 醛和酮--9.3.3 醛、酮α-氢的反应
-9.3.4 醛、酮的氧化还原反应
-第九章 醛和酮--9.3.4 醛、酮的氧化还原反应
-9.4 α、β-不饱和醛、酮的化学反应
-第九章 醛和酮--9.4 α、β-不饱和醛、酮的化学反应
-9.5 醛、酮的制备
-第九章 醛和酮--HW-第九章章节测试
-10.1 概论
--10.1 概论
-10.2 羧酸的结构、分类和命名
-10.3 羧酸的物理性质和波谱特征
-10.4 羧酸的化学性质
-10.5 羧酸衍生物的结构与命名
-10.6 羧酸衍生物的物理性质和波谱特征
-10.7 羧酸衍生物的化学性质
-10.8 羟基酸的分类和命名
-10.9 羟基酸的化学性质
-10.10 β-二羰基化合物
-10.11 α-卤代酸及其衍生物
-10.12 羧酸的制备
-10.13 专题:油脂 蜡 磷脂
-11.1 绪论
--本章引言
-11.2 胺
--11.2.1
--11.2.2
--11.2.3.1
--11.2.3.2
--11.2.3.3
--11.2.3.4
-11.3 硝基化合物
-11.4 腈
-11.5 异腈
-11.6 重氮化合物
-11.7 偶氮化合物
-11.8 本章小结
-12.1 杂环化合物概述
--12.1概述
-12.2 吡咯、呋喃、噻吩
-12.3 吲哚 (苯并吡咯)
-12.4 吡啶
-12.5 喹啉、异喹啉 (苯并吡啶)
-12.6 含氧六元杂环
-12.7 多杂原子五元环、六元环介绍
-第十二章 杂环化合物--HW-第十二章章节测试题
-13.1 有机合成基础-part 1
-第十三章 有机化学专题--13.1 有机合成基础-part 1
-13.1 有机合成基础-part 2
-第十三章 有机化学专题--13.1 有机合成基础-part 2
-13.2 重排反应在实际有机合成中的应用
-13.3 碳水化合物-part 1
-13.3. 碳水化合物-part 2
--13.3.3.4 单糖的反应——醛糖的递升与递降反应及酮糖的特殊反应
-13.3. 碳水化合物-part 3
-13.3 碳水化合物-part 4
-13.4 氨基酸与多肽
-期中考试--二、 选择题
-期中考试--一、判断题
-期末考试--期末考试试题