当前课程知识点:有机化学 > 第九章 醛和酮 > 9.3.3 醛、酮α-氢的反应 > 9.3.3.1 α-氢的酸性及酮式-烯醇式的转化
在介绍完醛酮的亲核加成反应之后
我们现在来看一下醛酮的第二类重要反应
通过酮式和烯醇式的转化
醛和酮化合物可以发生一大类的反应
比如说卤代反应以及羟醛缩合反应
那么为什么醛和酮
会发生酮式和烯醇式的转化呢
我们可以通过分析一下
醛和酮它的电子结构来看一下
在前面我们已经介绍到
那么氧的电负性导致羰基上碳的电子云
向氧来偏离 那么通过诱导效应
最终我们可以看到碳氢键上的电子
也会向碳来发生偏离
那么使得这样一个氢就具有了酸性
那么同时超共轭效应
也会促进α氢它的酸性
那么碳氧双键这样一个双键体系
旁边的碳氢σ键
可以通过超共轭作用
将电子补充给缺少电子的碳氧双键体系
那么同样地增强了这样一个氢的酸性
基于这两种作用
我们就可以看到α碳上面的这个氢原子
它有非常强的一个酸性
那么如果是在碱存在的条件下
这个氢很容易被剥离掉
形成一个碳负离子
那么碳负离子发生这样一个电子的重排
就可以获得这样一个烯醇负离子
那么他们之间是一种共振的关系
那么我们也可以形成这样一个共振式
羰基化合物它α碳上的氢的酸性
到底有多强呢
我们可以做这样一个对比
那么在前面我们学到的
烯烃 炔烃类的化合物里面
炔烃我们知道有非常强的一个酸性
它的PKA是达到25
那么在这样一个含有羰基的酮类化合物里
它的α碳上的氢的酸性PKA就达到了20
也就是说它的酸性还是比较强的
但是这样一个诱导效应
传递到β碳的时候
那么这样一个诱导效应过大大地减弱
所以β碳上的氢它的PKA就只有40-50
那么含有羰基的醛和酮这样两类化合物
它在反应的时候
那么很多时候存在一个平衡
它是可以由酮式向烯醇式进行转化
也就是说这样一个α碳上的氢
可以被解离下来 那么发生电子的重排
重排之后形成氧负离子
它从体系里面抓走一个质子
形成碳碳的双键
由碳氧的双键转化成碳碳的双键
这也是酮式和烯醇式
这样一个可逆转化的一个反应
那么对于大部分醛酮化合物来说
那么它主要存在着这样一个结构形式
是这样一个酮式
而且他向右边转化的这样一个趋势很小
很少以这样一个烯醇式的形式所存在
那么极个别的一些例子
比如说这样一个β-二羰基化合物里面
那么因为它可以形成分子内的氢键
所以可以促进它向烯醇式的一个转化
所以在这样一类化合物里面
24%以这样一个二羰基的形式存在
76%是以其中的一部分转化成烯醇式
这样一个形式来存在的
那么酮式和烯醇式的转化
我们可以通过一些反应条件的改变
来加速这样一个进程
那么主要是有两种方法
一种是碱催化的这样一个
酮式烯醇式的转化
我们可以看一下
在这里如果是存在一个强碱
我们知道α碳上的氢具有酸性
它就可以把这样一个氢
给它剥离下来
那么这样碳氢之间的电子就可以发生转移
那么促进酮式向烯醇式的一个转化
形成这样一个烯醇的负离子
烯醇负离子可以从体系里面抓走一个质子
变成烯醇式
那么这样一个通过碱这样一个促进
它可以使得这样一个反应
或者这样一个转化向右来进行
加快这样一个转化的过程
整体在前面引入一个氢氧根负离子
后面释放一个氢氧根负离子
所以这样是一个催化的过程
那么对于酸催化的酮式
向烯醇式的转化
我们可以来看一下它的过程
与前面解释的有所不同
那么在有酸存在的条件下
羰基氧上的孤对电子容易与质子结合
那么这个时候整个这样一个部分
显正电性
也就是说它具有更强的拉电子的作用
那么通过诱导效应的一个影响
我们就可以看到这样一个碳
和这样一个氢之间的电子
会更向碳来偏离
那么使得这个氢的酸性进一步加强
我们可以用非常弱的一些路易斯碱
比如说水 就可以把这样一个质子
给它剥离掉 那么形成这样一个烯醇式
另外释放出来这样一个水合质子一个物种
也就是说质子引入和质子释放
在整个体系里面都实现了
所以这也是一个催化的一个转化过程
-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