酮

化學化合物
酮:羰基與兩個烴基相連的化合物。[1]根據分子中烴基的不同,酮可分為脂肪酮、脂環酮、芳香酮、飽和酮和不飽和酮。芳香酮的羰基直接連在芳香環上;羰基嵌在環内的,稱為環内酮,例如環己酮。按羰基數目又可分為一元酮、二元酮和多元酮。羰基嵌在環内的,稱為環内酮,例如環己酮。一元酮中,羰基連接的兩個烴基相同的稱單酮,例如丙酮(二甲基甲酮)。互不相同的為混酮,例如苯乙酮(苯基甲基甲酮)。酮分子間不能形成氫鍵,其沸點低于相應的醇,但羰基氧能和水分子形成氫鍵,所以低碳數酮(低級酮)溶于水。低級酮是液體,具有令人愉快的氣味,高碳數酮(高級酮)是固體。
    中文名:酮 外文名: 所屬品牌: 化學式:RCOR' 形式:羰基與兩個烴基相連的化合物 領域:化學 分類:脂肪酮、脂環酮、芳香酮 官能團:羰基C=O 反應:還原反應 加成反應

基本定義

化學性質活潑,易與氫氰酸、格利雅試劑、羟胺、醇等發生親核加成反應;可還原成醇。受羰基的極化作用,有α-H的酮可發生鹵代反應;在堿性條件下,具有甲基的酮可發生鹵仿反應。由仲醇氧化、芳烴的酰化和羧酸衍生物與有機金屬化合物反應制備。丙酮、環己酮是重要的化工原料。官能團羰基C=O。酮的通式:RCOR'。

結構命名

結構

酮的分子中都含有羰基,且其羰基碳原子

上連有兩個烴基,如右圖所示。

命名

酮可分為脂肪族和芳香族兩類,原則如下:

a.選擇含有羰基的最長的碳鍊做主鍊;

b合并相同取代基名稱,标明位置,寫在酮母體名稱前。

物理性質

酮的沸點(攝氏度)

丙酮:56.2

丁酮:79.6

2-戊酮:102.4

丙酮:216.5

酮的溶解度(見右圖)

化學性質

如果在C=O的α-C聯有三個體積不同的

基團,就會造成羰基平面兩側的空間阻礙不同,給親核試劑進攻羰基創造了空間上的選擇性,我們用L、M、S分别表示α-C上體積大、中、小的三個基團。

加成反應

親核加成反應

α,β-不飽和醛(酮)的親核加成也分為兩種情況,1,2-加成

和1,4-加成。α,β-不飽和醛(酮)的1,4-加成實際相當于3,4-加成。

Michael加成

有活潑亞甲基化合物形成的碳負離子,對α,β-不飽和羰基化合物的碳碳雙鍵的親核加成,是活潑亞甲基化物烷基化的一種重要方法,該反應稱為Michael反應。Michael加成最重要的應用是Robinson增環(annelation)反應。若以環酮作為Michael反應的供體,同甲基乙烯基酮(受體)作用,可得産物1,5-二酮,後者經分子内的羟醛縮合并脫水,可在原來環上再增加一個新的六元環,該過程稱為Robinson增環反應。

Robinson成環

從現代有機合成的觀點看,羅賓遜成環反應實際上屬于一種串聯反應。是由一個麥克爾加成與羟醛縮合相串聯而成的反應。在反應開始時,由一個羰基化合物生成的烯醇鹽親核進攻一個α,β-不飽和酮,發生麥克爾加成。産物随即進行分子内羟醛縮合,得到羅賓遜成環反應産物。

與HCN的親核加成

與含氧硫親核加成

1.與HO反應——生成二醇

2.與ROH反應——生成縮醛(酮)

特點:

a.縮醛(酮)的結構特點是含有O-C-O鍵;

b.縮醛(酮)反應可用于保護羰基;

c.縮醛(酮)反應僅發生于醛(酮)的羰基,對于其它羰基化合物不發生

此反應;

d.分子内同時含有羟基和醛(酮)羰基時,可發生分子内縮醛(酮),形成五、六元環;

e.與RSH親核加成

f.與NaHSO親核加成

分子内同時含有強堿性基團-ONa和強酸性基團-SOH,發生分子内酸堿中和使反應不可逆,生成α-羟基磺酸鈉晶體從有機相中沉澱出來,α-羟基磺酸鈉在酸性條件下可水解為原來的醛(酮)。所以,該反應可以用于醛(酮)的分離。-SOH是一個很好的離去基團,可以通

過親核取代反應換成其它基團。

該制備2-羟基丙腈的方法雖然曆經兩步,但避免在酸性條件下直接使用HCN所帶來的危險。

與含氮親核試劑加成

含氮親核試劑(G-NH)對醛酮的親核加成後再消除HO,從而生成C=N-G的C=N鍵:

因G的不同生成的亞胺類化合物具有各自的名稱

1.與NH的親核加成

2.與RNH及ArNH的親核加成

3.與肼的衍生物的親核加成

4.與HNOH的親核加成及Beckmann重排

5.與RNH親核加成生成烯胺

還原反應

1.催化加氫

2.還原劑

3.Wolff-Kishner-黃鳴龍還原

4.Carnnizzarro反應

5.安息香縮合

氧化反應

1.Tollens試劑、Fehling試劑和Benedit試劑的氧化

2.Baeyer-Villiger氧化——RCOOOH氧化

其它

Perkin反應

Knoevenagel反應

Wittig反應

Mannich反應

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