《化妝品化學(xué)》9002醛和酮的物理性質(zhì)及羰基加成

醛和酮的物理性質(zhì)及羰基加成1醛和酮的物理性質(zhì)2醛和酮的羰基加成醛和酮的物理性質(zhì)1、物態(tài)

常溫下，甲醛為氣體，其它醛酮為液體或固體。低級醛具有強(qiáng)烈的刺激氣味，中級醛有花果香味，含8~13個C的醛常應(yīng)用于香料工業(yè)中。高級醛、酮為固體。一、醛和酮的物理性質(zhì)2、沸點(diǎn)

羰基是極性基團(tuán)，故醛、酮分子間引力大。與相對分子質(zhì)量相近的烷烴和醚相比，醛、酮的沸點(diǎn)較高。有由于醛、酮分子間不能形成氫鍵，因而沸點(diǎn)低于相對分子質(zhì)量相進(jìn)的醇。對于高級醛、酮，隨著羰基在分子中所占比例越來越小，與相對分子質(zhì)量相近的烷烴的沸點(diǎn)差別也逐漸減小。一、醛和酮的物理性質(zhì)3、溶解性醛、酮中羰基O帶部分負(fù)電荷，能與H2O中的H生成氫鍵，但不能象醇那樣與水形成多分子氫鍵締合物。因此，醛、酮在水中的溶解度比分子量相當(dāng)?shù)臒N類和醚類大，而比分子量相當(dāng)?shù)拇碱愋　：痛枷嗨?，醛、酮在水中溶解度隨分子量的增大而減小。一、醛和酮的物理性質(zhì)4、相對密度脂肪醛和脂肪酮的相對密度小于１，比水輕；芳醛和芳酮的相對密度大于１，比水重。醛和酮的羰基加成

醛和酮的化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在官能團(tuán)羰基及受羰基影響變得比較活性的α氫原子上。1、羰基的回成反應(yīng)

醛和酮分子中的羰基是不飽和鍵，其中π鍵比較活潑，容易斷裂，可以和氫氰酸、亞硫酸氫鈉、醇、格氏試劑及氨的衍生物等發(fā)生加成反應(yīng)。

在少量堿催化下，醛或酮與氫氰酸加成α－氰醇（又叫α－羰基腈）（1）與氫氰酸加成

由于產(chǎn)物氰醇比原來的醛或酮多了一個碳原子，這是一種增加碳鏈的反應(yīng)，同時氰醇中的氰基能水解成羧基，也能還原成氨基，可以轉(zhuǎn)化成多種化合物。因此，該反應(yīng)在有機(jī)合成中十分重要。醛、低級的環(huán)酮（小于８Ｃ）及脂肪族甲基酮可與飽和（40%）的亞硫酸氫鈉溶液發(fā)生加成反應(yīng)，生成α－羥基磺酸鈉，其反應(yīng)如下：（２）與亞硫酸氫鈉加成α－羥基磺酸鈉為無色結(jié)晶，易溶于水，但不溶于飽和亞硫酸氫鈉溶液。由于反應(yīng)后有晶體析出，因此可用于鑒別醛、６Ｃ以下的酮和脂肪族甲基酮。α－羥基磺酸鈉，在稀酸或稀堿的作用下，可以分解成原來的醛和酮，反應(yīng)如下。（利用這一性質(zhì)來分離、精制醛和酮）在干燥的氯化氫存在下，醛能與飽和一元醇發(fā)生加成反應(yīng)生成半縮醛，半縮醛不穩(wěn)定，與醇進(jìn)一步反應(yīng)脫水反應(yīng)生成縮醛。如：（３）與醇加成由于半縮醛不穩(wěn)定，一般很難分離，因此，上述反應(yīng)可以看成是1mol醛與2mol醇分子間脫去1mol水，生成縮醛。從結(jié)構(gòu)上看，縮醛相當(dāng)于同碳二元醇的醚，化學(xué)性質(zhì)與醚相似，對堿、氧化劑及還原劑都非常穩(wěn)定，但在稀酸中易水解生成原來的醛，如。這一性質(zhì)在有機(jī)合成中常用來保護(hù)醛基。此外還可改善某些聚合物的性能，如聚乙烯醇是一種耐熱水性能差的高聚物，不能作為纖維使用。若加入一定量甲醛，使之部分形成縮醛，就可以生成性能優(yōu)良耐熱水性能良好的合成纖維——維尼綸。

格氏試劑容易與羰基進(jìn)行加成反應(yīng)，產(chǎn)品水解后生成相應(yīng)的醇。其中，甲醛與格氏試劑反應(yīng)生成伯醇，其它醛生成仲醇，酮則得到叔醇。這是實(shí)驗(yàn)制備醇常用的方法。如：（４）與格氏試劑加成例題選用適當(dāng)?shù)脑虾铣苫衔锖铣陕肪€：①合成產(chǎn)物為伯醇，因此應(yīng)選擇甲醛和相應(yīng)的格氏試劑來制備；②把合成產(chǎn)物拆成兩個結(jié)構(gòu)單元。③合成路線為：

當(dāng)利用醛與格氏試劑反應(yīng)合成仲醇（）時，因連有羥基的碳原子上有R和R/兩個烴基，故所用醛和格氏試劑有兩種選擇。①斷裂，選擇和②斷裂，選擇和同理，合成叔醇（）時，可選擇三種不同的格氏試劑和相應(yīng)的酮來制備。氨分子中氫原子被其它原子或基團(tuán)取代后的生成物稱為氨的衍生物。如：羥胺（）肼（）苯肼（）2,4-二硝基苯肼（）都是氨的衍生物。（５）與氨的衍生物加成

氨的衍生物可以和醛酮發(fā)生加成反應(yīng)，但產(chǎn)物不穩(wěn)定，容易進(jìn)一步脫水生成相應(yīng)的肟、腙、苯腙、2,4-二硝基苯腙等，這一反應(yīng)可有如下通式表示（代表氨的衍生物）：

也可直接寫成：

反應(yīng)結(jié)果是醛、酮與氨的衍生物分子間脫去一分子水，生成含有碳氮雙鍵（C=N）的化合物。這一反應(yīng)又稱為醛、酮與氨的衍生物縮合反應(yīng)。

醛、酮與氨的衍生物縮合后，產(chǎn)物一般具有固定熔點(diǎn)的晶體，其中2,4-二硝基苯腙有顏色并且容易結(jié)晶，因此實(shí)驗(yàn)室常用2,4-二硝基苯肼