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酮（羰基與兩個(gè)烴基相連的化合物）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-23

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酮

羰基與兩個(gè)烴基相連的化合物

酮是羰基與兩個(gè)烴基相連的化合物。根據分子中烴基的不同，酮可分為脂肪酮、脂環(huán)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(huán)上；羰基嵌在環(huán)內的，稱(chēng)為環(huán)內酮，例如環(huán)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(huán)內的，稱(chēng)為環(huán)內酮，例如環(huán)己酮。一元酮中，羰基連接的兩個(gè)烴基相同的稱(chēng)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(diǎn)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。

基本信息

中文名	酮
化學(xué)式	RCOR'
分類(lèi)	脂肪酮、脂環(huán)酮、芳香酮
領(lǐng)域	化學(xué)
形式	羰基與兩個(gè)烴基相連的化合物
反應	還原反應加成反應
官能團	羰基C=O

收起

基本定義

酮

化學(xué)性質(zhì)活潑，易與氫氰酸、格利雅試劑、羥胺、醇等發(fā)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(fā)生鹵代反應；在堿性條件下，具有甲基的酮可發(fā)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(huán)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

酮的結構

酮的分子中都含有羰基，且其羰基碳原子

上連有兩個(gè)烴基，如右圖所示。

命名

酮的結構

酮可分為脂肪族和芳香族兩類(lèi)，原則如下：

a. 選擇含有羰基的最長(cháng)的碳鏈做主鏈；

b 合并相同取代基名稱(chēng)，標明位置，寫(xiě)在酮母體名稱(chēng)前。

物理性質(zhì)

酮的沸點(diǎn)（攝氏度）

酮的沸點(diǎn)

丙酮：56.2

丁酮：79.6

酮的溶解度

2-戊酮：102.4

苯丙酮：216.5

酮的溶解度(見(jiàn)右圖)

化學(xué)性質(zhì)

酮

如果在 C=O 的α-C 聯(lián)有三個(gè)體積不同的

基團，就會(huì )造成羰基平面兩側的空間阻礙不同，給親核試劑進(jìn)攻羰基創(chuàng )造了空間上的選擇性，我們用 L、M、S 分別表示α-C 上體積大、中、小的三個(gè)基團。

加成反應

親核加成反應

不飽和酮的反應

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(shí)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(chēng)為Michael反應。Michael加成最重要的應用是Robinson增環(huán)（annelation）反應。若以環(huán)酮作為Michael反應的供體，同甲基乙烯基酮（受體）作用，可得產(chǎn)物1,5-二酮，后者經(jīng)分子內的羥醛縮合并脫水，可在原來(lái)環(huán)上再增加一個(gè)新的六元環(huán)，該過(guò)程稱(chēng)為Robinson增環(huán)反應。

Robinson成環(huán)

從現代有機合成的觀(guān)點(diǎn)看，羅賓遜成環(huán)反應實(shí)際上屬于一種串聯(lián)反應。是由一個(gè)麥克爾加成與羥醛縮合相串聯(lián)而成的反應。在反應開(kāi)始時(shí)，由一個(gè)羰基化合物生成的烯醇鹽親核進(jìn)攻一個(gè)α,β-不飽和酮，發(fā)生麥克爾加成。產(chǎn)物隨即進(jìn)行分子內羥醛縮合，得到羅賓遜成環(huán)反應產(chǎn)物。

與HCN 的親核加成

HCN 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(diǎn)：

a. 縮醛(酮)的結構特點(diǎn)是含有 O-C-O 鍵；

b. 縮醛(酮)反應可用于保護羰基；

酮

c. 縮醛(酮)反應僅發(fā)生于醛(酮)的羰基，對于其它羰基化合物不發(fā)生

此反應；

d. 分子內同時(shí)含有羥基和醛(酮)羰基時(shí)，可發(fā)生分子內縮醛(酮)，形成五、六元環(huán)；

e. 與 RSH親核加成

f. 與NaHSO親核加成

分子內同時(shí)含有強堿性基團-ONa 和強酸性基團 -SOH，發(fā)生分子內酸堿中和使反應不可逆，生成α-羥基磺酸鈉晶體從有機相中沉淀出來(lái)，α-羥基磺酸鈉在酸性條件下可水解為原來(lái)的醛(酮)。所以，該反應可以用于醛(酮)的分離。-SOH 是一個(gè)很好的離去基團，可以通

酮

過(guò)親核取代反應換成其它基團。

該制備2-羥基丙腈的方法雖然歷經(jīng)兩步，但避免在酸性條件下直接使用 HCN 所帶來(lái)的危險。

加成

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

因 G 的不同生成的亞胺類(lèi)化合物具有各自的名稱(chēng)

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.還原劑法

3. Wolff-Kishner-黃鳴龍還原

4. Carnnizzarro反應

5.安息香縮合

氧化反應

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其它

Perkin反應

Knoevenagel反應

Wittig反應

Mannich反應

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