中国科学技术大学：《有机化学 Organic Chemistry》课程教学资源（课件讲义）11 醛酮醌

第十一章醛、酮、醌 醛、酮和醌的分子结构中都含有羰基，总称为羰 基化合物。 ■羰基至少和一个氢原子结合的化合物叫醛(-CHO 又叫醛基)，羰基和两个烃基结合的化合物叫酮。 醌是一类不饱和环二酮，在分子中含有两个双键 和两个羰基。 C=o H 醛 酮 醌

第十一章 醛、酮、醌  醛、酮和醌的分子结构中都含有羰基，总称为羰 基化合物。  羰基至少和一个氢原子结合的化合物叫醛(-CHO 又叫醛基)，羰基和两个烃基结合的化合物叫酮。 醌是一类不饱和环二酮，在分子中含有两个双键 和两个羰基。 醛 酮 醌 1

11.1醛和酮的结构 结构：羰基中的碳原子是sp杂化的，它的三个sp杂化轨道 形成的三个o键在同一平面上，键角约为120°。 碳原子还余下一个p轨道和氧的一个轨道相互交盖形成π键， π键与σ键所在的平面垂直。故C=O双键是由一个σ键和一 个π键组成的。 (ap杂化的碳 (b)羰基的结构

11.1 醛和酮的结构 (a) sp2杂化的碳 O C 结构：羰基中的碳原子是sp2杂化的，它的三个sp2杂化轨道 形成的三个σ键在同一平面上，键角约为120° 。 碳原子还余下一个p轨道和氧的一个p轨道相互交盖形成π键， π键与σ键所在的平面垂直。故C=O双键是由一个σ键和一 个π键组成的。 (b)羰基的结构 2

11.1醛和酮的结构 Sp杂化轨道间的夹角为120°，但杂化轨道与其他 原子成键后，如果成键原子不同，就可能导致夹角 偏离120°。 121.5 丙酮的C-C-0键 CH 角为121.5° 117

丙酮的C-C-O键 角为121.5 ° sp2杂化轨道间的夹角为120° ,但杂化轨道与其他 原子成键后，如果成键原子不同，就可能导致夹角 偏离120° 。 11.1 醛和酮的结构 3

11.1醛和酮的结构 由于氧原子的电负性大于碳，因此羰基的键是极性 的，电子云偏向氧。 CH3-C=O CH3 偶极矩()2.27D 2.72D 2.85D 4

由于氧原子的电负性大于碳，因此羰基的键是极性 的，电子云偏向氧。 C=O H H C=O CH3 H C=O CH3 CH3 偶极矩(μ) 2.27D 2.72D 2.85D 11.1 醛和酮的结构 4

二.醛酮的命名 (1)习惯命名法 醛：按分子中除去氧原子的基名称称某醛，包含支链的，支链 位次用希腊字母、B、Y表明 CH3 B 8 H3C H3C 丙醛 异丁醛 丙烯醛 B-溴丁醛 酮：苯基写在前面，同为烷烃基时，优先级小的写在前面。 甲乙酮 甲基乙烯酮 甲基y-氯丙基酮

二. 醛酮的命名 （1）习惯命名法 醛：按分子中除去氧原子的基名称称某醛，包含支链的，支链 位次用希腊字母α、β、γ表明 酮：苯基写在前面，同为烷烃基时，优先级小的写在前面。 丙醛 丙烯醛 β-溴丁醛 甲乙酮 甲基乙烯酮 甲基γ-氯丙基酮 异丁醛 5

■(2)系统命名法 1.以含有羰基的最长碳链为主链，并以它为母体，其他官能团为取代基 2.羰基的编号尽可能的小。 3.羰基的编号相同时，第一分叉处取代基编号尽可能的小。 4.第一分叉处取代基编号相同时，优先级低的取代基编号尽可能的小。 书写：先写优先性小的官能团，羰基（酮）的位置也要标号。 以上规则应用的前提：不含有其他比羰基优先级高的官能团！ RCOOH>RCOOR>RCONHR>RCN RCHO RC=OR>ROH>RSH>RNH,>R2C=CR2 >R-C=C-R>R-X>R-NO, 芳香族醛酮命名：按芳环化合物的命名规则。 6

（2）系统命名法 1. 以含有羰基的最长碳链为主链，并以它为母体，其他官能团为取代基 2. 羰基的编号尽可能的小。 3. 羰基的编号相同时，第一分叉处取代基编号尽可能的小。 4. 第一分叉处取代基编号相同时，优先级低的取代基编号尽可能的小。 书写：先写优先性小的官能团，羰基（酮）的位置也要标号。 以上规则应用的前提：不含有其他比羰基优先级高的官能团！ RCOOH > RCOOR > RCONHR > RCN > RCHO > RC=OR > ROH > RSH > RNH2 > R2C=CR2 > R-C≡C-R > R-X > R-NO2 芳香族醛酮命名：按芳环化合物的命名规则。 6

(3)系统命名法 CI CH3 CH3 513 CH3 4令二0 H3C 3 H3C、 2 1 CH3 CH3 C 3 2,3,5-三甲基-4-氯-庚醛 环戊基甲醛（目-3氯-4己烯-2酮 5甲基-2,3-己二酮 OMe O CH3 OH HC人3H 4-苯基-2-丁酮 (R)-2-羟基-1环己酮 (R)-5.甲氧基-3羰基.己醛 OMe O O2N 2甲氧基-苯甲醛 4硝基-苯丙酮 7

（3）系统命名法 2，3，5-三甲基-4-氯- 庚醛 3-氯- 4-己烯-2-酮 5-甲基- 2，3-己二酮 4-苯基- 2-丁酮 (E)- (R)- 2-羟基-1-环己酮 (R)- 5-甲氧基-3-羰基- 己醛 环戊基甲醛 2-甲氧基-苯甲醛 4-硝基-苯丙酮 7

11.2醛酮的物理性质 因为羰基的极性，醛和酮是极性化合物，因此分子间 产生偶极-偶极吸引力。 沸点：()比相应分子量的非极性烷烃要高。 (2)比相应分子量的醇要低。这是由于偶极-偶 极的静电吸引力没有氢键强。例如： CH,CH,CH,CH, CH.CH,CHO CH,COCH; CH,CH,CH,OH 分子量 58 58 58 60 沸点 -0.5 48.8 56.1 97.2

11.2 醛酮的物理性质 因为羰基的极性，醛和酮是极性化合物，因此分子间 产生偶极-偶极吸引力。 沸点:(1)比相应分子量的非极性烷烃要高。 (2)比相应分子量的醇要低。这是由于偶极-偶 极的静电吸引力没有氢键强。例如： CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CHO CH3COCH3 CH3CH2CH2OH 分子量 58 58 58 60 沸 点 -0.5 48.8 56.1 97.2 8

11.2醛酮的物理性质 溶解性： 较低级的醛和酮可溶于水，这一方面是由于醛、酮 是极性化合物，但主要是因为醛和酮与水分子之间 形成氢键。随着分子中烃基部分增大，在水中溶解 度迅速减小。 醛、酮都易溶于有机溶剂（像苯、醚、四氯化碳 等)

溶解性: 较低级的醛和酮可溶于水，这一方面是由于醛、酮 是极性化合物，但主要是因为醛和酮与水分子之间 形成氢键。随着分子中烃基部分增大，在水中溶解 度迅速减小。 醛、酮都易溶于有机溶剂（像苯、醚、四氯化碳 等）。 11.2 醛酮的物理性质 9

11.2醛酮的物理性质 光谱性质 IR:羰基 c=01680~1740cm-1伸缩振动 醛羰基c=01730cm-1 酮羰基c=01715cm-1 芳醛 c=01705cm-1 芳酮c=01690cm-1 故伸缩振动波数：醛>酮 脂肪醛酮>芳香醛酮 10

光谱性质 IR: 羰基 νC=O 1680～1740 cm-1伸缩振动 醛羰基 νC=O 1730cm-1 酮羰基νC=O 1715 cm-1 芳醛 νC=O 1705 cm-1 芳酮 νC=O 1690 cm-1 故伸缩振动波数：醛 > 酮 脂肪醛酮 > 芳香醛酮 11.2 醛酮的物理性质 10