醛和酮

化学· 20 分钟阅读

1. 结构与IUPAC命名★★☆☆☆⏱ 5 min

📘 定义

羰基

C=O

由碳原子与氧原子双键连接构成的官能团，由于氧的电负性更高，该碳原子具有亲电性

例:

醛中的羰基碳原子至少连接一个氢原子

醛的通式为 $R C H O$ ，羰基始终位于碳链的末端（端位）。酮的通式为 $R C O R^{'}$ ，羰基碳原子连接两个烷基/芳基，因此始终位于碳链的内部位置。

从距离羰基最近的一端开始给主碳链编号
对于醛，将母体烷烃的后缀-e替换为-al（直链醛的羰基始终位于1号位）
对于酮，将后缀-e替换为-one，并在后缀前添加羰基的位置编号

📐 例题

命名结构为 $C H_{3} C H (B r) C H_{2} C H O$ 的化合物

1
1. 数出包含羰基的最长碳链：
2
$\text{Total carbons} = 4 \rightarrow \text{Parent alkane} = \text{butane}$
3
1. 羰基位于端位，因此后缀为-al，得到丁醛
4
1. 溴取代基位于3号碳（从羰基端开始编号）
5
最终IUPAC名称：3-溴丁醛

2. 氧化反应★★★☆☆⏱ 7 min

📘 定义

羰基化合物的氧化

醛容易被弱氧化剂氧化，而酮由于羰基碳上没有C-H键，难以被弱氧化

例:

丙醛被氧化为丙酸，而丙酮在温和条件下不反应

CIE考试中常见的弱氧化剂有酸化重铬酸钾(VI)、托伦试剂和斐林试剂。酮只有在强氧化剂的严苛条件下才会氧化，反应会断裂C-C键，生成短链羧酸。

📐 例题

写出戊醛被温热酸化重铬酸钾(VI)氧化的产物

1
1. 戊醛是醛，因此温和氧化会生成碳原子数相同的羧酸
2
1. 端基-CHO被转化为-COOH
3
$CH_3CH_2CH_2CH_2CHO + [O] \rightarrow CH_3CH_2CH_2CH_2COOH$
4
产物名称：戊酸

3. 还原反应★★★☆☆⏱ 4 min

醛和酮都可被常见还原剂如硼氢化钠（ $N a B H_{4}$ ）或氢化铝锂（ $L i A l H_{4}$ ）还原。反应通过氢负离子（ $H^{-}$ ）对亲电羰基碳的亲核加成进行。

醛还原生成伯醇
酮还原生成仲醇

📐 例题

预测过量 $N a B H_{4}$ 还原丁酮的产物

1
1. 丁酮是酮，羰基位于4碳链的2号位
2
1. C=O双键断裂，一个氢和一个-OH加成到双键两端
3
1. 产物是仲醇，-OH位于2号位
4
$CH_3COCH_2CH_3 + 2[H] \rightarrow CH_3CH(OH)CH_2CH_3$
5
产物名称：丁-2-醇

4. 定性鉴定测试★★★☆☆⏱ 6 min

测试首先用于确认羰基的存在，然后区分醛和酮。这是考试中非常常见的简答题考点。

测试	条件	醛的结果	酮的结果
2,4-二硝基苯肼（布雷迪试剂）	室温	黄色/橙色沉淀	黄色/橙色沉淀
托伦试剂	温水浴加热	生成银镜	无可见变化
斐林试剂	温水浴加热	红色 $C u_{2} O$ 沉淀	无可见变化
酸化 $K_{2} C r_{2} O_{7}$	加热	橙色 → 绿色	无颜色变化

📐 例题

一种未知化合物与2,4-二硝基苯肼反应生成黄色沉淀，与托伦试剂不反应。该化合物属于哪一类？

1
1. 2,4-二硝基苯肼测试阳性，确认存在羰基
2
1. 托伦试剂仅对醛显阳性结果
3
1. 托伦测试阴性排除了醛的可能
4
结论：未知化合物是酮

5. 常见陷阱

错误做法:

认为2,4-二硝基苯肼可以区分醛和酮

原因:

2,4-二硝基苯肼与所有羰基都反应，不只是醛

正确做法:

2,4-二硝基苯肼仅能确认C=O基团存在；托伦试剂或斐林试剂才可区分醛和酮

错误做法:

称酮在任何条件下都不能被氧化

原因:

酮难以被弱氧化，但可被强氧化剂氧化

正确做法:

正确表述：酮不与用于区分官能团的弱氧化剂反应

错误做法:

预测醛还原得到仲醇

原因:

混淆了醛和酮的还原产物

正确做法:

记住：醛→伯醇，酮→仲醇

错误做法:

IUPAC命名酮时忘记添加羰基位置编号

原因:

与醛不同，酮的羰基可以在任意内部位置，因此必须标明位置

正确做法:

对于4个碳及以上的酮，始终要在-one后缀前添加羰基位置编号

6. 速查表

性质	醛	酮
通式	RCHO	RCOR'
C=O位置	端位	内部
弱氧化产物	羧酸	不反应
还原产物	伯醇	仲醇
2,4-DNP测试	阳性（生成沉淀）	阳性（生成沉淀）
托伦测试	银镜	不反应
IUPAC后缀	-al	-one

真题中的出现

AI 根据考纲规律估算的考点位置,请对照官方真题核实准确性。仅作复习重点参考。

2022 · 2
羰基结构鉴定
2023 · 4
反应产物预测
2021 · 1
测试结果解读

下一步

理解醛和酮的结构与反应性是学习亲核加成反应的基础，亲核加成是CIE A-Level化学中常见的反应机理考点。这些知识也有助于学习羧酸及其衍生物，它们都具有亲电羰基，但反应性模式不同。掌握这些官能团的鉴定测试将帮助你解答经常出现在试卷2和试卷4中的有机结构推导题。