醛和酮具有相似的结构。两者都具有一个羰基,它是与氧双键的碳。醛至少有一个氢连接到羰基碳。第二组是氢基或碳基。相比之下,酮有两个连接到羰基碳的碳基团。醛和酮所经历的某些反应可用于区分它们或根据反应结果的可见差异来识别它们的官能团。
其中一种反应是 DNPH 测试,用于确定醛或酮是否为芳香族。在该反应中,2,4-二硝基苯肼 (DNPH) 在酸性水溶液中攻击醛或酮的羰基。这种缩合反应产生腙,腙从水溶液中沉淀出来。
当非芳香族酮或醛与 DNPH 反应时,沉淀呈黄色。然而,芳香族酮和醛会产生红橙色沉淀。DNPH 还可用于区分醇和酯与醛和酮,因为 DNPH 不与醇或酯反应。我们将这种没有反应称为负面结果。
另一个有用的反应用作甲基酮的碘仿测试,甲基酮是具有至少一个甲基作为官能团的酮。当甲基酮在碱性水溶液条件下与碘混合时,碘取代了每个甲基氢,形成优良的离基。取代,然后进行质子转移,将离开的基团转化为碘仿,碘仿从溶液中沉淀为淡黄色固体。
该反应也适用于乙醛,乙醛是一种以甲基为 R 基团的醛。该反应依赖于 α-甲基中氢的独特反应性,因此将任何其他酮或醛与碘混合不会产生固体黄色碘仿。
最后,我们可以使用 Tollens 测试来区分酮和醛。二胺银 (1+) 或 Tollens 试剂可将醛氧化成羧酸。Tollens 试剂在此过程中被还原为元素银,银要么覆盖在试管的内壁上,要么形成黑色沉淀物。然而,大多数酮不会被 Tollens 试剂氧化,因此不会形成固体银。
在本实验中,您将通过执行 DNPH 测试、Tollens 测试和碘仿测试来识别几种未知的醛和酮。
At the end of this lab, students should know...
酮是带有两个烷基(或芳基)基团的羰基。醛具有与酮相同的结构,除了其中一个侧基是氢。
由于羰基碳是亲电试剂,因此醛或酮发生的典型反应是亲核加成反应。
DNPH 测试用于指示醛或酮的存在。此外,DNPH 测试可以将醛和酮与醇或酯区分开来,因为后者化合物不会与 DNPH 反应。
在碱性条件下,甲基酮与过量的卤素反应。三个甲基氢被卤素取代,然后卤素离开分子并形成沉淀。该测试对任何其他酮或醛都给出阴性结果,因为它需要相邻碳中的三个氢才能进行。
Tollens 测试区分醛和酮。Tollens 试剂将醛氧化成羧酸。然后,Tollens 试剂中的银离子被还原成固体银,覆盖在试管壁上。酮不与 Tollens 试剂反应。
来源:美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的 Lara Al Hariri
在这里,我们展示了 10 名学生两人一组工作的实验室准备工作,但也有一些多余的。请根据需要调整数量。
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