论托伦试剂与醛反应的机理

论托伦试剂与醛反应的机理论托伦试剂与醛反应的机理——有机化学东北师范大学化学学院2010级张晓亮1231410088论托伦试剂与醛反应的机理前言：醛酮的检验是化学高中化学必考知识点，因此对对于醛酮的检验的方法我们也做了详细的总结。醛酮的检验方法：常使用的试剂有银氨溶液（又叫托伦试剂）、斐林试剂、希夫试剂等。所有的醛都可与托伦试剂反应生成银镜，脂肪族醛可与斐林试剂反应一般得到砖红色沉淀（甲醛得到铜），芳香族醛不与斐林试剂反应。所有的醛可与希夫试剂显色，其中甲醛显色后加硫酸不消失，其他消失。而酮则不能与以上试剂发生显色等反应，我们可以看出托轮试剂应用范围最广，也最为熟知，但对与其反应机理及原因，我们有些模糊，现以此论文做简要解释。关键词：醛、酮结构还原性质差异托伦试剂反应机理分子前线轨道理论C-离子形成内容：1、醛酮结构差异：羰基羰基carbonylcarbonyl醛（醛（aldehydealdehyde））酮（酮（KetoneKetone））RCHORCR'O醛和酮之间的差异：碳氧双键是否连接有氢原子，醛有，酮没有氢。论托伦试剂与醛反应的机理2、还原性差异在氧化反应中,醛、酮的差异明显,由于醛羰基上有一个氢原子,对氧化剂比较敏感,即使某些弱氧化剂也能氧化醛。酮对一般氧化剂都比较稳定，只有在强烈条件下才被氧化，并且分子发生断裂，得到复杂产物例如：托伦试剂的反应tollens的试剂包含diamminesilver（一）离子，Ag（NH3）2]+tollens的试剂制备：向硝酸银溶液添加氢氧化钠溶液或稀氨水溶液生成氧银（I）化沉淀，然后添加足够的稀氨水溶液重新溶解沉淀的到的。醛无现象酮产生银镜硝酸银的氨溶液ROCH＋2Ag(NH3)2OHRCOONH4＋＋＋2Ag↓H2O3NH3银镜△3、反应机理化学键分子原子分子轨道旧化学键的断裂和新化学键的形成组成分子的原子重新组合形成新的分子分子轨道重新组合的过程以下是从前线分子轨道理论进行分析：对于双分子反应必须满足一个分子的HOMO与另外一个分子的LOMO轨道按照分子轨道对称守恒原理才能进行反应，我们可看出形成C-结构的HOMO能与Ag+LUMO很好的匹配，可以总结：在进行托论反应时形成了C-。那么反应机理为：论托伦试剂与醛反应的机理4、反应影响因素反应按加成-消除的反应历程进行,加成这一步是有羟基进攻羰基引起的羰基碳原子由SP2变为SP3杂化，键角有120度变为109度28分，基团间的作用力增大。因此这个反应是整个反应的速度的控制步骤，一切影响此步的因素都影响该反应的进程。1）、电子效应R的诱导作用和共轭效应直接影响反应的难易。若R为供电子基团，会使羰基碳原子的有效正电荷降低，不利于OH-的进攻，反应不易于进行，反之，若为吸电子基团，则有易于反应的进行。若R为有双键与羰基发生共轭，大∏键的形成使羰基稳定性增加，对反应不利。2）、空间效应理论上R的体积越大，形成四面体结构时基团间的作用力亦越大，反应越难。反之，R体积越小，反应越易。论托伦试剂与醛反应的机理总结：实际反应的结果是由两则同时决定的。而对于醛酮来说，由于酮来说由于R、R1的供电子效应使反应很难进行5、醛与托伦试剂反应机理与酮与托伦试剂的反应机理对比：1）、醛与托伦试剂反应COHROHCOHRHOAgCOHROAgOHCOHROAgCOHRONH3CONH4RO2）、酮与托伦试剂反应CORROHCOHRROAgCOHRROAgCROAgCRRORCRRO总结：可以看出酮的反应中未形成C_离子，同时由于电子效应的缘故，第一步反应也很难进行。结束语：当一些问题利用分子前线轨道解决时，会变得比较简单。通过此篇论文，以得出醛与托伦试剂反应的机理，及酮不能与托伦试剂反应的原因，希望对以后此知识的教学工作有所帮助。参考文献论托伦试剂与醛反应的机理宋天佑、程鹏、王杏乔、徐家宁编《无机化学》上册.高等教育出版社曾昭琼、李景宁编《有机化学》上册.高等教育出版社君敬执、申泮文编《基础无机化学》上册.人民教育出版社苗维新.银镜反应适应条件的探讨.化学教学