醛和酮:羰基加成
醛的氧化
醛处在醇与酸之间的刀刃上,很容易被推完剩下的路:氧化把醛(R-CHO)变成羧酸(R-COOH)。这太容易了,以至于醛在空气中会自行缓慢氧化——这就是为什么一瓶放久的醛往往含有一些酸。
醛能氧化而酮一般不能,原因归结于一个氢。这里的氧化意味着夺走连在羰基碳上的氢、并加上一个含氧基团;醛有那个孤零零的 C-H 可以失去,而酮的羰基碳只与其他碳相连、没有这样的氢可夺,所以它抵抗温和氧化。能完成这件活的氧化剂种类繁多,从高锰酸钾(KMnO4)、铬酸这类强氧化剂,到更温和、更有选择性的试剂。
正因为这一差别如此干净,它驱动了经典的鉴别试验。托伦斯试剂(一种银氨配合物)氧化醛,自身被还原,在玻璃上沉积出金属银形成光亮的镜面——这是酮不会给出的阳性反应。斐林试剂和本尼迪克特试剂用铜做类似的事,形成砖红色沉淀,用来检测还原糖(它们有一部分以开链醛形式存在)。于是一个简单的氧化,就成了窥见化学的变色窗口。
把醛加入托伦斯试剂中温热,会在试管内壁形成一面明亮的银镜;酮则让试管保持清澈,一眼就能区分两者。
醛加托伦斯试剂:生成银镜;酮则无反应。
笼统说“酮不能被氧化”是一种简化:酮确实抵抗温和氧化剂,但非常剧烈的条件可以在羰基处断裂 C-C 键把它裂解。不过就一般实验和检验目的而言,只有醛才发生这种容易的氧化。
又称
另见