丙酮与羧酸反应
丙酮与羧酸会反应生成酯,这是因为丙酮含有羰基,所以有可能发生亲核加成。不过即使丙酮可以与羧酸反应,但是丙酮自身也可以通过化学反应生成羧酸,如丙酮用酸性高锰酸钾强氧化剂做氧化剂时,生成乙酸、二氧化碳和水,其中的乙酸就是一种有机羧酸。此外,丙酮在碱存在下还会发生双分子缩合,生成双丙酮醇,但这和丙酮与酸的反应有很大差别。
丙酮(acetone,CH3COCH3),又名二甲基酮,为最简单的饱和酮。是一种无色透明液体,有特殊的辛辣气味。易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有机溶剂。易燃、易挥发,化学性质较活泼。目前世界上丙酮的工业生产以异丙苯法为主。丙酮在工业上主要作为溶剂用于炸药、塑料、橡胶、纤维、制革、油脂、喷漆等行业中,也可作为合成烯酮、醋酐、碘仿、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯、氯仿、环氧树脂等物质的重要原料。
丙酮是脂肪族酮类具有代表性的的化合物,具有酮类的典型反应。例如:与亚硫酸氢钠形成无色结晶的加成物。与氰化氢反应生成丙酮氰醇。在还原剂的作用下生成异丙酮与频哪醇。丙酮对氧化剂比较稳定。在室温下不会被硝酸氧化。用酸性高锰酸钾强氧化剂做氧化剂时,生成乙酸、二氧化碳和水。在碱存在下发生双分子缩合,生成双丙酮醇。2mol丙酮在各种酸性催化剂(盐酸,氯化锌或硫酸)存在下生成亚异丙基丙酮,再与1mol丙酮加成,生成佛尔酮(二亚异丙基丙酮)。3mol丙酮在浓硫酸作用下,脱3mol水生成1,3,5-三甲苯。在石灰。醇钠或氨基钠存在下,缩合生成异佛尔酮(3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮)
。在酸或碱存在下,与醛或酮发生缩合反应,生成酮醇、不饱和酮及树脂状物质。与苯酚在酸性条件下,缩合成双酚-A。丙酮的α-氢原子容易被卤素取代,生成α-卤代丙酮。与次卤酸钠或卤素的碱溶液作用生成卤仿。丙酮与Grignard试剂发生加成作用,加成产物水解得到叔醇。丙酮与氨及其衍生物如羟氨、肼、苯肼等也能发生缩合反应。
丙酮在500~1000℃时发生裂解,生成乙烯酮。在170~260℃通过硅-铝催化剂,生成异丁烯和乙醛;300~350℃时生成异丁烯和乙酸等。不能被银氨溶液,新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化,但可催化加氢生成醇。
在碱存在下发生双分子缩合,生成双丙酮醇。2mol丙酮在各种酸性催化剂(盐酸,氯化锌或硫酸)存在下生成亚异丙基丙酮,再与1mol丙酮加成,生成佛尔酮(二亚异丙基丙酮)。3mol丙酮在浓硫酸作用下,脱3mol水生成1,3,5-三甲苯。在石灰、醇钠或氨基钠存在下,缩合生成异佛尔酮(3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮)。在酸或碱存在下,与醛或酮发生缩合反应,生成酮醇、不饱和酮及树脂状物质。
与苯酚在酸性条件下,缩合成双酚-A.丙酮的α-氢原子容易被卤素取代,生成α-卤代丙酮医学教育|网。与次卤酸钠或卤素的碱溶液作用生成卤仿。丙酮与Grignard试剂发生加成作用,加成产物水解得到叔醇。丙酮与氨及其衍生物如羟氨、肼、苯肼等也能发生缩合反应。此外,丙酮在500~1000℃时发生裂解,生成乙烯酮。在170~260℃通过硅-铝催化剂,生成异丁烯和乙醛;300~350℃时生成异丁烯和乙酸等。
不能被银氨溶液,新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化,但可催化加氢生成醇。
取2mol丙酮,加入30ml浓硫酸,加热回流3小时,反应后期改为65℃保温反应。反应完毕,倾入水中。用乙酸乙酯萃取,氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,常压分馏,收集195℃-198℃得75%收率的产物。
3mol丙酮在浓硫酸作用下,脱3mol水生成1,3,5-三甲苯。
取3mol丙酮,加入100ml浓硫酸,加热回流12小时,倾入水中,分取油层,常压蒸馏收集165℃的馏份,得25%收率的产物。
丙酮,又名二甲基酮,是一种有机物,分子式为C3H6O,为最简单的饱和酮。是一种无色透明液体,有微香气味 。易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有机溶剂。易燃、易挥发,化学性质较活泼。在工业上主要作为溶剂,用于炸药、塑料、橡胶、纤维、制革、油脂、喷漆等行业中,也可作为合成烯酮、醋酐、碘仿、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯、氯仿、环氧树脂等物质的重要原料,也常常被不法分子做毒品的原料溴代苯丙酮。
物理性质:
外观与性状:无色透明易流动液体,有微香气味,极易挥发
熔点:-94.9℃
沸点: 56.5℃
密度:0.7899g/cm3
饱和蒸气压:24kPa(20℃)
临界温度:235.5℃
临界压力:4.72MPa
辛醇/水分配系数的对数值:-0.24
引燃温度:465℃
爆炸下限(V/V):2.2%
爆炸上限(V/V):13.0%
溶解性:与水混溶,可混溶于乙醇、乙醚、氯仿、油类、烃类等多数有机溶剂
化学性质:
丙酮是脂肪族酮类具有代表性的的化合物,具有酮类的典型反应。例如:与亚硫酸氢钠形成无色结晶的加成物。与氰化氢反应生成丙酮氰醇。在还原剂的作用下生成异丙醇与频哪酮。丙酮对氧化剂比较稳定。在室温下不会被硝酸氧化。用酸性高锰酸钾强氧化剂做氧化剂时,生成乙酸、二氧化碳和水。在碱存在下发生双分子缩合,生成双丙酮醇。
2mol丙酮在各种酸性催化剂(盐酸,氯化锌或硫酸)存在下生成亚异丙基丙酮,再与1mol丙酮加成,生成佛尔酮(二亚异丙基丙酮)。3mol丙酮在浓硫酸作用下,脱3mol水生成间三甲苯。在石灰、醇钠或氨基钠存在下,缩合生成异佛尔酮(3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮)。
在酸或碱存在下,与醛或酮发生缩合反应,生成酮醇、不饱和酮及树脂状物质。与苯酚在酸性条件下,缩合成双酚A。丙酮的α-氢原子容易被卤素取代,生成α-卤代丙酮。与次卤酸钠或卤素的碱溶液作用生成卤仿。丙酮与Grignard试剂发生加成反应,加成产物水解得到叔醇。丙酮与氨及其衍生物如羟氨、肼、苯肼等也能发生缩合反应。此外,丙酮在500~1000℃时发生裂解,生成乙烯酮。 在170~260℃通过硅-铝催化剂,生成异丁烯和乙醛;300~350℃时生成异丁烯和乙酸等。不能被银氨溶液,新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化,但可催化加氢生成醇。
【1】丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A:该过程发生在线粒体的基质中,释放出1分子CO2,生成一分子NADH+H+。
【2】乙酰辅酶A参与三羧酸循环,产生二氧化碳:主要事件顺序为:
(1)乙酰CoA与草酰乙酸结合,生成六碳的柠檬酸,放出CoA。柠檬酸合成酶。
(2)柠檬酸先失去一个H2O而成顺乌头酸,再结合一个H2O转化为异柠檬酸。
顺乌头酸酶(3)异柠檬酸发生脱氢、脱羧反应,生成5碳的a-酮戊二酸,放出一个CO2,生成一个NADH+H+。
异柠檬酸脱氢酶(4) a-酮戊二酸发生脱氢、脱羧反应,并和CoA结合,生成含高能硫键的4碳琥珀酰CoA,放出一个CO2,生成一个NADH+H+。
酮戊二酸脱氢酶(5)碳琥珀酰CoA脱去CoA和高能硫键,放出的能量用于驱动GTP(哺乳动物中)或ATP(植物和一些细菌中)的合成。
琥珀酰辅酶A合成酶(6)琥珀酸脱氢生成延胡索酸,生成1分子FADH2,琥珀酸脱氢酶(7)延胡索酸和水化合而成苹果酸。
延胡索酸酶(8)苹果酸氧化脱氢,生成草酸乙酸,生成1分子NADH+H+。
苹果酸脱氢酶
无氧呼吸是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二 氧化碳或乳酸,同时释放少量能量的过程。
指生活细胞对有机物进行的不完全的氧化。这个过程没有分子氧参与,其氧化后的不完全氧化产物主要是酒精。总反应式:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+226千焦耳(54千卡)在高等植物中常将无氧呼吸称为发酵。其不完全氧化产物为酒精时,称为酒精发酵;为乳酸则称为乳酸发酵。在缺氧条件下,只能进行无氧呼吸,暂时维持其生命活动。无氧呼吸最终会使植物受到危害,其原因,一方面可能是由于有机物进行不完全氧化、产生的能量较少。于是,由于巴斯德效应,加速糖酵解速率,以补偿低的ATP产额。随之又会造成不完全氧化产物的积累,对细胞产生毒性;此外,也加速了对糖的消耗,有耗尽呼吸底物的危险。