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丁酮由于具有羰基及與羰基相鄰接的活潑氫，因此容易發生各種反應。與鹽酸或氫氧化鈉一起加熱發生縮合，長時間受日光照射時，生成乙烷、乙酸、縮合產物等。用硝酸氧化時生成聯乙酰。用鉻酸等強氧化劑氧化時生成乙酸。丁酮對熱比較穩定，500℃以上熱裂生成烯酮或甲基烯酮。與脂肪族或芳香族醛發生縮合時，生成高分子量的酮、環狀化合物、縮酮以及樹脂等。例如與甲醛在氫氧化鈉存在下縮合，首先生成甲基，丁醇，酮，接著脫水生成甲基異丙烯基酮。該化合物受日光或紫外光照射時發生樹脂化。與苯酚縮合生成丁烷。與脂肪族酯在堿性催化劑存在下反應，生成β-二酮。在酸性催化劑存在下與酸酐作用發生酰化反應，生成β-二酮。
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