酸酐

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酸酐通式

酸酐是具有两个酰基键合于同一氧原子上的有机化合物[1] 稱為“酐”的原因因為它是由兩個羧酸脫水而成。若两侧酰基由同种羧酸衍生而来则称为对称酸酐,分子式可表达为:(RC(O))2O。对称酸酐命名取决于相应羧酸命名,即词缀“酸”改为“酸酐”。[2] 因此(CH3CO)2O称为:“乙酸酐”(或醋酸酐、醋酐)。混合酸酐(或不对称酸酐)以两侧酰基分别对应的羧酸命名,如:甲酸乙酸酐。低级酸酐遇水水解,但高级酸酐不溶于水。

反应[编辑]

酸酐是活性酰基的主要来源,其相关反应与酰卤之反应类似。当酸酐与含活泼氢的底物反应时,可得到等当量的酰化产物与羧酸副产物:

RC(O)OC(O)R + HY → RC(O)Y + RCO2H

其中:HY=HOR(醇),HNR'2=(氨,伯或仲胺),芳香环(参见傅-克酰化反应

酸酐跟格氏试剂反应与酸跟格氏试剂的反应类似,但反应时酸酐的一部分被浪费掉了,所以一般不用于制备反应。但二元酸的酸酐则不存在浪费的问题,可以与格氏试剂反应制备酮酸。

酸酐的亲电性弱于酰卤,且酸酐每次反应只可传递一分子酰基于底物,原子效率相对较低。乙酸酐价格低廉,使其仍作为酰化反应的常用试剂。

制备[编辑]

酸酐在工业中可通过不同的方法合成。

2 CH3COOH + P4O10CH3C(O)OC(O)CH3 + "(HO)2P4O9"
  • 酰氯也是制备酸酐的重要前体:[4]
CH3C(O)Cl + HCO2Na → HCO2COCH3 + NaCl
  • 具有乙酰基的混合酸酐可通过烯酮合成:
RCO2H + H2C=C=O → RCO2C(O)CH3

多元酸酐[编辑]

重要的酸酐[编辑]

其他[编辑]

非羧酸衍生酸酐[编辑]

硫类似物[编辑]

原子可替代酸酐当中的任何氧原子,包括羰基双键氧原子和羰基之间连接的氧原子。当硫原子替代羰基氧原子时,将酰基用括号封闭防止歧义发生, [2] 如:(硫代乙酸)酐(CH3C(S)OC(S)CH3)。当硫原子替代桥接氧原子时,得到的化合物称为硫代酸酐,[2] 如:乙酰硫醚((CH3C(O))2S)。

参考文献[编辑]

  1. ^ (英文)國際純粹與應用化學聯合會."acid anhydrides".化学术语总目录 在线版本.
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Template:BlueBookRef
  3. ^ Zoeller, J. R.; Agreda, V. H.; Cook, S. L.; Lafferty, N. L.; Polichnowski, S. W.; Pond, D. M. "Eastman Chemical Company Acetic Anhydride Process" Catalysis Today (1992), volume 13, pp.73-91. doi:10.1016/0920-5861(92)80188-S
  4. ^ Lewis I. Krimen (1988). "Acetic Formic Anhydride". Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 8. 
  5. ^ Heimo Held, Alfred Rengstl, Dieter Mayer "Acetic Anhydride and Mixed Fatty Acid Anhydrides" Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a01_065
  6. ^ Nelson, D. L.; Cox, M. M. "Lehninger, Principles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.

http://www.chemguide.co.uk/organicprops/anhydrides/background.html