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半缩醛

在酸性催化剂的作用下,醛和醇能发生亲核加成反应,生成半缩醛。半缩醛为一种羟基醚化合物,一般不稳定,可以继续和一分子的醇作用,生成缩醛。

半缩醛是一类同一碳上连有一个羟基,一个烷氧基和一个氢的有机化合物。半缩醛由醛与醇发生亲核加成反应生成,烷氧基来自醇,其它部分来自醛。一般的半缩醛不稳定,常作为形成缩醛反应的中间体,但成环的半缩醛有一定稳定性,而半缩醛可以继续和醇反应得到缩醛。

半缩醛的通式为R1R2C(OH)OR,R1或R2有一个为H原子,而与O相连的R基团为烷基,结构如右图所示。当所有的R基团都不是H原子时,则是半缩酮。

半缩醛通常是不稳定的化合物,但成环的半缩醛有一定稳定性,尤其是五六元环,这种情况是因为分子内OH基团与羰基反应,葡萄糖和许多其他的醛糖就是一种环状半缩醛。

在酸性催化剂的作用下,醛和醇反应生成半缩醛的反应过程如下图所示 [1]

生成半缩醛的反应机理见图 [2]

首先是羰基和催化剂氢离子形成𨦡盐,增加羰基碳原子的亲电性,然后和一分子醇发生加成,失去氢离子后,产生不稳定的半缩醛。上述一切过程都是可逆反应,半缩醛在酸性和碱性溶液中都是不稳定的。

半缩醛的合成途径有以下几个:

醇和醛之间的亲核加成;

醇和共振稳定的半缩醛阳离子的亲核加成;

缩醛的部分水解。

在实际应用中,醇和醛的亲核加成在工业中有很重要的作用。如乙烯醇的聚合体是不稳定的,它是一个易溶于水的高分子,不能作为纤维使用,但在硫酸的催化下和甲醛反应,生成缩醛,变为不溶于水的性能优良的纤维-维尼龙。在有机合成中,醇和醛的亲核加成还常常用来保护羰基和羟基。 [2]


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