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內酯

鎖定
內酯,英文名lactones ,是指在同一分子中既含有羧基,又含有羥基,二者脱水生成的有機物。內酯由一個分子自身發生酯化反應脱水形成,同時水解後也是一個分子。內酯的環中只有一個酯基(—COO—),若一個環中有兩個以上的酯基則不是內酯而是交酯
中文名
內酯
外文名
lactones
定    義
環中有且僅有一個酯基的有機物

目錄

內酯定義

若該分子的一個環中有且只有一個酯基,則為內酯。或者令其水解,如果該分子發生水解反應,看其產物是一分子化合物,還是兩分子化合物。若是一分子那就是內酯,若是兩分子則有可能是簡單酯類化合物,或者是交酯 [2]  可由同時含有羥基(-OH)和羧基(-COOH)的有機物分子內發生酯化反應脱去一分子水生成。

內酯命名

用傳統方法命名內酯時,拆開內酯得到母體化合物羥基,將羧基(-COOH)旁的第一個碳原子定為α-位,第二個定為β-,第三個定為γ-,第四個定為δ-,依此類推。名稱由成環羥基所處的位置、“-”、環內碳原子的個數及“內酯”二字構成。例子如γ-丁內酯(4-羥基丁酸形成的五元環內酯)。
內酯的IUPAC名稱是將上述名稱中的希臘字母用數字代替,α-、β-、γ-、δ-分別對應2-、3-、4-、5-。γ-丁內酯的IUPAC名稱為“4-丁內酯”。

內酯性質

性質與開鏈羧酸酯相似,與水(酸或鹼存在下)、醇或氨反應,生成相應的羥基酸、羥基酸酯或羥基酰胺。β-內酯通常由乙烯酮與醛、酮反應制取γ-或δ-內酯可由γ-或δ-滷代酸製取。一些從天然物中分離得到的大環內酯具有生物活性 [1] 
內酯一般難溶於水,易溶於乙醇和乙醚等有機溶劑,密度一般比水小。低級內酯是具有芳香氣味的液體。
低分子量酯是無色、易揮發的芳香液體。高級內酯常為無色無味的蠟狀固體。低分子量的酯可以作許多有機化合物的溶劑,也可作清漆的溶劑。 [1] 

內酯製備方法

酯化法
γ-丁內酯製備流程
γ-丁內酯製備流程(2張)
羥基羧酸在濃硫酸催化下加熱脱水可以獲得,但純度較低,有大量的交酯和鏈酯等副產物生成,實際中極少應用。工業上可一般使用脱氫法、順酐直接加氫法和順酐酯化加氫法等。 [2] 
脱氫法
以工業製備γ-丁內酯(GBL)為例:用1,4-丁二醇脱去一分子氫氣獲得。
γ-丁內酯工藝由反應系統、精製系統組成。1,4-丁二醇在催化劑的作用下生成γ-丁內酯和副產品氫氣。副產品氫氣經甲烷化除去雜質送至丁二醇低壓反應器使用。γ-丁內酯首先脱除輕組分,然後脱除重組分,純度達到99.5%以上,送至成品槽。 [2] 
順酐直接加氫法
將順酐汽化後與氫氣一起進入加氫反應器,在銅系列催化劑的作用下轉化成為γ-丁內酯,同時產生少量四氫呋喃,經冷卻後得到γ-丁內酯粗品,氫氣循環使用;γ-丁內酯粗品經精餾得到γ-丁內酯和四氫呋喃。
順酐酯化加氫法
正丁烷(空氣催化氧化)—→順酐(與水充分接觸)—→順酸(在液相中兩步催化加氫) —→BDO(精餾脱水)—→高純度產品。 [2] 
參考資料
  • 1.    有機化學第七版 呂以仙 人民衞生出版社
  • 2.    龔躍法,鄭炎松,陳東紅等編著. 有機化學. 武漢:華中科技大學出版社, 2012.02.