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半縮醛

鎖定
半縮醛為一類羥基醚化合物,通式為RCH(OH)OR1。在酸性催化劑的作用下,醛和醇能發生親核加成反應,生成半縮醛。半縮醛一般不穩定,可以繼續和一分子的醇作用,生成縮醛。
中文名
半縮醛
外文名
hemiacetal,semiacetal
通    式
RCH(OH)OR1
特    徵
不穩定
另    稱
醛縮一醇
形成過程
醛和一分子醇的親核加成

半縮醛定義

圖1 半縮醛的通式 圖1 半縮醛的通式
半縮醛是一類同一碳上連有一個羥基,一個烷氧基和一個氫的有機化合物。半縮醛由醛與醇發生親核加成反應生成,烷氧基來自醇,其它部分來自醛。一般的半縮醛不穩定,常作為形成縮醛反應的中間體,但成環的半縮醛有一定穩定性,而半縮醛可以繼續和醇反應得到縮醛
半縮醛的通式為R1R2C(OH)OR,R1或R2有一個為H原子,而與O相連的R基團為烷基,結構如圖1所示。當所有的R基團都不是H原子時,則是半縮酮
半縮醛通常是不穩定的化合物,但成環的半縮醛有一定穩定性,尤其是五六元環,這種情況是因為分子內OH基團與羰基反應,葡萄糖和許多其他的醛糖就是一種環狀半縮醛。

半縮醛半縮醛的形成

半縮醛反應過程

在酸性催化劑的作用下,醛和醇反應生成半縮醛的反應過程如圖2所示 [1] 
圖2 半縮醛的形成過程 圖2 半縮醛的形成過程

半縮醛反應機理

生成半縮醛的反應機理見圖3 [2] 
圖3 半縮醛形成的機理 圖3 半縮醛形成的機理
首先是羰基和催化劑氫離子形成𨦡鹽,增加羰基碳原子的親電性,然後和一分子醇發生加成,失去氫離子後,產生不穩定的半縮醛。上述一切過程都是可逆反應,半縮醛在酸性和鹼性溶液中都是不穩定的。

半縮醛合成途徑

半縮醛的合成途徑有以下幾個:
醇和醛之間的親核加成;
醇和共振穩定的半縮醛陽離子的親核加成;
縮醛的部分水解。

半縮醛應用

在實際應用中,醇和醛的親核加成在工業中有很重要的作用。如乙烯醇的聚合體是不穩定的,它是一個易溶於水的高分子,不能作為纖維使用,但在硫酸的催化下和甲醛反應,生成縮醛,變為不溶於水的性能優良的纖維-維尼龍。在有機合成中,醇和醛的親核加成還常常用來保護羰基和羥基。 [2] 
參考資料
  • 1.    沈萍.有機化學:中國地質大學出版社,2011.8
  • 2.    邢其毅.基礎有機化學:高等教育出版社,2005.6