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原酸酯

鎖定
原酸酯(Orthoester)是原酸(羧酸的水合物,RC(OH)3)形成的酯類,即是在同一碳原子上含有三個烷氧基基團的有機化合物。包括原甲酸乙酯(HC(OC2H5)3)和原乙酸乙酯(CH3C(OC2H5)3)。
中文名
原酸酯
外文名
orthoesters
相關學科
有機化學
氣    味
具有類似的氣味

目錄

原酸酯簡介

原酸酯大多為液體,並具有類似的氣味。對穩定,可被分解。低級(低碳數)原酸酯可用氯仿醇鈉反應制得,高級(高碳數)原酸酯多用氯化氫反應制備。原酸酯廣泛應用於有機合成中。
最簡單的原酸酯是原甲酸酯。原酸酯對鹼穩定,但易被酸分解,可用作酯的保護基,也可以與醛或酮反應,引入縮醛或縮酮保護基。是原酸RC(OH)3的三個羥基全部被烷氧基(—OR)取代所生成的化合物。原酸因其三個羥基連在同一碳原子上而極不穩定,未曾分離得到。與此結構相應的酯卻能穩定存在。原酸酯為具有類似醚氣味的液體,對鹼穩定,可被酸分解。

原酸酯製備

原甲酸酯 HC(OR)3可由氯仿與過量的相應的醇鈉反應制得。例如,由氯仿與乙醇鈉反應可製得原甲酸乙酯 [1] 
原甲酸三乙酯的製備方程式 原甲酸三乙酯的製備方程式
較高級的原酸酯通常由氯化氫反應,首先形成亞胺酯鹽酸鹽,繼而再與過量醇反應制得。原碳酸酯C(OR)4不能從四氯化碳與醇鈉反應制得,而是由硝基三氯甲烷與相應的醇鈉反應制得。
原甲酸酯廣泛用於有機合成,例如,甲酸酯或原碳酸酯與酮反應可生成縮酮 [2] 
原甲酸酯與醛的反應方程式 原甲酸酯與醛的反應方程式
它與格利雅試劑反應可合成醛。
格氏試劑與原甲酸三乙酯的反應方程式 格氏試劑與原甲酸三乙酯的反應方程式
原甲酸乙酯與丙二酸二乙酯進行縮合反應生成的乙氧亞甲基丙二酸二乙酯 (結構式如圖1所示)是合成藥物的中間體。原碳酸酯與格利雅試劑反應,可合成高級原酸酯。
圖1 乙氧亞甲基丙二酸二乙酯的結構式 圖1 乙氧亞甲基丙二酸二乙酯的結構式

原酸酯水解

原酸酯很容易在酸溶液中水解生成酯。反應方程式如下:
RC(OR') 3 + H2O → RCO2R' + 2 R'OH
甲酸甲酯水解,先生成甲酸甲酯和甲醇,進一步反應生成甲酸或甲酸鹽。水解機理如圖2所示:
圖2 原酸酯水解的機理 圖2 原酸酯水解的機理
參考資料
  • 1.    陸濤.有機化學第7版:人民衞生出版社,2012
  • 2.    Haynes L R. Organic Chemistry (Shirley, David A.)[J]. Journal of Chemical Education, 1965, 42(6):A486.