同碳二醇 :化学反应过程中的中间体物质

更新时间:2024-09-21 03:12

同碳二醇,又称胞二醇、偕二醇或孪二醇,是指有机化合物中的同一个上连有两个羟基的二醇,通常是反应过程中的中间体。偕二醇是指两个羟基官能团(-OH)共价结合到同一个碳原子上的有机化合物,一般是不稳定的。最简单的偕二醇为甲二醇化学式:CH4O2 或 H2C(OH)2。其它的例子还有:二羟基丙二酸 HOOC-C(OH)2;十羟基环戊 (C(OH)2)5;(F3C)2C(OH)2,六氟丙酮水合物形式,由于六个原子的强吸电子作用,使其水合物形式能稳定存在;水合氯醛,CCl3C(OH)2,也是由于卤原子的强吸电子作用而稳定。

性质

同碳二醇极不稳定,非常容易脱水变成醛或。可以理解为H2O是弱的亲核试剂,因此H2O对羰基加成的反应,平衡常数比较小,倾向于醛酮一方。

由于O原子电负性大、半径小,因此其电荷密度相当大,当两个-OH连在一个C上时,电荷密度太大,使得体系在热力学上不稳定。然而,当醛酮的基上连有吸电子基团时则稳定存在,如图所示(水合三酮)。

这是因为强吸电子基团增强了羰基的亲电活性,使羰基变得极为活泼,能够与水发生加成反应并生成稳定产物偕二醇。

又如:

1、三氯乙醛被水加成:ClCCHO+HO→ClCCH(OH)(安眠药)

2、甲醛被水加成:HCHO+HO→HCCH(OH),转化率100%

3、乙醛被水加成:CHCHO+HO→CH3CH(OH),转化率58%

由于乙醛的羰基碳甲基这一给电子基团相连,羰基亲电活性被削弱,且位阻增大,因此反应性相对甲醛来说较弱。甲醛则因其高羰基活性和极低位阻而具有极高的反应性。

再如:甲酸(甲酸)+HO→HC(OH)(原甲酸)

相似化合物

类似地,当一个上连接了两个或多个这样的吸电子基团(-Cl,-Br,-OH和-NH)且其一基团含H时,该结构在热力学上都是不稳定的,容易发生1,2-消除反应

如:

1.RR'CClOH→RR'C=O + HCl

2.RR'COHNH→RR'C=NH + HO

参考资料

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