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乙二醇保护羰基反应条件

小巧的小土豆
甜美的乌龟
2022-12-23 06:26:42

乙二醇保护羰基反应条件

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健壮的龙猫
负责的大叔
2026-04-30 18:44:46

羰基 (carbonyl group) 是指具有碳-氧双键的基团,由其共振式便能得知羰基的碳原子具有部分的正电性质(图一),也因此羰基的碳原子非常容易受到亲核剂的攻击,进而产生键结。

图一、含羰基化合物之共振式(作者绘制)

羰基常见的亲核加成化学反应包含:(1) 利用硼氢化钠 (sodium borohydride, NaBH4) 或铝氢化锂 (lithium aluminium hydride, LiAlH4, LAH)…...等还原剂将羰基还原成醇基。(2) 利用格任亚试剂(Grignard reagent, 以苯基格任亚试剂为例)进行亲核加成反应,产生醇类化合物。(图二)

图二、常见的羰基亲核加成反应(作者绘制)

然而,真正用来进行有机合成的有机分子通常较为复杂,具有多个官能基(包含羰基),此时用来进行反应的试剂可能因为与羰基作用而失去原本的功效,同时也可能使羰基产生转变。考虑以下的例子:(图三)

图三、含羰基化合物的还原反应(作者绘制)

若要将化合物的酯基还原成醇基,直观地来说会使用 LiAlH4 作为还原剂。然而,在这样的反应条件下,却没有办法得到预期的产物。因为 LiAlH4 除了会将酯基还原外,亦会使羰基还原成醇基,得到二醇化合物。(图四)

图四、以

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调皮的棒球
虚幻的西牛
2026-04-30 18:44:46

在苯肼和羰基反应中,苯肼会与羰基发生反应,生成苯并羰基。这种反应是容易进行的。

乙二醇与羰基之间的反应要比苯肼与羰基之间的反应容易得多。乙二醇可以与各种羰基反应,例如甲醛、甲酸、亚甲基苯羰基等,生成各种乙二醇羰基。这些反应通常很容易进行,可以在常温下进行。

内向的蛋挞
落寞的指甲油
2026-04-30 18:44:46
第一步:酮在酸催化下形成质子化的羰基,乙二醇的羟基氧进攻羰基碳,进攻的羟基失去质子形成半缩醛;

第二步:半缩醛在酸催化下失去一份子水形成碳正离子中间体,乙二醇的另一个羟基进攻碳正离子,失去质子后就得到四元环的缩醛结构。

清脆的外套
魁梧的耳机
2026-04-30 18:44:46
生成缩酮常使用二元醇,是因为二元醇可以形成稳定的五元环。

生成缩酮一般采用乙二醇,乙二醇和羰基反应形成稳定的五元环,反应形成缩酮速度快,条件温和。羰基因为极性强,含有双键,对其临近的碳原子也具有巨大的影响,很容易发生副反应加成反应和取代反应,在有机合成中很多场合必须被保护。

甜蜜的大象
满意的睫毛
2026-04-30 18:44:46
乙二醇保护羰基脱保护可以使用有机合成试剂C2H4(SH)2+RR'CO→C2H4S2CRR'+H2O缩硫醛/酮用加氢的雷尼镍处理。使用有机合成试剂C2H4(SH)2+RR'CO→C2H4S2CRR'+H2O缩硫醛/酮用加氢的雷尼镍处理后,硫原子脱掉,羰基被还原为亚甲基,保护也就消失了。

高兴的绿草
奋斗的篮球
2026-04-30 18:44:46
1.碳碳双键经典性质就是亲电加成,可以与碳碳双键发生亲电加成的试剂有:卤素分子、卤化氢、次卤酸、硼烷、硫酸、水、醋酸汞等带正电荷或亲电子的试剂

此外,碳碳双键还可以被高锰酸钾、臭氧、氧化银(催化氧化)等氧化剂氧化

2.羟基可以分为酚羟基与醇羟基;醇羟基具有很弱的酸性(一般弱于水),能与钠等活泼金属反应,

醇羟基可以被卤素原子取代,可以与氢卤酸、卢卡斯试剂(浓盐酸+无水ZnCl2)、卤化磷、亚硫酰氯反应;

醇羟基能与无机酸或有机酸生成酯类,可以与乙酸等有机酸以及硫酸、硝酸等无机酸反应,还可以与磺酰氯和三氯氧磷成酯

醇羟基能发生脱水反应(消去),可以分子内脱水生成烯烃或与其他醇类发生脱水反应生成醚

此外,邻二醇还有一些特殊反应,它可以被高碘酸氧或四乙酸铅化生成醛酮,

酚羟基酸性较强,可以与碳酸钠反应生成酚钠和碳酸氢钠

酚羟基C-O键比醇羟基稳定难以断裂,不易生成酯,仅能与酰氯或酸酐反应生成酯

3.酮基即羰基,最经典的性质是与亲核试剂发生亲核加成反应,亲核试剂如氢氰酸、亚硫酸氢钠、水、醇、金属有机试剂(格氏试剂、锂试剂等)、氨及其衍生物、磷叶立德等亲核试剂均能与其发生亲核加成反应

其次是羰基的还原反应,常见的还原剂有:氢气(催化加氢)、金属氢化物(其实也属于亲核加成)、异丙醇铝、锌汞齐(脱去氧原子,还原成亚甲基)、肼+醇钠(Wolf-Kishner还原)、活泼金属等

羰基的氧化反应,常见试剂:仅醛能与Tollens试剂(银镜反应)、fehling试剂反应;醛酮能与高锰酸钾重铬酸钾等强氧化剂反应生成羧酸,与过氧酸反应成酯,

此外醛酮之间还能发生羟醛缩合反应。

快乐的小松鼠
个性的小天鹅
2026-04-30 18:44:46

这个只是醇和醛的缩合反应,不是叫羟醛缩合。羟醛缩合是指含有a-H的醛的缩合反应。而醇可作为亲核试剂与羰基的碳发生缩合反应,生成物如图。

第一步生成半缩醛,两个羟基再缩合反应生成缩醛