羧酸及其衍生物

酸酐

/ AN-hy-dryde /

取兩個羧酸分子,從它們之間擠出一分子水,再把剩下的部分接起來——這就是酸酐。名字說得很直白:「酐(anhydride)」意思是「無水」,即脫了水的雙酸。乙酸酐由兩個乙酸做成,是整個有機化學中最常用的試劑之一。

酸酐的結構是 R-CO-O-CO-R:兩個醯基(各含一個 C=O)共用中間一個橋連的氧。當親核試劑進攻其中一個羰基時,那個橋氧以羧酸根離子的形式離去——它是個不錯的離去基團,只是不如氯離子。所以酸酐在反應性上恰好位於醯氯之下:比酯和醯胺活潑,比醯氯遜色。對稱酸酐(兩半相同,如乙酸酐)很常見;混合酸酐也存在,並在生物體內扮演重要角色。

酸酐因溫和、可控的醯化能力而備受青睞。乙酸酐能乾淨地把乙醯基接到醇和胺上——正是它把乙醯基接到水楊酸上做成阿斯匹靈,也在無數合成中接到糖和胺上。由於離去基團是羧酸根而不是腐蝕性的 HCl,酸酐往往比醯氯更溫和、更易操作,同時仍然相當活潑。

乙酸酐 (CH3CO)2O 與水楊酸的 -OH 反應,裝上一個乙醯基,生成乙醯水楊酸(阿斯匹靈),並放出一分子乙酸作為副產物(即離去的羧酸根質子化後)。

乙酸酐是經典的乙醯化試劑,如阿斯匹靈的合成。

酸酐不等於酸的水合物,也不等於普通的酯;它的標誌性特徵是把兩個醯基透過一個氧連起來的 C(=O)-O-C(=O) 結構。

又稱
carboxylic anhydride(RCO)2O羧酸酐