羧酸及其衍生物

酸酐

/ AN-hy-dryde /

取两个羧酸分子,从它们之间挤出一分子水,再把剩下的部分接起来——这就是酸酐。名字说得很直白:"酐(anhydride)"意思是"无水",即脱了水的双酸。乙酸酐由两个乙酸做成,是整个有机化学中最常用的试剂之一。

酸酐的结构是 R-CO-O-CO-R:两个酰基(各含一个 C=O)共用中间一个桥连的氧。当亲核试剂进攻其中一个羰基时,那个桥氧以羧酸根离子的形式离去——它是个不错的离去基团,只是不如氯离子。所以酸酐在反应性上恰好位于酰氯之下:比酯和酰胺活泼,比酰氯逊色。对称酸酐(两半相同,如乙酸酐)很常见;混合酸酐也存在,并在生物体内扮演重要角色。

酸酐因温和、可控的酰化能力而备受青睐。乙酸酐能干净地把乙酰基接到醇和胺上——正是它把乙酰基接到水杨酸上做成阿司匹林,也在无数合成中接到糖和胺上。由于离去基团是羧酸根而不是腐蚀性的 HCl,酸酐往往比酰氯更温和、更易操作,同时仍然相当活泼。

乙酸酐 (CH3CO)2O 与水杨酸的 -OH 反应,装上一个乙酰基,生成乙酰水杨酸(阿司匹林),并放出一分子乙酸作为副产物(即离去的羧酸根质子化后)。

乙酸酐是经典的乙酰化试剂,如阿司匹林的合成。

酸酐不等于酸的水合物,也不等于普通的酯;它的标志性特征是把两个酰基通过一个氧连起来的 C(=O)-O-C(=O) 结构。

又称
carboxylic anhydride(RCO)2O羧酸酐