醇、醚、环氧化合物与硫醇
醇的脱水(alcohol dehydration)
脱水是把醇变成烯烃的反应:抽走相当于一分子水的部分——一个 -OH 和一个相邻的氢一起离去,新形成的碳碳双键把缺口补上。它是酸催化水合的逆反应:水合是把水加到双键上,脱水则是把水再取出来。
大多数醇的脱水用强酸催化剂(浓 H2SO4 或 H3PO4)加热进行。酸先把 -OH 质子化,使它从一个毫无希望的离去基团变成水,水于是能离去。对仲醇或叔醇而言这会生成碳正离子,随后一个碱从相邻的(β)碳上夺走一个质子,形成双键——这是 E1 机理。产物遵循扎依采夫规则,偏向取代度更高、更稳定的烯烃。反应活性随碳正离子稳定性排序:叔醇容易脱水,仲醇需更剧烈的条件,伯醇则迟钝(走另一种协同的、类 E2 的路径,以避开不稳定的伯碳正离子)。
脱水是引入双键的标准手段,但有两点必须老实交代。其一,由于它经过碳正离子,骨架重排(氢迁移或烷基迁移)可能把产物搅乱成意料之外的东西。其二,当能形成不止一种烯烃时,通常会得到混合物,只是富含扎依采夫产物。为了得到更干净、不重排的结果,化学家常采取间接脱水——把 -OH 转成对甲苯磺酸酯或卤化物,再用碱做 E2。
把叔丁醇 (CH3)3C-OH 与硫酸共热,得到 2-甲基丙烯 (CH3)2C=CH2 和水。酸把 -OH 质子化,水离去生成叔碳正离子,再失去一个 β 质子形成烯烃。
酸 + 热从醇中除去水,留下一个双键。
扎依采夫(取代度最高的烯烃)是常见结果,但它是一种倾向、不是定律;酸催化脱水中的碳正离子重排可能给出骨架与起始醇不同的产物。
又称
另见