同碳二醇

化学反应过程中的中间体物质

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 碳 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 : CH4 O2 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 的 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 碳 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 与 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 碳 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