醛水合物也称之为醛的水合物,英文名称为Aldehyde hydrate。它是指在酸性条件下,水作为亲核试剂,与醛发生相应的亲核加成反应所形成的加成产物。产物中最大的特点是一个碳原子上有两个羟基,我们把这种结构的产物叫做偕二醇。
简介醛水合物也就是所谓的偕二醇,化学结构中一个碳原子含有两个羟基。英文名称是Aldehyde hydrate,它是指有机醛与水发生亲核加成反应,酸性条件下生成的加成产物。如下图所示的醛、酮的水合物的反应通式。
由于醛水合物中有两个羟基连在同一个碳上,这样的化合物在热力学上是很不稳定的,很容易失去一个水分子重新转变为醛和酮。换句话说水合醛酮的加成反应是一个可逆反应,而且平衡是大大偏向于反应物方面。
空间位阻对偕二醇含量的变化如下图所示额甲醛、乙醛、丙酮的醛酮水合物额含量变化:
图中可以清楚地看到甲醛形成的水合物的量达到100%,接下来是乙醛的水合物的量为58%,而丙酮形成的水合物的比例确是0,可以明显地看到偕二醇的生成量是在逐步下降的。原因在于空间位阻增大及羰基的亲电性下降。只有甲醛在水溶液中几乎全部都变味水合物,但是甲醛 水合物是不能分离得到,原因是因为在分离过程中很容易失去水回到甲醛的结构。
其他醛水合物的形成若羰基与强的吸电子基团(如-COOH,-CHO,-COR,-CCl3等),使得羰基碳原子的正电性增加,接受亲核试剂的能力增强,可以形成稳定的水合物。例如水合氯醛就是三氯乙醛的水合物,在水合氯醛的红外吸收光谱中未观察到羰基吸收峰,这进一步说明三氯乙醛化合物转变成非羰基的水合氯醛化合物。1
水合氯醛化合物非常稳定,为白色固体,熔点57℃,具有安眠作用。水合氯醛用于治疗失眠、烦躁不安和惊厥,是19世纪末和20世纪前期时很常用的催眠药,当时很多明星的死亡都与水合氯醛服药过量或其副作用有关,比如玛丽莲·梦露和约翰·丁达尔(John Tyndall)。在20世纪中期时很大程度上被巴比妥类药物以及此后的苯二氮䓬类药物所代替。也曾用作基础麻醉的辅助用药,但已很少使用。
纯水合氯醛是无色透明有强烈辛辣气味的单斜片状结晶固体,味微苦,有挥发性。易溶于水、乙醇、氯仿、甘油、乙醚、丙酮、丁酮,微溶于苯、二硫化碳、石油醚、甲苯。遇碱分解为氯仿和甲酸盐。遇热释放出有毒有刺激性的气体。加热到98°C时分解为三氯乙醛和水。
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李廉 - 副教授 - 中国矿业大学