12.13
醛和酮会发生水合反应生成水合物——即1,1-二醇,或称偕二醇。
通过从二醇中去除水,可以逆转水合物的形成。
在平衡状态下,随着羰基碳上烷基的增加,形成的水合物量减少。
烷基的有利空间位阻和电子效应使得平衡倾向于羰基化合物一侧。
在中性条件下,由于水的亲核性较差,偕二醇的形成速率非常缓慢。然而,该反应可通过使用酸或碱催化剂而加速。
在酸催化中,水合氢离子使羰基氧质子化,从而生成一个强亲电性的羰基碳。该碳随后受到水分子的进攻,形成氧鎓阳离子。最后,另一个水分子使其去质子化,生成偕二醇。
在碱性条件下,较强的氢氧根亲核试剂首先进攻羰基碳,生成一个烷氧基中间体。随后,水分子使该中间体质子化,形成偕二醇。
氧基亲核试剂(如水)可以与醛和酮发生加成反应。 该反应导致水合物的形成,也称为 1,1-二醇或偕二醇。
水合物的形成是可逆反应。 水合物的形成受到羰基上烷基取代基所伴随的空间和电子因素的影响:水合物形成的速率随着连接到羰基碳上的烷基数量的减少而增加。 因此,对于更简单的醛,如甲醛,几乎所有醛都会产生…