半缩酮是一类同一碳上连接有一个烷氧基(R-O-),两个烃基和一个羟基的非稳定
有机化合物。有些糖类可以以半缩酮的形式存在。半缩酮一般由酮与醇反应得到,而半缩酮可以继续与醇反应得到缩酮。半缩酮在酸性和碱性水溶液中都是不稳定的。半缩酮反应式如图1:半缩醛和缩醛的原理式。
在多步有机合成和药物设计中,羰基的保护起着至关重要的作用,而缩酮类化合物通常作为保护羰基的有机合成中间体,而且许多缩酮被发现可以作为香料和添加剂,因此对缩酮的研究一直备受关注,仍是研究的热点。
缩酮传统的合成方法是在酸催化下,加热回流,醛酮与醇直接反应生成缩酮,但存在反应时间长、副反应多、后处理复杂等缺点;随后各种新的合成缩酮的催化体系被不断发现,如离子液体、纳米TiO等。这些催化剂体系有效地催化了羰基缩酮反应的发生,但仍存在反应时间较长、需加热回流、工艺复杂等缺点。20世纪20年代,美国科学家Richard和Loomis首先发现超声波可以加速化学反应,近年来,国内外有关声化学的研究以及学术交流异常活跃,超声波在有机合成中因具有反应条件温和、操作简便、清洁无污染等优点而受到了广泛关注,已被广泛应用于氧化反应、还原反应、加成反应、取代反应、缩合反应、水解反应等。
醛和醇在酸的催化下,醛的羰基被醇的羟基加成,原有的
羰基碳上连接有一个
醇羟基和一个醚键。一般来说半缩醛都是不稳定的,要么继续生成缩醛,要么分解重新回到醛和醇。
半缩醛是一类同一碳上连有一个羟基,一个烷氧基和一个氢的有机化合物。半缩醛由醛与醇发生
亲核加成反应生成,烷氧基来自醇,其它部分来自醛。一般的半缩醛不稳定,常作为形成
缩醛反应的中间体,但成环的半缩醛有一定稳定性,而半缩醛可以继续和醇反应得到
缩醛。
在实际应用中,醇和醛的亲核加成在工业中有很重要的作用。如乙烯醇的聚合体是不稳定的,它是一个易溶于水的高分子,不能作为纤维使用,但在硫酸的催化下和甲醛反应,生成缩醛,变为不溶于水的性能优良的纤维-维尼龙。在有机合成中,醇和醛的亲核加成还常常用来保护羰基和羟基。