原酸酯

原酸酯（Orthoester）是原酸（羧酸的水合物，RC(OH)₃）形成的酯類，即是在同一碳原子上含有三個烷氧基基團的有機化合物。包括原甲酸乙酯（HC(OC₂H₅)₃）和原乙酸乙酯（CH₃C(OC₂H₅)₃）。

基本介紹

• 中文名：原酸酯
• 外文名：orthoesters
• 相關學科：有機化學
• 氣味：具有類似醚的氣味

簡介

原酸酯大多為液體，並具有類似醚的氣味。對鹼穩定，可被酸分解。低級(低碳數)原酸酯可用氯仿與醇鈉反應製得，高級(高碳數)原酸酯多用醇與氯化氫和腈反應製備。原酸酯廣泛套用於有機合成中。

最簡單的原酸酯是原甲酸酯。原酸酯對鹼穩定，但易被酸分解，可用作酯的保護基，也可以與醛或酮反應，引入縮醛或縮酮保護基。是原酸RC(OH)₃的三個羥基全部被烷氧基(—OR)取代所生成的化合物。原酸因其三個羥基連在同一碳原子上而極不穩定，未曾分離得到。與此結構相應的酯卻能穩定存在。原酸酯為具有類似醚氣味的液體，對鹼穩定,可被酸分解。

製備

原甲酸酯 HC(OR)₃可由氯仿與過量的相應的醇鈉反應製得。例如，由氯仿與乙醇鈉反應可製得原甲酸乙酯。

原甲酸三乙酯的製備方程式

較高級的原酸酯通常由腈、氯化氫與醇反應，首先形成亞胺酯鹽酸鹽，繼而再與過量醇反應製得。原碳酸酯C(OR)₄不能從四氯化碳與醇鈉反應製得，而是由硝基三氯甲烷與相應的醇鈉反應製得。

原甲酸酯廣泛用於有機合成，例如，甲酸酯或原碳酸酯與酮反應可生成縮酮。

原甲酸酯與醛的反應方程式

它與格利雅試劑反應可合成醛。

格氏試劑與原甲酸三乙酯的反應方程式

原甲酸乙酯與丙二酸二乙酯進行縮合反應生成的乙氧亞甲基丙二酸二乙酯 （結構式如下圖所示）是合成藥物的中間體。原碳酸酯與格利雅試劑反應，可合成高級原酸酯。

乙氧亞甲基丙二酸二乙酯的結構式

水解

原酸酯很容易在酸溶液中水解生成酯。反應方程式如下：

RC(OR') ₃ + H₂O → RCO₂R' + 2 R'OH

原甲酸甲酯水解，先生成甲酸甲酯和甲醇，進一步反應生成甲酸或甲酸鹽。水解機理如下圖所示：

原酸酯水解的機理