
【化】 lactol; lactonaphthol
inner; inside; within
【医】 end-; endo-; ento-; in-; intra-
【化】 hemiacetal; semi-acetal
【医】 hemiacetal
内半缩醛(英文:Intramolecular Hemiacetal)是半缩醛的一种特殊形式,指同一有机分子内的羟基(-OH)与醛基(-CHO)或酮基(C=O)发生分子内缩合反应形成的环状结构。该反应属于可逆的酸碱催化过程,常见于单糖(如葡萄糖、果糖)的环状结构形成中。
从化学结构看,内半缩醛包含一个醚键(C-O-C)和一个羟基(-OH)连接在同一碳原子上,形成五元环(呋喃型)或六元环(吡喃型)。其稳定性受环张力和分子空间构型影响,例如吡喃型结构因接近理想键角而更稳定。这一特性在生物化学中具有重要意义,例如DNA的核糖环结构即通过内半缩醛形式稳定存在。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)命名规则,内半缩醛属于半缩醛的子类,其系统命名需标注环状结构的位置编号。美国化学会《有机化学命名指南》指出,这类化合物的构型差异可通过α/β异头物标记法区分。
权威参考文献:
内半缩醛是半缩醛的一种特殊类型,其特点是羟基和醛基来自同一分子,通过分子内反应形成环状结构。以下是具体解释:
形成机制
当同一分子中同时存在醛基和羟基时,羟基的氧原子可作为亲核试剂进攻醛基的羰基碳,发生分子内亲核加成反应,生成环状半缩醛结构。这种反应常见于糖类化合物(如葡萄糖)的环状结构形成中。
结构特征
内半缩醛的碳链通常形成五元环(呋喃型)或六元环(吡喃型),例如葡萄糖在水溶液中会自发形成环状半缩醛结构。环状结构增强了分子的稳定性,因此内半缩醛比普通链状半缩醛更稳定。
稳定性与应用
普通半缩醛易与另一分子醇反应生成缩醛,但内半缩醛因环状结构的空间位阻效应和热力学稳定性,通常能独立存在。这一特性在生物化学中尤为重要,例如糖类的环式结构是DNA、RNA及多糖的基础构型。
示例:葡萄糖的环状结构中,醛基与C5羟基反应形成六元环(吡喃型),即为典型的内半缩醛结构。
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