
【化】 lactol; lactonaphthol
inner; inside; within
【醫】 end-; endo-; ento-; in-; intra-
【化】 hemiacetal; semi-acetal
【醫】 hemiacetal
内半縮醛(英文:Intramolecular Hemiacetal)是半縮醛的一種特殊形式,指同一有機分子内的羟基(-OH)與醛基(-CHO)或酮基(C=O)發生分子内縮合反應形成的環狀結構。該反應屬于可逆的酸堿催化過程,常見于單糖(如葡萄糖、果糖)的環狀結構形成中。
從化學結構看,内半縮醛包含一個醚鍵(C-O-C)和一個羟基(-OH)連接在同一碳原子上,形成五元環(呋喃型)或六元環(吡喃型)。其穩定性受環張力和分子空間構型影響,例如吡喃型結構因接近理想鍵角而更穩定。這一特性在生物化學中具有重要意義,例如DNA的核糖環結構即通過内半縮醛形式穩定存在。
根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)命名規則,内半縮醛屬于半縮醛的子類,其系統命名需标注環狀結構的位置編號。美國化學會《有機化學命名指南》指出,這類化合物的構型差異可通過α/β異頭物标記法區分。
權威參考文獻:
内半縮醛是半縮醛的一種特殊類型,其特點是羟基和醛基來自同一分子,通過分子内反應形成環狀結構。以下是具體解釋:
形成機制
當同一分子中同時存在醛基和羟基時,羟基的氧原子可作為親核試劑進攻醛基的羰基碳,發生分子内親核加成反應,生成環狀半縮醛結構。這種反應常見于糖類化合物(如葡萄糖)的環狀結構形成中。
結構特征
内半縮醛的碳鍊通常形成五元環(呋喃型)或六元環(吡喃型),例如葡萄糖在水溶液中會自發形成環狀半縮醛結構。環狀結構增強了分子的穩定性,因此内半縮醛比普通鍊狀半縮醛更穩定。
穩定性與應用
普通半縮醛易與另一分子醇反應生成縮醛,但内半縮醛因環狀結構的空間位阻效應和熱力學穩定性,通常能獨立存在。這一特性在生物化學中尤為重要,例如糖類的環式結構是DNA、RNA及多糖的基礎構型。
示例:葡萄糖的環狀結構中,醛基與C5羟基反應形成六元環(吡喃型),即為典型的内半縮醛結構。
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