脱羧反应名词解释

Question

如题所述

Answer 1

脱羧反应是羧酸失去羧基放出二氧化碳的反应。例如：过氧化二苯甲酰的脱羧反应。过氧化二苯甲酰可由苯甲酰氯与过氧化氢反应制得，常用作游离基反应的引发剂。它的分子中间的过氧键是非极性共价键。两边的苯甲酰基是吸电子基，所以温热时即发生均裂。
发生原因
在羧酸分子中，羧基中的碳原子是SP2杂化的，它的三个SP2化轨道分别与烃基及两个氧原子形成三个σ键，这三个σ键同在一个平面上，碳原子剩下的一个P电子与氧原子的一个P电子形成了羰基中的π键，羧基中的羟基的氧上有一对孤电子，可与羰基上的π键形成P-π共轭体系。
根据物理方法测定：羧基中C=O的键长为0.125nm，比醛酮中的C=O键长0.122nm略长，而C-OH中的碳-氧键长为0.131nm，比醇中的碳-氧键长0.143nm要短。C=O键和C-OH键的键长平均化的趋势，证明了羧基中共轭效应是确实存在的。
由于P-π共轭效应，OH的氧原子的电子云向羰基移动，增强了O-H键的极性，有利于氢原子的离解，使羧酸比醇酸性强。当羧基上的H离解后，P-π共轭作用更加完全，两个C-O键的键长完全平均化，羧酸根负离子更加稳定。当受热时可以作为CO2整体脱去。CO2脱去后，中心碳原子转为SP杂化，碳原子的两个SP 杂化轨道分别与两个氧原子形成两个σ键，分子呈直线型，碳原子以未参与杂化的两个P轨道，分别与两个氧原子的P轨道形成两个四电子三中心大π键。这是一个非常稳定的结构。从热力学的观点看，越稳定的越容易形成，所以脱羧反应能够发生。