所述酸酐是通过释放水从两个分子的结合始发的化学化合物。因此，这可以看作是初始物质的脱水。虽然并非完全正确。
在有机和无机化学中，它们被提及，并且在两个分支中，它们的理解都有相当大的差异。例如，在无机化学中，碱性氧化物和酸性氧化物分别被认为是它们的氢氧化物和酸的酸酐，因为前者与水反应形成后者。
酸酐的一般结构。来源：DrEmmettBrownie，来自Wikimedia Commons
在此，术语“无水”和“酸酐”之间可能会产生混淆。通常，无水是指已经脱水而其化学性质没有变化（没有反应）的化合物。而使用酸酐时，会发生化学变化，反映在分子结构中。
如果将氢氧化物和酸与其相应的氧化物（或酸酐）进行比较，就会发现有反应发生。相反，某些氧化物或盐可能会水合，失水并保持相同的化合物。但是如果没有水，那就是无水的。
另一方面，在有机化学中，酸酐的含义是初始定义。例如，最广为人知的酸酐之一是衍生自羧酸的那些（上图）。这些由两个酰基（-RCO）通过一个氧原子的结合组成。
在其一般结构中，R 1表示一个酰基，R 2表示第二个酰基。因为R 1和R 2不同，所以它们来自不同的羧酸，因此它是不对称酸酐。当两个R取代基（它们是否为芳族）相同时，在这种情况下称为对称酸酐。
当两种羧酸结合形成酸酐时，可能会或可能不会形成水以及其他化合物。一切都取决于这些酸的结构。
酸酐的性质
酸酐的性质将取决于您所指的是哪些。它们中的大多数具有与水反应的共同点。但是，对于无机物中所谓的碱性酸酐，实际上它们中的几种甚至不溶于水（MgO），因此该陈述将集中于羧酸的酸酐。
熔点和沸点取决于（RCO）2 O 的分子结构和分子间相互作用，这是这些有机化合物的一般化学分子式。
如果（RCO）2 O 的分子量低，则在室温和压力下可能是无色液体。例如，乙酸酐（或乙酸酐）（CH 3 CO）2 O是液体，并且是工业上最重要的一种，其产量非常大。
乙酸酐与水之间的反应由以下化学方程式表示：
（CH 3 CO）2 O + H 2 O => 2CH 3 COOH
注意，当添加水分子时，释放出两个乙酸分子。但是，乙酸不会发生逆反应：
2CH 3 COOH =>（CH 3 CO）2 O + H 2 O（不发生）
有必要采取另一种综合途径。另一方面，二羧酸可以通过加热来实现；但将在下一节中进行说明。
化学反应
水解
酸酐最简单的反应之一是它们的水解，这已经证明是乙酸酐。除此示例外，还有硫酸酐：
H 2 S 2 O 7 + H 2 O <=> 2H 2 SO 4
在这里，您有一种无机酸酐。注意，对于H 2 S 2 O 7（也称为二硫酸），该反应是可逆的，因此加热浓缩的H 2 SO 4会形成其酸酐。另一方面，如果它是H 2 SO 4的稀溶液，则释放出SO 3（硫酸酐）。
酯化
酸酐与醇反应，之间存在吡啶，生成酯和羧酸。例如，考虑乙酸酐与乙醇之间的反应：
（CH 3 CO）2 O + CH 3 CH 2 OH => CH 3 CO 2 CH 2 CH 3 + CH 3 COOH
由此形成乙醇酸乙酯，CH 3 CO 2 CH 2 CH 3和乙酸（乙酸）。
实际上，会发生的是用酰基取代羟基的氢：
R 1 -OH => R 1 -OCOR 2
在（CH 3 CO）2 O 的情况下，其酰基为-COCH 3。因此，据说OH基团正在被酰化。但是，酰化和酯化不是可互换的概念。酰化作用可直接发生在芳环上，即Friedel-Crafts酰化作用。
因此，在酸酐存在下的醇通过酰化被酯化。
另一方面，两个酰基中只有一个与醇反应，另一个与氢反应形成羧酸。对于（CH 3 CO）2 O，它是乙酸。
酰胺化
酸酐与氨或胺（伯胺和仲胺）反应生成酰胺。该反应与刚刚描述的酯化反应非常相似，但ROH被胺取代；例如，仲胺，R 2 NH。
同样，认为（CH 3 CO）2 O与二乙胺Et 2 NH 之间的反应：
（CH 3 CO）2 O + 2ET 2 NH => CH 3 CONET 2 + CH 3 COO - + NH 2的Et 2
和二乙基乙酰胺，CH 3 CONET 2，和羧基化的铵盐，CH 3 COO - + NH 2的Et 2形成。
尽管看似难以理解该方程，但足以观察到–COCH 3基团如何取代Et 2 NH 的H 形成酰胺：
Et 2 NH => Et 2 NCOCH 3
反应不是酰胺化，而是酰化。这个词概括了一切。这次，胺进行了酰化反应，而不是醇。
酸酐如何形成？
无机酸酐是通过元素与氧气反应形成的。因此，如果该元素是金属的，则形成金属氧化物或碱性酸酐。如果是非金属的，则形成非金属的氧化物或酸酐。
对于有机酸酐，反应是不同的。两种羧酸不能直接结合而释放出水并形成酸酐。尚未提及的化合物的参与是必要的：酰氯RCOCl。
羧酸与酰氯反应，生成相应的酸酐和氯化氢：
R 1 COCl + R 2 COOH =>（R 1 CO）O（COR 2）+ HCl
CH 3 COCl + CH 3 COOH =>（CH 3 CO）2 O + HCl
一个CH 3来自乙酰基CH 3 CO–，另一个已经存在于乙酸中。选择特定的酰氯以及羧酸可导致合成对称或不对称酸酐。
环酐
与其他需要酰氯的羧酸不同，二羧酸可以缩合成相应的酸酐。为此，需要对其进行加热以促进H 2 O 的释放。例如，显示了由邻苯二甲酸形成邻苯二甲酸酐的情况。
形成邻苯二甲酸酐。来源：Jü，来自Wikimedia Commons
注意五角环是如何完成的，连接两个C = O基团的氧是其中的一部分。这是一种环状酸酐。同样，可以看出，由于R 1和R 2相同，所以邻苯二甲酸酐是对称酸酐：芳环。
并非所有的二羧酸都能够形成其酸酐，因为当它们的COOH基团广泛分离时，它们被迫完成越来越大的环。可以形成的最大的环是六角形的环，比不发生反应的环大。
命名法
酸酐如何命名？除了无机氧化物以外，与氧化物有关，到目前为止，所解释的有机酸酐的名称取决于R 1和R 2的同一性。就是它的酰基。
如果两个R相同，只需在羧酸的相应名称中将“酸”一词替换为“酸酐”即可。相反，如果两个R不同，则按字母顺序命名。因此，要知道该怎么称呼，必须首先查看它是对称还是不对称酸酐。
（CH 3 CO）2 O是对称的，因为R 1＝ R 2＝ CH 3。它源自乙酸或乙酸，因此，根据先前的解释，其名称为：乙酸酐或乙酸酐。刚刚提到的邻苯二甲酸酐也是如此。
假设我们有以下酸酐：
CH 3 CO（O）COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
左边的乙酰基来自乙酸，右边的乙酰基来自庚酸。要命名该酸酐，您必须按字母顺序命名其R基团。因此，它的名称是：庚酸乙酸酐。
应用领域
无机酸酐的应用范围很广，从材料，陶瓷，催化剂，水泥，电极，肥料等的合成和配方，到具有数千种铁和铝矿物以及二氧化钛的地壳涂层生物体呼出的碳的百分比。
它们代表了起始来源，是许多无机合成中使用的化合物得到衍生的地方。最重要的酸酐之一是二氧化碳CO 2。它与水一起对于光合作用至关重要。并且在工业水平上，SO 3是必不可少的，因为可以从中获得所需的硫酸。
也许应用最多且拥有（虽然有生命）的酸酐是磷酸中的一种：三磷酸腺苷（也称为ATP），存在于DNA和新陈代谢的“能量货币”中。
有机酸酐
酸酐通过酰化反应生成醇，形成酯，胺，生成酰胺或芳香环。
这些化合物中每种都有数百万种，而制取酸酐的羧酸则有数十万种。因此，合成的可能性急剧增加。
因此，主要应用之一是将酰基结合到化合物中，取代其结构的原子或基团之一。
每种单独的酸酐都有自己的用途，但通常来说，它们都以相似的方式反应。因此，这些类型的化合物用于修饰聚合物结构，从而产生新的聚合物。即共聚物，树脂，涂料等。
例如，乙酸酐用于乙酰化纤维素的所有OH基（下图）。由此，OH的每个H被乙酰基COCH 3取代。
纤维素。来源：NEUROtiker，来自Wikimedia Commons
以这种方式，获得了乙酸纤维素聚合物。具有NH 2基团的其他聚合物结构也可以概述相同的反应，该结构也易于酰化。
这些酰化反应也可用于合成药物，例如阿司匹林（乙酰水杨酸）。
例子
有机酸酐的一些其他实例显示为完成。尽管没有提及它们，但是氧原子可以代替硫，得到硫，或者甚至是磷酸酐。
-C 6 H 5 CO（O）COC 6 H 5：苯甲酸酐。基团C 6 H 5代表苯环。其水解产生两种苯甲酸。
-HCO（O）COH：甲酸酐。其水解产生两种甲酸。
-C 6 H 5 CO（O）COCH 2 CH 3：苯甲酸丙酸酐。其水解产生苯甲酸和丙酸。
-C 6 H 11 CO（O）COC 6 H 11：环己烷甲酸酐。与芳环不同，它们是饱和的，没有双键。
-CH 3 CH 2 CH 2 CO（O）COCH 2 CH 3：丙酸丁酸酐。
琥珀酸酐
琥珀酸酐。来源：Ninjatacoshell，来自Wikimedia Commons
在这里，您有另一个衍生自琥珀酸的二羧酸环。请注意，三个氧原子如何揭示此类化合物的化学性质。
马来酸酐与琥珀酸酐非常相似，不同之处在于形成五边形碱基的碳之间存在双键。
戊二酸酐
戊二酸酐。来源：Choij，来自Wikimedia Commons
最后，显示出戊二酸酐。这在结构上与其他所有结构都不同，由六边形环组成。同样，三个氧原子在结构中脱颖而出。
其他酸酐，更复杂，总是可以通过彼此非常接近的三个氧原子来证明。
参考文献
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