

3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮又称方形酸、方克酸。方酸是一种对称的平面性双质子四元碳氧化合物,具有独特的2π拟芳香性,因其独特而近乎完美的方形结构而得名。

由于共振稳定的芳香性方形二价阴离子结构,方酸具有很高的双重酸性(pKa1=0.54,pKa2=3.58)。

分子中C–C键键长并不完全相等,其双负离子共振结构中C–O和C–O键键长相等,负电荷可平均分布于所有氧原子上,对称性很强,因此具有良好的稳定性。
因其具有烯醇式结构与三氯化铁水溶液产生深紫色。可被溴及高锰酸钾氧化,与苯肼无反应。
前面的性质看起来就想看一个新鲜的物质似的,关键是其性质与羧酸相似,可与碱成盐,可生成酯、酰氯、酰胺及混合酸酐。可作为酰化试剂,与富电活化芳环进行酰化反应。

方酸根离子还是一位好配体。Nature Materials 报道了通过硝酸钙和方酸(squaric acid)合成具有刚性一维通道的超微孔金属有机框架[Ca(C4O4)(H2O)]。起到分子筛的作用,允许乙烯通过而阻止乙烷通过。

钙原子与来自五个不同C4O42-配体的七个氧原子和一个水分子配位形成一个五角双锥形的簇,并通过有机配体桥联形成一维无限链,一维通道有一分子水作为客体占据。

当其处于上图所示结构时,由Hückel规则不难判断具有芳香性,因此其烯醇式稳定性极强,羟基氢酸性也极强,pKa甚至小于1
2012年安徽高考理综化学26.(14分)PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料,可由马来酸酐等原料经下列路线合成:

(1)A→B的反应类型是——;B的结构简式是——。
(2)C中含有的官能团名称是——;D的名称(系统命名)是——。
(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体,分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基,但不含—O—O—键。半方酸的结构简式是——。
(4)由D和B合成PBS的化学方程式是—— 。
(5)下列关于A的说法正确的是——。
a.能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色
b.能与Na2CO3反应,但不与HBr反应
c.能与新制Cu(OH)2反应
d.1molA完全燃烧消耗5molO2
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