克萊森酯縮合反應

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克萊森酯縮合反應

具有α-H的醛或酮,在鹼催化下生成碳負離子,然後碳負離子作爲親核試劑對醛或酮進行親核加成,生成β-羥基醛,β-羥基醛受熱脫水生成α-β不飽和醛或酮。在稀鹼或稀酸的作用下,兩分子的醛或酮可以互相作用,其中一個醛(或酮)分子中的α-氫加到另一個醛(或酮)分子的羰基氧原子上,其餘部分加到羰基碳原子上,生成一分子β-羥基醛或一分子β-羥基酮。這個反應叫做羥醛縮合或醇醛縮合。

1、通過醇醛縮合,可以在分子中形成新的碳碳鍵,並增長碳鏈。

2、酯的化學性質 ★★★ → 酯縮合反應 水解 醇解 氨解 還原 與格氏試劑反應 酯縮合反應 異羥肟酸鐵反應酯分子中的α-氫和醛、酮分子中的α-氫相似,比較活潑而顯示弱酸性,在醇鈉的作用下兩分子酯縮合生成β-酮酸酯,這個反應稱爲酯縮合反應或稱爲克萊森(Claisen)酯縮合反應(1887年)。

3、例如乙酸乙酯在乙醇鈉的作用下,發生酯縮合反應生成乙酰乙酸乙酯。

4、 反應是按下列歷程進行的:首先是親核試劑(CHO)進攻乙酸乙酯並奪取α-氫,生成一個負碳離子: 然後強親核的負碳離子和另一分子的乙酸乙酯的羰基發生親核加成反應,生成四面體負離子中間體: 形成的中間產物失去一個CHO,生成乙酰乙酸乙酯: 由於乙酰乙酸乙酯的α-氫原子位於兩個羰基的α-位置,受到兩個羰基的影響,所以乙酰乙酸乙酯的酸性(pK=11)較乙醇(pK=17)強,事實上是一個較強的酸,因此醇鈉可以奪取乙酰乙酸乙酯分子中亞甲基的氫,形成較穩定的負碳離子,最後酸化生成乙酰乙酸乙酯。

5、 酯縮合反應相當於一個酯的α-氫被另一個酯的酰基所取代,凡是含有α-氫的酯都有類似的反應。

6、因此,酯縮合反應本質是α-活潑氫的一個反應類型。

7、假如是兩種不同而都含有α-氫的酯進行酯縮合反應時,除了每種酯本身發生酯縮合外,兩種酯還將交叉地進行縮合,得到四種不同的β-酮酸酯的混合物,這在合成上的應用價值不大。

8、若兩種不同的酯中有一個是不含α-氫的酯,進行交叉的酯縮合反應時,因爲不含α-氫的酯不進行自身的酯縮合反應,反以可以控制條件主要只得到一種混合酯的縮合產物。

9、這種交叉酯縮合反應在合成上是有用的。

10、不含α-氫的酯有苯甲酸酯、草酸酯、甲酸酯與碳酸酯,它們都可以和含有α-氫的酯進行交叉縮合。

11、例如: 酯縮合反應與醛、酮的羥醛縮合十分相似,都是負碳離子對缺電子羰基的親核進攻,但羥醛縮合是加成反應,爲醛、酮的典型反應;而酯縮合反應總的結果是取代,是羧酸衍生物的典型反應。

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