克莱森酯缩合反应

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克莱森缩合反应Claisen缩合反应)是指两分子羧酸酯在强(如乙醇钠催化下,失去一分子而缩合为一分子β-羰基羧酸酯的反应。参与反应的两个酯分子不必相同,但其中一个必须在酰基的α-碳上连有至少一个原子。简单的说,该反应是一个酯分子的酰基对另一酯分子的酰基α-碳原子进行的酰化反应。有关更广泛定义的克莱森缩合,请见下文“交叉克莱森缩合”。

Zh claisen condensation total.png

反应机理[编辑]

克莱森缩合反应的核心步骤是一个亲核取代反应,它的具体步骤如下:

1. 一分子羧酸酯在强碱的进攻下失去酰基的一个α-氢原子,这是一个E2消除反应,并得到碳负离子A。

Zh claisen condensation step 1.png

2. A对另一分子羧酸酯的羰基进行亲核进攻,得到中间体B,B随后脱去醇负离子而得到产物β-羰基羧酸酯。

Zh claisen condensation step 2.png

3. 产物的α-氢与两个羰基邻近,因而有较强的酸性,会与反应物中的强碱反应而以共轭碱的形式存在。

Zh claisen condensation step 3.png

交叉克莱森缩合[编辑]

正如前述指出,参与克莱森缩合的两个酯分子不必相同。两种不同的酯之间的克莱森缩合被称为交叉克莱森缩合。然而,此时缩合可依多种不同方式发生,这就大大增加了副产物的数量,并使这样的反应变得不够实用。在交叉克莱森缩合的实际应用中,一般其中一种酯在酰基的α-碳上没有氢原子(如苯甲酸乙酯),反应的复杂性就大大降低了。

交叉克莱森缩合事实上拓广了克莱森缩合的定义,即,被酰化的酯分子可以被其他羰基化合物替代,比如。这样的反应遵循与前述反应相同的机制,故也归属于克莱森缩合。

应用举例[编辑]

乙酰乙酸乙酯的合成[编辑]

两分子乙酸乙酯可以通过该反应缩合成为3-羰基丁酸乙酯(通常称为乙酰乙酸乙酯),该化合物是有机合成的重要中间体。

乙酰丙酮的合成[编辑]

在乙醇钠的催化下,一分子乙酸乙酯和一分子丙酮可缩合为2,4-戊二酮(通常称为乙酰丙酮)。乙酰丙酮的共轭碱在配位化学中是重要的配体

脂肪酸的合成[编辑]

在酶的催化下,通过克莱森缩合反应不断地将丙二酰辅酶A中的二碳单元添加到延伸中的碳链上,最终生成脂肪酸。

相关页面[编辑]