克萊森酯縮合反應

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克萊森縮合反應Claisen縮合反應)是指兩分子羧酸酯在強(如乙醇鈉催化下,失去一分子而縮合為一分子β-羰基羧酸酯的反應。參與反應的兩個酯分子不必相同,但其中一個必須在酰基的α-碳上連有至少一個原子。簡單的說,該反應是一個酯分子的酰基對另一酯分子的酰基α-碳原子進行的酰化反應。有關更廣泛定義的克萊森縮合,請見下文「交叉克萊森縮合」。

Zh claisen condensation total.png

反應機理[編輯]

克萊森縮合反應的核心步驟是一個親核取代反應,它的具體步驟如下:

1. 一分子羧酸酯在強鹼的進攻下失去酰基的一個α-氫原子,這是一個E2消除反應,並得到碳負離子A。

Zh claisen condensation step 1.png

2. A對另一分子羧酸酯的羰基進行親核進攻,得到中間體B,B隨後脫去醇負離子而得到產物β-羰基羧酸酯。

Zh claisen condensation step 2.png

3. 產物的α-氫與兩個羰基鄰近,因而有較強的酸性,會與反應物中的強鹼反應而以共軛鹼的形式存在。

Zh claisen condensation step 3.png

交叉克萊森縮合[編輯]

正如前述指出,參與克萊森縮合的兩個酯分子不必相同。兩種不同的酯之間的克萊森縮合被稱為交叉克萊森縮合。然而,此時縮合可依多種不同方式發生,這就大大增加了副產物的數量,並使這樣的反應變得不夠實用。在交叉克萊森縮合的實際應用中,一般其中一種酯在酰基的α-碳上沒有氫原子(如苯甲酸乙酯),反應的複雜性就大大降低了。

交叉克萊森縮合事實上拓廣了克萊森縮合的定義,即,被酰化的酯分子可以被其他羰基化合物替代,比如。這樣的反應遵循與前述反應相同的機制,故也歸屬於克萊森縮合。

應用舉例[編輯]

乙酰乙酸乙酯的合成[編輯]

兩分子乙酸乙酯可以通過該反應縮合成為3-羰基丁酸乙酯(通常稱為乙酰乙酸乙酯),該化合物是有機合成的重要中間體。

乙酰丙酮的合成[編輯]

在乙醇鈉的催化下,一分子乙酸乙酯和一分子丙酮可縮合為2,4-戊二酮(通常稱為乙酰丙酮)。乙酰丙酮的共軛鹼在配位化學中是重要的配體

脂肪酸的合成[編輯]

在酶的催化下,通過克萊森縮合反應不斷地將丙二酰輔酶A中的二碳單元添加到延伸中的碳鏈上,最終生成脂肪酸。

相關頁面[編輯]

外部連結[編輯]