缩合反应
缩合反应（condensation reaction）是化学反应的一种，当中两个分子透过官能团的变化结合成一个新的分子，过程中有细小的分子失去。[1]如所失去的小分子为水，这个过程则称作脱水反应。其他常见的小分子包括氯化氢、甲醇或乙酸等。
当两个独立的分子反应，这缩合反应属于分子间的。一个简单的例子就如两个氨基酸透过形成肽键而结合成二肽，并透过不断重复这一步骤形成副产物如:多肽及蛋白质。与脱水反应相反的反应就是水解反应，当中水分子以氢氧离子及氢离子的形式与反应物反应，并使目标反应物分解。
如结合的过程中均由同一分子的原子或官能团参与，这缩合反应就属于分子内的，而这类反应常导致环的生成。其中一个例子为狄克曼缩合反应，当中一个二酯分子的两个酯官能团互相反应，透过失去一个醇分子而生成β-酮酯。
反应机理
[编辑]很多缩合反应的机理均跟从亲核酰基取代反应或羟醛缩合的路径进行。其他的缩合反应，如酮醇缩合等则须透过如自由基或单电子转移（single electron transfer）的引发进行。
在聚合物化学中的缩合作用
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在华莱士·卡罗瑟斯有关聚合反应类别的分类当中，有一种透过单体或单体链不断进行缩合作用而形成聚合物链的分类法，称作缩合聚合作用。这过程偶尔称作逐步增长聚合（Step-growth polymerization），但其实两者的考虑点并不相同。[2][3]两者最大的分别在于加成聚合及缩合聚合是以生成物的角度去考虑，而逐步增长聚合及链增长聚合（Chain-growth polymerisation）则从反应机理考虑。不少聚合物如聚酯及尼龙等均以这一方式结合。生成物可以是只有一种重复单位如A-B形成的均聚物，或是以多于一种单体如A-A与B-B组成的共聚物A-A与B-B。与缩合聚合作用相反的另一种聚合过程为加成聚合作用，当中在聚合过程中没有细小分子的离去。
一般而言，在过程中双官能团的单体只会生成线性聚合物，因此多是热塑性塑料。但如单体中有多于两个官能团，就有较大可能形成支链状聚合物，甚至形成交链，往往生成热固性塑料。但这一现象并不完全适用于所有聚合物，当中如常用于制作防弹衣物料的凯库勒就由两种双官能团的单体组成，但因当中的苯基团的存在使分子间排列非常齐整而出现大量分子间的氢键，大大加强了其硬度。
总结而言，缩合聚合物的形成过程较加成聚合为慢，而且常须加热。其分子量也较小。单体在反应过程中很早就被消耗，而且末端的官能团会得以保留，使短的聚合物链有机会形成较长的聚合物链。利用卡罗瑟斯方程，可证得要得到高聚合度的聚合物，反应进度必须也很高。
应用
[编辑]这一反应类别是制造形形色色的聚合物的基础，当中如尼龙及聚酯等，不同类型的缩合聚合物及多样的环氧树脂类化合物。此外，它也是实验室中制备硅酸盐及多磷酸盐（polyphosphates）的基础。由羧酸生成酸酐的过程也是典型的缩合作用。 不少生物学上的转录过程也是透过缩合作用达成，当中如由简单的氨基酸组成蛋白质的过程、聚酮合成、萜烯合成、磷酸化而至糖基化等都是典型的例子。
数量相当多的有机合成反应均是缩合反应，下方列出部分有关的反应：
- 酮醇缩合
- 羟醛缩合
- 克莱森酯缩合反应
- 达参反应（缩水甘油酯缩合反应）
- 狄克曼缩合反应
- 克脑文盖尔缩合反应
- 麦克尔加成反应
- Pechmann缩合反应
- 索普反应
- 安息香缩合反应（技术上这个并不是缩合反应，但只因历史原因而保留此名称）[1]
参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 国际纯化学和应用化学联合会，化学术语概略，第二版。（金皮书）(1997)。在线校正版: (1994) "Condensation Reaction"。doi:10.1351/goldbook.C01238
- ^ W. H. Carothers. Studies On Polymerization And Ring Formation. I. An Introduction To The General Theory Of Condensation Polymers. Journal of American Chemical Society. 1929, 51 (8): 2548–59. doi:10.1021/ja01383a041.
- ^ Paul J. Flory, "Principles of Polymer Chemistry" （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Cornell University Press, 1953, p.39. ISBN 0-8014-0134-8