Claisen酯缩合反应及机理

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Claisen(克莱森)缩合反应资料

Claisen(克莱森)缩合反应资料

CH2
COOC2H5
①C2H5ONa
COCOOC2H5
+ (COOC2H5)2
CH2
COOC2H5
②H2O
CH
COOC2H5
CH2
COOC2H5
COCOOH
NaOH
H+
CH
Δ
COOH
CH2
COOH
CH2COCOOH CH2COOH
2.3 甲酸酯与其它酯的反应
与甲酸酯发生酯缩合反应后,即在α碳原子上引入一 个甲酰基。
O O
C2H5ONa
O O
CH3C CHCOC2H5
H
H+
CH3C CCHOC2H5 Na
关键因素:
酯的缩合物与碱生成盐是缩合反应完成的关键 一步。
为使反应顺利进行,两个羰基之间的碳上必须 有活泼氢。因此原料酯上的α碳上至少需要两个 氢。一个用于被碱夺取,另一个用于生成盐。
假如原料酯的α碳上只有一个活泼氢,则缩合反 应必须在更强碱的作用下才能完成。如:异丁 酸乙酯在乙醇钠作用下,不能发生酯缩合反应, 但在三苯甲基钠的作用下就可进行缩合。
CH3CHCOOC2H5 COCOOC2H5
注:
草酸酯的缩合产物有一个α-羰基酸酯的集团,加热即失
去一分子一氧化碳,变成取代的丙二酸酯。苯基取代的
丙二酸酯,不能用溴苯进行芳基化取代,但可用此法制
得:
C6H5CH2COOC2H5
+ (COOC2H5)2
①C2H5ONa ②H+
C6H5CHCOOC2H5
Claisen(克莱森)缩合
定义:两分子酯在碱的作用下失去
一分子醇生成β- 羰基酯的反应称为酯

克莱森缩合反应

克莱森缩合反应

克莱森缩合反应克莱森缩合反应(ClaisenCondensation)是一种经典的有机合成反应(OrganicSynthesis),它是第一个把两个亚烷烃(Alkyne)反应,得到α,β-双键醛(α,β-Diketones)的反应。

这种反应被德国化学家Emil Hermann Fischer发现,并由他命名为克莱森缩合反应(Claisen Condensation)。

克莱森缩合反应是一种多步反应,它包含有催化剂和有机物的反应。

首先,其中一个亚烷烃被活性催化剂(Active Catalyst)如碱性金属离子如铵(Ammonium ion)、钾(Potassium)、钠(Sodium)、锂(Lithium)或碱金属氢氧化物(Alkali Metal Hydroxide)等水解,从而产生羟基腈(Hydroxycyanide),分子中的双键醛(alkene)离子(enolate ion)和碱(base)。

接下来,另一个亚烷烃(alkyne)被双键醛离子(enolate ion)活化,反应方程式如下:R-C≡C-H + RC(=O)OH R-C(=O)H + RC(=O)-C-H产物是α,β-双键醛(α,β-Diketone),可以通过进一步水解得到甲醛(aldehyde)或酮(ketone)。

克莱森缩合反应的应用也很广泛,它可以用于芳香醛的合成,也可以用于酮和醇的合成。

它还被用于合成特殊的有机分子,如吡嗪(pyridine)、吡咯(pyrrole)、氢磺化醚(thiol ether)和吡啶(pyridine)等。

克莱森缩合反应也可以用来合成药物,它可以用来合成百苯多拉丁(Bisoprolol)、等离子体低分子量肝素(Plasmolow Molecular Weight Heparin)、环苯胺(Cycloamine)、环氧乙醇(Cyclooxyethanol)和其他药物。

此外,克莱森缩合反应也可以用于分子间化学,它可以用来合成一些重要的分子,如:1、维生素A(Vitamin A):这种维生素是一种脂溶性维生素,它可以使眼部正常发育,可以帮助皮肤正常发育,还有维持视力、健康血管和免疫功能等。

酯自身缩合反应机理

酯自身缩合反应机理
反应内容 反应机理 反应类型 反应应用
反应内容:
羧酸酯在碱性催化剂作用下,与含有活泼亚甲基化合物 缩合而成 β-羰基化合物的反应。Claisen 缩合反应常用的催 化剂为 RONa、NaNH2、NaH 等该反应是制备 β-酮酸酯和 β-二酮的重要方法。
+ CH3COOC2H5 HCH2COOC2H5 C2H5ONa + CH3COCH2COOC2H5 C2H5OH
产物。是最有实用意义的缩合反应。
(4) 酯内环化反应( Dicekmann 缩合):二元酸酯若分子中的 酯基被四个以上的碳原子隔开时,就发生分子内酯缩合反应, 形成五元环或更大环的酯。
反应应用:
1. α-乙酰基 -γ-丁内酯(维生素B1中间体)的乙酰化法合成
原料:γ -丁内酯 、乙酸乙酯
参考文献:薛永强,张建平,崔子祥,闫济民,李文杰,α-乙酰基-γ-丁内酯的制 备法 CN201110123819.3[P],2011-11-02.
原料:丙酮、甲酸甲酯、甲醇
羧醛化反应
参考文献:许青青,徐丽丽. 4,4-二甲氧基-2-丁酮的合成研究[J]. 化学世界, 2008,03:166-168+171
7. 香料化合物3-甲基-2-羟基-环戊-2-烯-1-酮的合成
原料:丙酸乙酯、草酸二乙酯
3-甲基-2-羟基-环戊-2-烯-1-酮是高档、广泛的食用香料化合物,具有焦糖 和咖啡的天然香味,是一种良好的增香剂。
原料:硫代二甘酸二乙酯、草酸二乙酯
参考文献:陆秀凤,廖喜慧,刘于民.3,4-二羟基钠-2,5-二甲酸二乙酯噻吩的合成 [J]. 精细石油化工,2012,01:60-62.
5. 苯巴比妥的合成
苯巴比妥( Phenobarbital) , 属中枢神经系统药物, 为长效巴比妥类, 具 有镇静、催眠、抗惊厥作用。

克莱森缩合反应

克莱森缩合反应

实验装置图


实验操作:
于100 mL圆底烧瓶中放 入金属钠2.0 g以及10 mL的二甲苯。 放入磁力搅拌子,置于带搅 拌的电热帽中,再装上球形冷凝回流管以及装有无水氯化钙的干 燥管。 加热,直到金属钠熔融为钠珠,停止加热,打开搅拌开关, 将搅拌子转动速度调到快速位置,熔融的金 属钠被打制成为小液 珠,随着烧瓶慢慢冷却,金属钠液珠冷却形成颗粒细小的钠砂。 停止搅拌,钠砂沉降,倾出二甲苯。 向圆底烧瓶中加入25 mL 乙酸乙酯,加热回流,保持微沸,反应缓慢地进行,直至钠砂完 全消失后继续 反应20 min。 为使反应进行得更为顺利,可以启动 搅拌子。此时得到棕红色的溶液或黄色沉淀。 停止加热,并冷至 室温后,缓慢滴加50 %醋酸,使呈弱酸行。 加入食盐饱和,分 液。
原理:

含有α-氢的酯在醇钠等碱性缩合剂作用下发生缩合作用,失去一分子醇得到β-酮酸酯。 如2分子乙酸乙酯在金属钠和少量乙醇作用下发生缩合得到乙酰乙酸乙酯。
制备乙酰乙酸乙酯 实验仪器:
电热帽,磁力搅拌器,100 mL圆底烧瓶,球形冷 凝回流管,干燥管,磁子。
实验试剂:
金属钠,乙酸乙酯,二甲苯,50 %醋酸,5 %碳 酸氢钠,无水硫酸镁。

改进之处:

通过磁力搅拌器在搅拌促进的钠砂制备中,搅拌器的转速和磁子搅拌中 产生的力矩对钠砂的粒度和 均匀性有很大的影响 对比常规震摇方法。通过对乙酰乙酸乙酯合成实验的钠砂制备方法的改进,针对 性地解决常规震摇 制备钠砂中存在的问题。改进的操 作方法,不仅可以顺利地制取钠砂,同时有助于安全便捷地完成 实验,无疑能有效提高该实验课的教学效果。



水相用20 mL乙酸乙酯萃取一次,合并有机相。并用20 mL 5 %碳酸氢钠洗涤两次,用无水硫酸钠干燥有 机相,

缩合反应

缩合反应

第15章 缩合反应概述在前面的章节内容中,已经讨论过一些缩合反应,如羟醛缩合反应,酮的α-烷基化反应等。

本章将继续讨论羰基化合物的缩合反应。

在亲核加成和酰基化合物的亲核加成-消除反应中,羰基表现为亲电试剂接受进攻试剂的电子,而在羰基化合物的α-取代反应中,羰基化合物通过转变为烯醇负离子扮演亲核试剂的角色,因此,在本章中主要讨论以下两种类型的反应。

15.1.1 Claisen酯缩合乙酸乙酯的α-氢原子酸性是很弱的(pKa ~24.5),而乙醇钠相对而言是一个较弱的碱(乙醇,pKa ~15.9),因此,可以想到乙酸乙酯形成的负离子在平衡体系中是很少的。

这也就是说,用乙氧负离子把乙酸乙酯变为 -CH2COOC2H5 是很困难的,但为什么这个反应会进行得如此完全呢?其原因就是最后产物乙酰乙酸乙酯是一个相对比较强的酸,形成较稳定的负离子,可以使平衡朝产物方向移动。

体系中乙酸乙酯负离子浓度虽然很低,但一形成后,就不断地反应,结果使反应完成,这个反应的平衡体系的彼此关系如下式所示:反应(4)是关键的一步,假若乙酰乙酸乙酯是一个很弱的酸,乙氧负离子不能从它夺去质子,其结果随着乙酰乙酸乙酯浓度的增加,反应(4)就不能朝右方进行,而促使反应朝逆方向进行,因此就得不到产物。

但事实上,乙酰乙酸乙酯是一个较强的酸,可以形成稳定的负离子,同时还产生更弱的“酸”——乙醇,这都有利于反应朝产物方向进行,在反应中产生的乙醇,不断地蒸出,更迫使反应朝右方进行,可以得到产率更高的产物。

如单独考虑每一个反应的平衡方向,反应(1)的箭头应写为,反应(2)及(3)取决于(1),所以也是逆向的,而反应(4)则应写为是顺向的。

在进行这类反应时,首先必须选择一个强度适当的碱,以便在平衡体系中,能产生足够浓度的碳负离子,其次要考虑的是在反应中使用的溶剂。

假若溶剂的酸性比原来化合物强得多的话,那时就不能产生很多的碳负离子,因为溶剂的质子被碱性很强的碳负离子夺去了,变为原来的化合物。

Claisen 酯缩合反应

Claisen 酯缩合反应

C 6 H 5 C H 2 C O 2 C H 3 + (C O 2 C 2 H 5 ) 2
C 2H 5O N a
H
+
1 75 ℃
C 6 H 5C H C O 2 C 2H 5 C O 2C 2H 5
8 0~ 8 5 %
脂缩合也可在分子内进行,比如典型的狄克曼反应
O O O O E tO N a H3O+
N a C H 2 C (O )C H 2 C (O )C H 3 +
E tO H
N aC H 2 C (O )C H 2 C (O )C H 3 +
H Cl
C H 3 C (O )C H 2 C (O )C H 3 +
N aC l
3.脂肪酸的合成 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。
反应通式
O R R O
'
O + R O R
'
R 'O + H 3O
-
O R R
O O R
'
+
R OH
'
反应机理
• 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。
O R 'O + H α H R O R' H R
C 6H 5 C O 2C H 3 + C H 3 C H 2 C O 2C 2H 5 NaH H+ O C 6H5C CH3 C H C H 2 O 2C O 2 C 2H 5 56%

克莱森缩合反应

克莱森缩合反应
O
(1)EtONa, EtOH (2)CH3COOH,H2O
O
O
O
2CH3COEt
O
CH3CCH2COEt + EtOH
O O
(1)EtONa, EtOH (2)HCl
CH3COEt + CH3CCH3
CH3CCH2CCH3 + NaCl
Application
应用
2.α -乙酰基 -γ -丁内酯(维生素B1中间体)的乙酰化法合成
1,3-二羰基化合物 1,3-二羰基化合物
1,3-二羰基化合物 1,3-二羰基化合物
Types
迪克曼环化反应
类型
二元酸酯若分子中的酯基被四个以上的碳原子隔开时,就发
生分子内酯缩合反应,形成五元环或更大环的酯。
双酯分子内的克莱森缩合反应,得到β-环酮酯。
Applicati 这两种化合物是有机合成的重要中间体。
Application
应用
3. 1-(4-甲基苯甲酰基)-3.3.3-三氟代丙酮(塞莱昔布中 间体)的合成
Application
应用
4.α ,β -二氧代庚酸乙酯的α -位烯醇式(钠盐柠檬酸西 地那非中间体)的合成
Recent Literature
近期文献
General, Robust, and Stereocomplementary Preparation of α,β-Disubstituted α,β-Unsaturated Esters H. Nakatsuji, H. Nishikado, K. Ueno, Y. Tanabe, Org. Lett., 2009, 11, 4258-4261.
Claisen Condensation

克莱森缩合反应

克莱森缩合反应

Application
应用
4.α ,β -二氧代庚酸乙酯的α -位烯醇式(钠盐柠檬酸西 地那非中间体)的合成
Recent Literature 近期文献
General, Robust, and Stereocomplementary Preparation of α,β-Disubstituted α,β-Unsaturated Esters H. Nakatsuji, H. Nishikado, K. Ueno, Y. Tanabe, Org. Lett., 2009, 11, 4258-4261.
Mechanism
反应机理
核心步骤:亲核取代反应。 1.一分子羧酸酯或酮在强碱的进攻下失去酰基的一个α -氢 原子,得到碳负离子。
α-H
烯醇负离子
碳负离子
Mechanism
反应机理
u α -H酸性判断
α -H的酸性强弱取决于解离后得到的碳负离子的稳定性:
碳负离子越稳定,α -氢的酸性越强。
1)吸电子效应的影响: 总的吸电子能力越强,α -氢的酸性越强。
CH3
OH
+
CH2-C-CH2CO2C2H5
CH3
Types
类型
一分子含有α 氢原子的酯或酮与一分子没有α 氢原子的酯 或酮反应得到一种产物,是最有实用意义的缩合反应。所 以多数情况是用甲酸酯、草酸酯、碳酸二乙酯或苯甲酸甲 酯等没α -氢的酯。
举例
1,3-二羰基化合物
1,3-二羰基化合物
1,3-二羰基化合物 1,3-二羰基化合物
轭酸的强弱,选择适当强弱的碱,克莱森缩合要用亲质子和亲 核能力强的碱。常用的碱有醇钠、氢化钠、三苯甲基钠或格氏 试剂等,由于氨基钠容易产生副反应,一般不能用作碱性催化 剂。只有一个α -氢的酯必须要用较强的碱(例如三苯甲基钠) 才能生成碳负离子。

Claisen 酯缩合反应

Claisen 酯缩合反应

Claisen 酯缩合反应
含有α-氢的酯在醇钠等碱性缩合剂作用下发生缩合作用,失去一分子醇得到β-酮酸酯。

如2分子乙酸乙酯在金属钠和少量乙醇作用下发生缩合得到乙酰乙酸乙酯。

二元羧酸酯的分子内酯缩合见Dieckmann缩合反应。

反应机理
乙酸乙酯的α-氢酸性很弱(pK a-24.5),而乙醇钠又是一个相对较弱的碱(乙醇的
pK a~15.9),因此,乙酸乙酯与乙醇钠作用所形成的负离子在平衡体系是很少的。

但由于最后产物乙酰乙酸乙酯是一个比较强的酸,能与乙醇钠作用形成稳定的负离子,从而使平衡朝产物方向移动。

所以,尽管反应体系中的乙酸乙酯负离子浓度很低,但一形成后,就不断地反应,结果反应还是可以顺利完成。

常用的碱性缩合剂除乙醇钠外,还有叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钾、氢化钠、三苯甲基钠、二异丙氨基锂(LDA)和Grignard试剂等。

反应实例
如果酯的α-碳上只有一个氢原子,由于酸性太弱,用乙醇钠难于形成负离子,需要用较强的碱才能把酯变为负离子。

如异丁酸乙酯在三苯甲基钠作用下,可以进行缩合,而在乙醇钠作用下则不能发生反应:
两种不同的酯也能发生酯缩合,理论上可得到四种不同的产物,称为混合酯缩合,在制备上没有太大意义。

如果其中一个酯分子中既无α-氢原子,而且烷氧羰基又比较活泼时,则仅生成一种缩合产物。

如苯甲酸酯、甲酸酯、草酸酯、碳酸酯等。

与其它含α-氢原子的酯反应时,都只生成一种缩合产物。

实际上这个反应不限于酯类自身的缩合,酯与含活泼亚甲基的化合物都可以发生这样的缩合反应,这个反应可以用下列通式表示:
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克莱森Claisen酯缩合反应实例注意

克莱森Claisen酯缩合反应实例注意

三、命名
1、俗名:
CHOOH 蚁酸
HOOCCOOH草酸
CH3COOH醋酸
HOOC C H C COOH 富马酸 H
HOOCCH 琥珀酸 2CH2COOH
HOOC C H 马来酸 C H COOH
2、IUPAC法
a.含羧基的最长碳链。 b.编号。从羧基C原子开始编号。(用阿拉伯数字或希腊字母)
4 3 2 1 CH3CHCHCH2COOH 5
C O Cl
HCOOH CH3COOH CH3CH2COOH PKa 3.76 4.76 4.78
Me3CCOOH 4.86
Me2CHCOOH 5.03
Cl 3CCOOH 〉Cl2CHCOOH 〉ClCH CH3COOH 2COOH 〉 PKa 0.64 1.30 2.86 4.76
+I效应使羧酸酸性减弱,-I效应使羧酸酸性增强。
Me COOH COOH Me
9个碳羧酸(奇数)
8个碳羧酸(偶数)
3.溶解性:短链羧酸能溶于水,随着烃基的增大溶解度( 水中)减小。 4.气味:甲、乙、丙酸有较强的刺鼻气味,水溶液有酸味。 4-9碳原子酸有难闻的酸臭味。 高级脂肪酸无气味,挥发性很低。
5.比重:一元羧酸:甲酸、乙酸比重大于1; 其它羧酸的比重小于1。 二元羧酸、芳香羧酸的比重大于1。 6. 状态: 十个碳原子以下的饱和一元酸是液体。 高级脂肪酸是蜡状固体。 二元脂肪酸和芳香酸都是结晶固体。
[目的要求]:
1、掌握羧酸的命名。 2、了解羧酸的物理性质和光谱性质; 3、掌握羧酸的结构和化学性质; 4、掌握羧酸的制备,了解羧酸的来源; 5、掌握二元羧酸和取代酸的化学性质; 6、了解一些重要的一元羧酸、二元羧酸和取代酸; 7、理解酸碱理论在有机化学中的应用; 8、掌握羧酸衍生物的分类和命名; 9、了解羧酸衍生物的光谱性质; 10、掌握羧酸衍生物化学性质的共性与特性; 11、掌握酯的水解历程,了解其氨解、醇解历程; 12、了解一些重要的碳酸衍生物的用途;

claisen缩合反应

claisen缩合反应

claisen缩合反应一、Claisen缩合反应的概念和原理Claisen缩合反应是一种重要的有机化学反应,其基本原理是通过两个酯或一个酯和一个醛/酮之间的羰基加成,形成β-羰基酯。

这种反应常用于有机合成中,可以制备出许多重要的有机化合物。

二、Claisen缩合反应的分类1. Claisen酯缩合反应:两个不同的酯在碱性条件下发生缩合反应,生成β-羰基酯。

2. Claisen内酯缩合反应:一种环状的β-羰基酮在碱性条件下发生内部环化,生成环状的β-内酯。

3. Dieckmann环化反应:两个相同的β-羰基酸酯在碱性条件下发生内部环化,生成环状的β-内酯。

三、Claisen缩合反应机理1. 首先,在碱性条件下,一个羰基亲核试剂(如乙氧根离子)攻击一个羧基碳上的电子不稳定位点,形成一个临时的α-羟基负离子中间体。

2. 然后,在第二个羰基试剂的作用下,这个中间体的负电荷被转移到第二个羰基碳上,形成一个新的负离子中间体。

3. 最后,经过质子化和消除水分子,生成β-羰基酯产物。

四、Claisen缩合反应的影响因素1. 碱催化剂:碱催化剂可以促进反应进行,并且影响反应速率和产物选择性。

2. 温度:温度对反应速率和产物选择性都有影响。

通常,较高温度可以加快反应速率,但也可能导致产生不良产物。

3. 反应物浓度:较高浓度的反应物可以加快反应速率,但也可能导致不良产物的生成。

4. 反应时间:反应时间也会影响反应速率和产物选择性。

通常,较长的反应时间可以增加产量和纯度。

五、Claisen缩合反应在有机合成中的应用1. 制备β-羰基酸酯:Claisen缩合反应是制备β-羰基酸酯的重要方法。

这些化合物在医药、香料和杀虫剂等领域都有广泛的用途。

2. 制备环状化合物:Claisen内酯缩合反应和Dieckmann环化反应是制备环状化合物的常用方法。

这些化合物在药物、农药和天然产物的合成中具有重要作用。

3. 制备α,β-不饱和羰基化合物:通过Claisen缩合反应可以制备出α,β-不饱和羰基化合物,这些化合物在有机光电子学、涂料和高分子材料等领域具有广泛的用途。

乙酰乙酸乙酯的制备

乙酰乙酸乙酯的制备
乙酰乙酸乙酯的制备是通过claisen酯缩合反应实现的,该反应在强碱性试剂存在下,使含a-活泼氢的酯与另一分子酯发生缩合,生成ß-羰基酸酯。实验中,关键试剂包括乙酸乙酯和金属钠,后者与乙酸乙酯中残留的乙醇反应生成真正的催化剂乙醇钠。实验过程包括金属钠的熔融、乙酸乙酯的加入、回流反应、酸化、洗涤、干燥和减压蒸馏等步骤。特别需要注意的是,乙酸乙酯必须绝对干燥,乙酸不能加多,且乙酰乙酸乙酯在常压蒸馏下ห้องสมุดไป่ตู้分解,因此需严格控制操作条件以提高产率。最终,通过这一系列步骤,我们可以成功制备出乙酰乙酸乙酯。

克莱森缩合反应

克莱森缩合反应
Direct Carbon-Carbon Bond Formation via Chemoselective Soft Enolization of Thioesters: A Remarkably Simple and Versatile Crossed-Claisen Reaction Applied to the Synthesis of LY294002 G. Zhou, D. Lim, D. M. Coltart, Org. Lett., 2019, 10, 3809-3812.
应用
3. 1-(4-甲基苯甲酰基)-3.3.3-三氟代丙酮(塞莱昔布中 间体)的合成
Application
应用
4.α,β-二氧代庚酸乙酯的α-位烯醇式(钠盐柠檬酸西 地那非中间体)的合成
Recent Literature 近期文献
General, Robust, and Stereocomplementary Preparation of α,β-Disubstituted α,β-Unsaturated Esters H. Nakatsuji, H. Nishikado, K. Ueno, Y. Tanabe, Org. Lett., 2009, 11, 4258-4261.
O O ( 1 ) E t O N a , E t O H O O
C H 3 C O E t + C H 3 C C H 3( 2 ) H C l
C H 3 C C H 2 C C H 3 + N a C l
Application
应用
2.α-乙酰基 -γ-丁内酯(维生素B1中间体)的乙酰化法合成
Application
类型
迪克曼环化反应 二元酸酯若分子中的酯基被四个以上的碳原子隔开时,就发 生分子内酯缩合反应,形成五元环或更大环的酯。

claisen酯缩合条件

claisen酯缩合条件

claisen酯缩合条件克莱森(酯)缩合反应是含有α-活泼氢的酯类在醇钠、三苯甲基钠等碱性试剂的作用下,发生缩合反应形成β-酮酸酯类化合物。

反应可在不同的酯之间进行,称为交叉酯缩合;也可将本反应用于二元羧酸酯的分子内环化反应,这时反应又称为迪克曼反应(Dieckmann reaction)。

反应条件是α碳上有氢原子的酯发生反应。

克莱森(酯)缩合反应是一种有机化学反应,通常在碱催化下进行,涉及两个或多个酯分子之间的缩合。

这种反应条件温和,操作简便,因此在实际合成中得到了广泛应用。

在克莱森缩合反应中,酯分子中的α-碳原子上的氢原子被亲核试剂(如醇钠、三苯甲基钠等)所取代,形成新的碳-碳键。

这种反应可以用于合成具有特定结构的化合物,例如β-酮酸酯类化合物,具有广泛的生物活性和药理作用。

此外,克莱森缩合反应还可应用于其他类型的合成反应中,如交叉酯缩合和分子内环化反应等。

这些反应条件下的克莱森缩合反应具有较高的选择性,能够生成结构特定的化合物,因此在有机化学、药物合成和材料科学等领域中具有重要的应用价值。

在克莱森(酯)缩合反应中,反应条件的选择对于生成目标产物至关重要。

通常,强碱如醇钠或三苯甲基钠等被用作催化剂。

这些碱试剂能够有效地与酯分子中的羰基发生反应,形成负碳离子,进一步与另一分子酯的羰基发生亲核加成反应。

在反应过程中,α-碳原子上的氢原子被取代,形成新的碳-碳键。

除了催化剂的选择外,反应温度、溶剂和反应时间也是影响克莱森(酯)缩合反应的重要因素。

通常,反应在温和的条件下进行,如室温或稍微加热的条件下。

选择适当的溶剂对于反应的进行也是至关重要的,通常会选择非极性或极性较低的溶剂,如乙醚、苯或四氢呋喃等。

反应时间则根据具体情况而定,通常需要数小时或更长时间才能完成。

此外,克莱森(酯)缩合反应在实际应用中还有一些技巧和注意事项。

例如,在反应过程中保持干燥、避免水分的侵入以及使用纯度较高的试剂等。

这些细节的处理能够确保反应的顺利进行并提高产物的纯度和收率。

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Claisen(克莱森)酯缩合反应
一、定义
含有α-氢的酯在醇钠等碱性缩合剂作用下发生缩合作用,失去一分子醇得到β-酮酸酯的反应称为酯缩合反应,也称为Claisen(克莱森)缩合反应。

二、机理(Mechanism)
通式如下:
R O
OR1R2OR3
O base
R2OR1
O O
R3OH
反应机理如下:
1
B
-H+
1
3
1R
2OR1
O O
机理解读:
克莱森缩合反应的核心步骤是一个亲核取代反应。

(1)酯在碱的进攻作用下,失去活泼氢,形成烯醇负离子。

(2)烯醇负离子对另一分子的酯的羰基进行亲核进攻,随后消去烷氧负离子生成β-酮酸酯。

三、应用实例
1、两分子乙酸乙酯在金属钠和少量乙醇作用下,发生缩合反应得到乙酰乙酸乙酯。

2CH3CO2C2H5C2H5ONa
CH3COCH2CO2C2H575%
C2H5OH
2、常用的碱性缩合剂除乙醇钠外,还有叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钾、氢化钠、三苯甲基钠、二异丙氨基锂(LDA)和Grignard试剂等。

3、两种不同的酯也能发生酯缩合反应,理论上生成四种不同的产物,称之为混合酯缩合,在合成制备上没有太大的意义。

如果其中一个酯分子中既无α活泼氢,而且烷氧羰基比较活泼时,则仅生成一种缩合产物。

对于此类似反应可查阅相关文献进一步了解。

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