酯自身缩合反应机理
Claisen(克莱森)缩合反应资料
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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
Claisen酯缩合反应及机理

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。
claisen缩合反应
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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。
有机化学缩合反应
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反应不可逆
O
C
H
RO
C
酯
强碱
O CC
RO
R' X
O
C
R'
RO
C
缩合反应
应予以考虑的问题: ➢ 反应的活性问题(一般酮和酯类化合物 α 氢的酸性不够强,
须强碱作用,反应条件较为苛刻) 。 ➢ 反应的区位选择性问题(不对称酮有两种反应位置)。 ➢ 酮或酯的自身缩合问题(醇醛缩合和Claisen缩合)
例1: O
否则会发生酯 交换而开环.
(2)草酸酯
OO
O
H5C2O C C OC2H5 + H CH2COC2H5 EtONa H2O
缩合反应
OO
O
HO- H+
H5C2O C C CH2COC2H5
175 oC
O
O
H5C2O C CH2COC2H5
丙二酸酯
OO HO C C CH2COOH
OO HO C C CH3
缩合反应
第十五章 缩合反应(1)
主要内容
▪ 酯的缩合反应(Claisen缩合,Dieckmann缩合,交叉 酯缩合),酯缩合反应机理
▪ 酮的酰基化 ▪ 酮或酯的酰基化反应在合成中的应用 ▪ b - 二羰基化合物的互变异构现象 ▪ 酮和酯类化合物 a 位的烷基化
一.复习:烯醇负离子及其部分反应
O
R' C CHR
CH2CH2CH3
例 2 (反合成分析)
a
a CO2C2H5
bO
b
缩合反应
a
原料易得
2 CH3(CH2)3CO2C2H5 合成方便
O
O
b
克莱森酯缩合反应机理
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克莱森酯缩合反应机理克莱森酯缩合反应是一种重要的有机合成反应,被广泛应用于生物化学、有机合成和药物合成等领域。
这种反应的基本原理是以β-酰基联合物(如乙酰乙酸和苯酚)为底物,经过酸催化下的水解和缩合反应,生成新的酰化产物。
本文将从反应机理以及主要反应步骤两个方面详细介绍克莱森酯缩合反应。
一、反应机理克莱森酯缩合反应的机理较复杂,主要可分为三个步骤:酸催化水解、质子转移和羰基加成。
(1)酸催化水解首先,β-酰基联合物在酸的作用下发生水解反应,生成相应的酸和醇。
例如:乙酰乙酸与苯酚可以在硫酸的作用下水解成苯基丙酮和水。
(2)质子转移随着底物的水解,产生的苯基丙酮分子中的一个羰基带有正电荷,另一个羰基则带有负电荷。
为达到中性,α碳上的氢离子会向带负电荷的羰基迁移,形成稳定的偶电子共轭结构。
质子转移反应是本反应中最重要的步骤。
(3)羰基加成最后,由于酮与酯基序列相连,可能发生Ⅰ型加成,形成的β-酰羰基联合物是反应产物的主要组成部分。
二、主要反应步骤1、准备反应底物首先需要准备出乙酰乙酸和苯酚这两种反应底物。
其中,乙酰乙酸是一种有机酸,常为无色无臭的液体,可以通过将醋酸称为之后脱水得到。
苯酚则是一种无色透明的液体,可通过苯的氢氧化反应制得。
2、加入催化剂将乙酰乙酸和苯酚按照一定的比例混合,加入适量的硫酸作为催化剂,用磁力搅拌器搅拌至混合均匀。
3、反应将混合物放置在用于加热的反应器中,加热至适宜的温度继续搅拌,持续反应1-2小时。
反应结束后,用硫酸中和反应产物酸,然后用冰水洗涤,干燥后得到产物。
综上所述,克莱森酯缩合反应具有较高的化学反应性和广泛的应用前景,是有机合成和化学生物学领域不可或缺的重要反应之一。
酯基成环反应
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酯基成环反应酯基成环反应是有机化学中一种常见的反应类型,也被称为酯内环化反应。
它是指酯分子中的羰基和羟基之间发生缩合反应,生成环状的化合物。
这种反应通常需要催化剂的存在,如酸或碱等。
下面将详细介绍酯基成环反应的机理、影响因素和应用。
一、机理酯基成环反应的机理可以分为两个步骤:首先是羟基与羰基发生加成反应,生成一个临时中间体;然后是临时中间体内部亲核攻击,形成环状产物。
具体来说,在催化剂(如硫酸)存在下,羟基会先与羰基发生加成反应,形成一个稳定的过渡态。
在这个过渡态中,羟基上带有一个负电荷,而羰基上带有一个正电荷。
接着,在这个过渡态内部,负电荷会被邻近的羰基吸引,并向其移动。
这样就形成了一个稳定的临时中间体。
在这个临时中间体中,由于负电荷已经转移到了邻近的羰基上,因此原来带有负电荷的羟基就变成了一个亲核物。
这个亲核物会攻击临时中间体中的羰基,形成环状产物,并释放出一个催化剂分子。
二、影响因素酯基成环反应的影响因素主要包括以下几个方面:1. 催化剂:不同的催化剂对反应速率和选择性都有很大影响。
常用的催化剂有硫酸、氢氧化钠等。
2. 反应条件:包括反应温度、反应时间、溶剂等。
通常情况下,较高的温度和较长的反应时间可以促进反应进行,但也可能导致产物分解或杂质生成。
3. 底物结构:不同结构的酯分子对反应速率和选择性都有影响。
一般来说,含有较活泼羟基或较易形成稳定临时中间体的酯分子更容易进行酯基成环反应。
4. 其他因素:如溶液pH值、浓度等也会对反应产率和选择性产生影响。
三、应用酯基成环反应在有机合成中具有广泛的应用。
一些常见的例子包括:1. 合成环状化合物:酯基成环反应是制备环状化合物的重要方法之一。
例如,可以用这种反应来合成内酯、内酰胺等化合物。
2. 合成药物:许多药物分子中都含有环状结构,因此酯基成环反应可以用于制备药物前体或中间体。
例如,一些抗癌药物和抗生素就是通过这种反应合成的。
3. 合成天然产物:许多天然产物也含有环状结构,因此酯基成环反应也被广泛用于天然产物的全合成。
Claisen 酯缩合反应
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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%
有机化学基础知识点整理酯的反应机理
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有机化学基础知识点整理酯的反应机理酯的反应机理酯是有机化合物的一种重要类别,广泛存在于生物和化学领域中。
它们具有丰富的化学反应性质,可以通过各种方式进行合成和转化。
本文将整理酯的反应机理,旨在帮助读者更好地理解和应用有机化学基础知识。
一、酯的形成酯的形成主要是通过酸催化下的醇和羧酸(或酸酐)的缩合反应实现的。
该反应通常在常温下进行,生成酯与水。
反应机理如下:1. 酸性催化剂(一般为无水无矿酸)提供质子(H+)。
2. 质子攻击羧酸(R1-COOH)中的羟基(-OH),形成氧化羫离子(R1-CO+H2O)。
3. 氧化羫离子进一步与醇(R2-OH)发生缩合反应,生成过渡态(R2-O-CO-R1)。
4. 过渡态失去质子,生成酯(R2-O-CO-R1)。
总的反应方程式如下:R1-COOH + R2-OH → R1-COOR2 + H2O二、酯的水解酯的水解是指酯与水在碱性或酸性环境中发生反应,将酯分解为羧酸和醇。
酯水解在生物体内广泛存在,是一种重要的代谢途径。
1. 酸性条件下的水解当酯与较强的酸(如浓硫酸或盐酸)反应时,水分子先离解为质子(H+)和水合氢离子(H3O+)。
质子攻击酯中的羧基(-COOR),生成对应的酸酐。
通过这个步骤,酯可以转化为羧酸和醇。
反应机理如下:1. 水分子离解为质子(H+)和水合氢离子(H3O+)。
2. 质子攻击羧酸酯(R-COOR),生成酸酐(R-CO-OH2+)。
3. 酸酐发生水解,脱去酯中的羟基,生成羧酸(R-COOH)。
总的反应方程式如下:R-COOR + H+ → R-COOH2+ + ROHR-COOH2+ + H2O → R-COOH + H3O+2. 碱性条件下的水解酯在碱性条件下水解主要经历乌尔曼水解反应。
在碱性介质中,羧酸酯先与羟氧化钠(NaOH)反应生成羟基钠盐和酸酐。
接着,经过水分子的进一步攻击,酸酐转化为羧酸和相应的醇。
反应机理如下:1. 羧酸酯与碱反应生成羟基钠盐和酸酐。
有机化学基础知识点整理羧酸的酯化和酯解反应
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有机化学基础知识点整理羧酸的酯化和酯解反应有机化学基础知识点整理:羧酸的酯化和酯解反应在有机化学领域中,羧酸的酯化和酯解反应是常见的有机合成反应。
本文将对羧酸的酯化和酯解反应进行简要介绍和整理。
一、羧酸的酯化反应在有机化学中,酯化反应是指羧酸与醇(或醇类化合物)在酸性条件下发生酯键的形成。
这种反应是一种酸催化反应,通过羧酸中的羧基与醇分子中的羟基之间的缩合反应来实现。
酯化反应通常需要一定的时间和适宜的反应条件才能得到较好的产率。
酯化反应的机理:酯化反应的机理主要包括三个步骤:质子化、缩合和消去。
1. 质子化:质子(H+)与羧酸分子中的羧基发生反应,形成羧酸中间体 -OH2+,同时释放出水。
2. 缩合:质子化的羧酸中间体与醇中的羟基发生缩合反应,形成酯单质子 -C-O-R+。
3. 消去:通过酸催化,产生的酯单质子中的羟基脱去质子,生成酯。
酯化反应的影响因素:1. 酯化反应的速率通常取决于羧酸和醇的反应物浓度。
2. 酯化反应通常在酸性条件下进行,选择适宜的催化剂可以提高反应速率和产率。
3. 温度的选择也会影响酯化反应的进行,通常较低的反应温度有助于提高产率。
二、酯解反应酯解反应是指酯化反应的逆过程,即酯键被水或醇断裂,形成羟基或醇基和羧酸的反应。
酯解反应通常在碱性条件下进行,其中碱催化酯解是最常见的类型。
酯解反应的机理:酯解反应主要包括两个步骤:质子化和断裂。
1. 质子化:碱对酯化反应中形成的酯进行质子化。
2. 断裂:质子化后的酯发生断裂反应,形成碱金属盐、醇和羧酸。
酯解反应的影响因素:1. 酯解反应通常在碱性条件下进行,选择合适的碱催化剂可以提高反应速率和产率。
2. 温度的选择同样对酯解反应有一定影响。
3. 酯解反应的速率也受到反应物浓度的影响。
结论:羧酸的酯化和酯解反应是有机合成中常见的反应类型。
酯化反应是通过羧酸和醇在酸性条件下发生酯键的形成,而酯解反应则是酯化反应的逆过程。
这两种反应都受到多种因素的影响,如反应物浓度、催化剂的选择、温度等。
claisen酯缩合条件
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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B-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皎酸酯的分子内环化反应,这时反应又称为迪克曼反应(DieCknIannreaction)o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B-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皴基发生反应,形成负碳离子,进一步与另一分子酯的城基发生亲核加成反应。
在反应过程中,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,如乙醛、苯或四氢吠喃等。
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。
dcc缩合机理酯化反应
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dcc缩合机理酯化反应DCC缩合机理酯化反应概述:DCC缩合机理酯化反应是一种常用的有机合成方法,可用于酯化反应和肽链合成中的缩合反应。
本文将详细介绍DCC缩合机理酯化反应的原理、应用及相关实验方法。
一、原理:DCC(dicyclohexylcarbodiimide)是一种常用的缩合试剂,它能够催化酸和醇之间的酯化反应。
在DCC催化下,醇和酸发生缩合反应生成酯,并释放出二氧化碳。
DCC通过与酸反应形成活化的酯化中间体,然后与醇发生酯化反应,最终生成酯。
二、应用:DCC缩合机理酯化反应在有机合成中具有广泛的应用。
首先,它可用于合成酯类化合物,酯是一类重要的有机化合物,广泛应用于医药、香料、染料等领域。
其次,DCC缩合机理酯化反应还可用于合成肽链。
在肽链合成中,DCC可作为缩合试剂催化氨基酸和肽之间的缩合反应。
此外,DCC还可用于合成其他有机化合物,如酮、醚等。
三、实验方法:1. 准备反应体系:将DCC溶解在无水有机溶剂中,如二氯甲烷、二甲基甲酰胺等。
2. 加入反应物:将酸和醇依次加入反应体系中,控制摩尔比例。
3. 反应条件:在室温下搅拌反应体系,反应时间一般为数小时至数天。
4. 反应结束:反应结束后,通过过滤或萃取等方法分离出目标产物。
5. 纯化和鉴定:通过结晶、重结晶等方法纯化产物,并使用质谱、红外光谱等技术鉴定产物的结构。
四、注意事项:1. DCC是一种具有刺激性和毒性的化学试剂,操作时需佩戴防护手套和眼镜,并在通风橱内进行。
2. 实验中需控制反应物的摩尔比例,以提高反应的选择性和收率。
3. 反应温度和时间的选择应根据具体实验要求进行调整。
4. 在纯化和鉴定过程中,需注意选择合适的分离和分析方法,以确保产物的纯度和结构的准确性。
总结:DCC缩合机理酯化反应是一种重要的有机合成方法,可用于合成酯类化合物和肽链。
通过合理控制反应条件和选择适当的实验方法,可以高效地合成目标化合物。
在实验操作过程中,需注意安全操作,并进行合适的纯化和鉴定步骤,以确保产物的质量和结构准确性。
克莱森缩合机理
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克莱森缩合反应是一种重要的有机化学反应,也称为克莱森缩合、克莱森酯化反应或克莱森缩合酯化反应。
它是一种缩合反应,可以将两个分子通过酯化反应形成一个更大的分子。
克莱森缩合反应的机理如下:
1. 首先,反应物中的一个醇和一个酸在适当的条件下(如加热、酸性催化剂等)发生酯化反应,生成一个酯和水。
2. 然后,这个酯与另一个醇发生克莱森缩合反应,生成一个更大的酯和一个小分子醇。
3. 这个小分子醇可以再次参与反应,与另一个酸发生酯化反应,生成一个更大的分子。
4. 这个过程可以重复进行,形成一个连续的酯化反应链。
克莱森缩合反应的机理可以用以下反应式来表示:
醇1 + 酸1 →酯1 + 水
酯1 + 醇2 →更大的酯+ 小分子醇
小分子醇+ 酸2 →酯2 + 水
酯2 + 醇3 →更大的酯+ 小分子醇
这个反应可以一直重复下去,形成一个连续的酯化反应链。
克莱森缩合反应的机理可以用分子轨道理论来解释。
在酯化反应中,醇中的羟基和酸中的羰基形成了一个共价键。
在克莱森缩合反应中,这个共价键被打破,形成了一个新的酯键。
这个过程中,分子中的电子云发生了变化,导致了反应的发生。
总的来说,克莱森缩合反应是一种重要的有机化学反应,可以将两个分子通过酯化反应形成一个更大的分子。
它的机理可以用酯化反应和分子轨道理论来解释。
缩聚反应的机理、动力学和聚合度

4.4 线型缩聚动力学
4.4.1 缩聚反应速率及其测定 不能用单位时间、单位体积内反应物消耗的物质 的量或产物生成的物质的量表示。 应该用单位时间、单位体积内反应掉的官能团数 或生成的新键数表示 例如聚酯化反应
d [COOH ] d [OH ] d [OCO ] RP dt dt dt
17
所有的平衡常数相等,即
正确吗???见教材P163 表4-3 原因有二: 1)在碳链增长后,诱导、共轭效应等对官能团 的活性作用减弱,因而官能团活性相近。 2)官能团的活性与基团的碰撞频率有关,不决 定于整个大分子的扩散速率。
18
4.4.3 线型缩聚动力学
以二元酸和二元醇的聚酯化反应为例
19
1) 不可逆条件下的线型缩聚反应动力学
2
37
2
解得:
即反应达到平衡时P与聚合度完全由K决定,与其它条 件无关。 若聚酯化反应K=4 ,在密闭系统内,最高,P=2/3,聚 合度为3。 因此,需在高度减压的条件下及时排除副产物水。
1 P
2
Pnw 0 K
解得:
38
表示聚合度与平衡常数的平方根成正比,与水含 量的平方根成反比。在实际反应中,往往根据所 要求的合格相对分子质量以及反应平衡常数K来 控制体系中的nw。 平衡常数小的,如聚酯化,K≈4,要求聚合度为 100时,由公式(2-8)得: nw ≤ 4×10-4。������ 必须除 去低分子物质,体系压力较低。 平衡常数中等,如聚酰胺化,K≈400,要求聚合 度为100时,需使nw≤4×10-2,低分子物质含量可 高些。 对于K值很大(103 )时,且对聚合度要求不高(几到 几十)时,例如,某些可溶性预聚物,可以在水介 质中进行。
克莱森缩合反应
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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。
酯的合成实验
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酯化反应通常在酸性催化剂存在下进行,常用的催化剂有硫酸、盐酸、磷酸等。
酯化反应广泛应用于有机合成中,是制备酯类化合物的重要方法之一。
酯化反应的机理
羧酸与醇反应生成酯和水
反应中羧酸提供羟基,醇提供 氢原子
反应中需要催化剂,如硫酸、 盐酸等
反应为可逆反应,可以通过增 加反应物浓度或移除生成物来 促进反应进行
实验操作流程
准备实验器材: 确保实验台面 整洁,准备好 所需的试剂和
仪器。
配制溶液:按 照实验要求, 将酸、醇和催 化剂分别配制 成一定浓度的
溶液。
混合溶液:将 酯化反应:在 酸、醇和催化 回流状态下进 剂的溶液混合 行酯化反应, 在一起,并加 直到反应完全。 热至回流状态。
冷却和结晶: 将反应液冷却 至室温,析出
实验安全须知
实验人员需穿戴 实验服和化学防 护眼镜
实验过程中需保 持室内通风良好
实验器具需保持 清洁干燥,避免 与水接触
实验结束后需及 时清理实验台面, 确保整洁卫生
酯的合成实验结 果分析
实验产物的鉴定
外观和颜色:观察 产物的颜色和外观 是否符合预期
熔点和沸点:通过 熔点和沸点的测定, 确定产物的纯度和 类型
问题产生的原因分析
反应温度控制不当
催化剂用量不足或过量
原料纯度不够或杂质过多
反应时间过长或过短
解决方案及实施步骤
针对实验中可能 出现的副反应, 可以采取控制反 应温度和投料比 的方法来减少副 产物的生成。
在实验过程中, 如发现原料短缺 或试剂变质,应 及时更换,确保 实验结果的准确 性。
对于实验中出现 的异常现象,应 及时分析原因并 采取相应的措施 加以解决,避免 影响实验进程。
缩合反应的定义及分类方法(精)
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第七章 缩合第一节 概述一、缩合反应的定义及分类方法 1. 定义:★凡两个或多个有机化合物分子通过反应释出小分子而形成一个新的较大分子的反应;或同一个分子发生分子内的反应形成新分子都可称为缩合反应。
释出的简单分子可以是水、醇、卤化氢、氨等。
也有些是加成缩合,不脱去任何小分子。
2. 分类:就化学键的形成而言,缩合反应包括碳-碳键和碳-杂键的形成反应。
二、缩合反应的重要性缩合反应是形成分子骨架的重要反应类型之一。
广泛地用于生产香料、医药、农药、染料等化工产品中。
如重要有机中间体乙酰乙酸乙酯的合成:EtoNaH+CH 32H 5CH 3CCH 22H 5C 2H 5OHO O O1)2)+2镇静催眠药物中间体2-甲基-2-戊烯醛的合成:CH 3CH 2CHO3CH 3CH 2CH=C-CHO240℃,15min(89%)第二节 羟醛缩合★醛或酮在一定条件下可发生缩合反应。
缩合反应分两种情况:一种是相同的醛或酮分子间的缩合,称为自身缩合;另一种是不同的醛或酮分子间的缩合,称为交叉缩合。
★一、羟醛缩合H3C HOCH 3CHOH C H 2C OHCH 3CHH C OHC 提供羰基 提供活泼α-H β-羟基醛 α、β-不饱和醛 含有活泼α-H 的醛或酮在碱或酸催化作用下经亲核加成反应先生成β-羟基醛(酮),再脱水发生消除反应便成α、β-不饱和醛或酮。
该类型的反应称为羟醛缩合反应。
它包括醛醛缩合、酮酮缩合和醛酮交叉缩合三种反应类型。
1.醛醛缩合反应醛醛缩合反应可分为醛的自身缩合和不同醛间的交叉缩合反应两类。
醛醛缩合后可得到β-羟基醛,β-羟基醛经脱水后得到α、β-不饱和醛。
★(1)醛的自身缩合反应醛的自身缩合是指在碱的催化下,两分于相同的含α-H 的醛发生自身缩合反应,得到β-羟基醛,经脱水后最终得到α、β-不饱和醛的反应。
在碱的催化下,乙醛的自身缩合反应式如下式所示:CH 3CHOCH 3CHCH 2CHOOHCH 3CH=CHCHOCH 3CH=CHCHOCH 3CH 2CH 2CHOCH3CH 2CH 2CH 2OHCH 3CH=CHCH 2OH其反应历程为亲核取代反应。
酯缩合反应机理

酯缩合反应机理酯缩合反应是一种重要的有机合成反应,其机理比较复杂,下面将从以下几个方面进行介绍:酯缩合反应是由两个酯分子通过缩合反应形成一个酯分子和一个醇分子的反应。
反应过程通常是在酯基还原剂的作用下进行,生成的酯反应产物可以被用作溶剂和反应中间体,所以酯缩合反应是一种十分重要的有机反应。
在反应过程中,最初的步骤是通过酶催化来加速反应。
首先,一个酯分子的羰基碳原子上的氧原子与另一个酯分子羟基下的氧原子之间发生核磁作用。
然后,它们之间的C-O键断裂,形成一个酯分子的羧基和另一个酯分子的羟基。
接着,羧基和羟基之间发生缩合反应,生成一个新的酯分子和一个醇分子,并释放一分子水。
二、催化剂酶被认为是酯缩合反应的理想催化剂,因为它们能够显著降低反应的能垒和提高反应速率。
然而,酶在实验室中的使用受到一些限制,如酶的稳定性和成本。
因此,有很多研究致力于开发新的催化剂,如有机催化剂和金属催化剂等,以代替酶催化的酯缩合反应。
三、反应特性酯缩合反应具有一定的特性。
例如,它是一种非常优美的反应,通常也是一种可控的反应。
此外,它可以通过多种不同的机制实现,例如Lewis酸催化、酸碱催化和金属催化等。
因此,它在化学反应中占据了非常重要的地位。
四、应用酯缩合反应具有广泛的应用场景,例如能够用于生产食品添加剂和精细化工品、化学药品等。
此外,酯分子也可以作为醇和脂肪的来源。
同样,酯缩合反应也可以用于发展新型催化剂、剂型设计和绿色化工等领域。
五、总结酯缩合反应是一种重要的有机反应,其机理比较复杂。
酶是理想的催化剂,但受到一些限制。
它具有优美的反应特性和广泛的应用场景,在化学反应中具有重要的地位。
不断拓展其应用领域和提高反应效率,是当前研究的重点。
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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。
共轭碱
反应类型:
(1)酯自身缩合 (2)含α-H 的酯/酮与含α-H 的酯/酮缩合:生成交叉缩合产物
O
O
+ CH3CH2CCH3 CH3CH2COEt
NaH Et2O
H3O+
OO
OO
+ CH3CH2CCH2CCH2CH3 CH3CH2CCHCCH3
CH3
(3)不含α-H 的酯/酮与含有α-H 的酯/酮:纯度较高的单一
原料:丙酸乙酯、草酸二乙酯
Michael加成 Dicekmann缩合
脱羧反应
参考文献:阎峰,姜岚,周永昌. 香料化合物-3甲基-2-羟基-环戊-2-烯-1-酮的合 成[J]. 沈阳化工学院学报,2005,01:1-4.
8. 1-甲基-3-正丙基-5-吡唑羧酸的合成
1-甲基-3-正丙基-5-吡唑羧酸是合成一种治疗心血官疾病的医药中间体。
原料:2-戊酮、草酸二乙酯、肼、
甲基化、水解 参考文献:俞海,徐宝财. 1-甲基-3-正丙基-5-吡唑羧酸的制备[J]. 精细石油 化工,2000,03:20-22.
原料:苯乙酸乙酯、碳酸二乙酯、脲
缩环反应 参考文献:张国福,王喜存,彭亮.苯巴比妥合成方法的绿色化研究[J]. 甘肃高师 学报,2007,02:37-38.
6. 4,4-二甲氧基-2-丁酮的合成
4,4-二甲氧基-2-丁酮,在医药、农药、染料等领域具有广泛的应用价值, 可合成医药、农药重要中间体2-巯基-4-甲基嘧啶等。
柠檬酸西地那非是一种 5-磷酸二酯酶抑制剂,使海绵体内血管平滑肌松 弛而充血。
原料:2-戊酮、草酸二乙酯、肼
缩环反应
4. 3,4-二羟基钠-2,5-二甲酸二乙酯噻吩(聚乙撑二氧噻 吩单体)的合成
聚乙撑二氧噻吩是一种导电聚合物,在固体电容器、抗静电涂层、通孔 线路板电镀、光伏电池等工业领域方面有大的应用。
酯-酯自身缩合
反应机理:
+ CH3COOC2H5 C2H5O
O
O
+ CH3COC2H5 CH2COC2H5
亲核取代
O
+ CH2COC2H5 C2H5OH
碳负离子
O
O
CH3
C CH2COC2H5 OC2H5
O
O
CH3 C CH2COC2H5 OC2H5
+ CH3COCH2COOC2H5 C2H5O
2. (4-甲Βιβλιοθήκη 苯甲酰基)-3.3.3-三氟代丙酮(塞莱昔布Celecoxib 中间体)的合成
塞莱昔布是一个环氧合酶抑制剂,主要用于治疗类风湿关节炎和骨关节炎。
原料:对甲基苯乙酮 三氟乙酸乙酯 对氨基磺酰基苯肼
缩环反应
3. α,β-二氧代庚酸乙酯的 α-位烯醇式 (钠盐柠檬酸西地那非 Sildenafil Citrate 中间体)的合成