克莱森缩合反应
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（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。
克莱森缩合实验报告
一、实验目的1. 学习克莱森缩合反应的基本原理和实验操作。
2. 掌握克莱森缩合反应的实验步骤和注意事项。
3. 通过实验，了解反应机理和影响因素。
二、实验原理克莱森缩合反应是一种酯类化合物在碱的作用下，通过消除一分子醇，生成β-酮酯的反应。
该反应首先，在碱的作用下，酯分子中的α-氢原子被消除，形成碳负离子中间体；然后，碳负离子中间体对另一分子酯的羰基进行亲核进攻，生成β-酮酯。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：锥形瓶、滴液漏斗、圆底烧瓶、冷凝管、酒精灯、电子天平、水浴锅等。
2. 试剂：乙酸乙酯、乙醇钠、无水乙醚、氢氧化钠、盐酸、无水硫酸钠、冰乙酸等。
四、实验步骤1. 准备反应物：称取一定量的乙酸乙酯，加入无水乙醚中溶解。
2. 加入碱：将乙醇钠加入锥形瓶中，用滴液漏斗逐滴加入反应物溶液，控制反应温度在50-60℃。
3. 混合：边滴加边振荡锥形瓶，使反应物充分混合。
4. 水浴加热：将锥形瓶放入水浴锅中，加热回流反应1小时。
5. 冷却：将锥形瓶取出，冷却至室温。
6. 抽滤：用无水硫酸钠干燥反应液，过滤。
7. 蒸馏：将滤液进行蒸馏，收集蒸馏液。
8. 定性分析：对蒸馏液进行红外光谱分析，确认产物。
五、实验结果与分析1. 反应液颜色由无色变为淡黄色，说明反应进行。
2. 蒸馏液的红外光谱分析结果显示，在1725cm^-1和1700cm^-1处有明显的吸收峰，分别为羰基C=O伸缩振动峰，与理论产物β-酮酯的吸收峰一致。
六、实验讨论1. 反应温度对反应速率有较大影响，实验中控制反应温度在50-60℃，有利于提高反应速率。
2. 碱的浓度对反应速率也有一定影响，实验中采用乙醇钠作为碱，浓度不宜过高，以免影响反应效果。
3. 反应时间对产物收率有一定影响，实验中控制反应时间为1小时，有利于提高产物收率。
七、实验结论通过本次实验，我们掌握了克莱森缩合反应的基本原理和实验操作，了解了反应机理和影响因素。
实验结果表明，该反应在一定条件下可以顺利进行，并得到较高收率的产物。
克莱森缩合反应及其应用
克莱森缩合反应
是指两分子酯或者一分子酯与一分子羰基化合物，在强碱催化下缩合，失去一分 子醇生成一分子β-酮酸酯或者β-二酮的反应。 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 氢原子。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。
Definition
定义
实际上这个反应不限于酯类与酯类的缩合，酯与含活泼亚甲基的化合物 都可以发生这样的缩合反应。通式表示为：
一般酮和腈的酸性要比酯强，它们在碱作用下α-碳优先变成碳负离子
Mechanism
核心步骤：亲核取代反应。
反应机理
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，这是一个E2消 除反应，并得到碳负离子
Mechanism
酸性强弱的判断
反应机理
大多数有机酸是指质子酸碱定义中的酸，酸性的强弱主要是给出H 能力的大小， 给出H+能力的大小判断可由其共轭碱的稳定性来判断。 共轭碱的稳定性愈大，据“稳定性原理”，则愈容易给出H+，酸性就大。由于 共轭碱的结构为负离子，因此，只需判断负离子的稳定性，就可判断酸的强 弱。负离子的稳定性可用电子效应来判断。
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., 2008, 10, 3809-3812.
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。
克莱森酯缩合反应机理
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。
克莱森缩合 甲醇甲醇钠
克莱森缩合甲醇甲醇钠一、什么是克莱森缩合？克莱森缩合是有机化学中一种重要的缩合反应，常用于合成芳香族化合物。
这种反应通过将两个碳链合并成一个较长的链，同时消去一分子水分。
二、克莱森缩合的机理克莱森缩合的机理可分为两步：第一步是求核反应，第二步是消除反应。
2.1 求核反应在克莱森缩合中，求核反应通常由乙酸钠（NaOAc）催化完成。
首先，乙酸钠的氧原子将负电子密度给予酸性加成体，使其通过图1所示的求核反应进攻酸性加成体中的羰基碳。
这一加成过程是一个非常重要的中间态，决定了整个反应速率。
2.2 消除反应在消除反应中，生成的普鲁克烯酮酸性质下被甲醇去质子化。
产生的负离子经深度酸性氨烷消除，生成产物。
消除反应中最重要的步骤包括： - 亲核的初始加成 - 新的σ中心的生成 - 除去水的消除步骤三、克莱森缩合的应用克莱森缩合反应在合成化学中具有广泛的应用。
下面以克莱森缩合甲醇甲醇钠为例，讨论其应用领域。
3.1 合成芳香族化合物克莱森缩合甲醇甲醇钠反应是一种常用的合成芳香族化合物的方法。
通过该反应，可以将苯环或其他芳香族化合物与酮或醛缩合，得到具有芳香族结构的目标产物。
3.2 药物合成克莱森缩合反应在药物合成中也有重要应用。
该反应可以用于合成生物活性分子和药物中间体。
通过调节反应条件和底物结构，可以选择性地合成特定的化合物，从而提高药物合成的效率和产率。
3.3 功能材料合成克莱森缩合反应还可用于合成功能材料，例如聚合物和有机光电材料。
通过在缩合反应中引入不同的官能团，可以调节产物的光电性能、热学性质等，从而实现对材料性能的精确控制。
四、克莱森缩合反应的优势与挑战克莱森缩合反应具有以下优势： 1. 反应条件温和，适用于各种底物。
2. 反应过程易于控制，产物选择性高。
3. 产物结构多样，应用广泛。
然而，克莱森缩合反应也存在一些挑战： - 反应底物的选择和纯度要求较高。
- 反应的立体控制和产物的高选择性合成是一个难点。
Claisen(克莱森)缩合反应 ppt课件
O
O
COC2H5
+
①C2H5ONa CH3CH2COC2H5 ②H+
CH3CHCOOC2H5 COCOOC2H5
PPT课件
12
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
因此一般进行这种混合酯缩合时，只用一个 含有活泼氢的酯和一个不含活泼氢的酯进行 缩合。
经常用的不含活泼氢的酯有苯甲酸酯、甲酸 酯、草酸酯、碳酸酯等。
PPT课件
10
2.1苯甲酸酯与其它酯的反应 注：芳香酸酯的酯羰基一般不够活泼， 缩合时需要用较强的碱，有足够浓度的 碳负离子，才能保证反应进行。
C6H5COOCH3 +
NaH CH3CH2COOC2H5
CH3 C6H5COCCOOC2H5
H
CH3
C6H5COCCOOC2H5
H
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11
2.2 草酸酯与其它酯的反应
草酸酯由于一个酯基的诱导作用，增加了另一个羰 基的亲电作用，所以比较容易和其它的酯发生缩合 作用。
δ
O
C2H5OC δ+
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3
反应条件：
1.至少有一个酯含有活泼氢 2.碱性条件下反应 3.使用的溶剂必须符合一定的条件。
PPT课件
4
1.相同酯之间的缩合
例如：乙酸乙酯的缩合产物“三乙”
乙酸乙酯的α氢的酸性是很弱的（pKa约为24.5）， 而乙醇钠是一个较弱的碱（乙醇， pKa 约为15.9） 在这样条件下，乙酸乙酯形成的负离子在平衡体系 中很少的。
克莱森缩合反应ClaisenCondensation
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应用举例
1.乙酰乙酸乙酯的合成 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。
Claisen是一个很巧的和富于创造力的 化学家。当你在图书馆查找有机化学方面 的文献时会将会碰到Claisen所做的一些工 作。他的成就包括羰基化合物的酰化，烯 丙基重排（Claisen重排）），肉桂酸 （PhCH=CHCOOH）的制备，吡唑（邻二 氮杂茂）的合成，异哑唑衍生物的合成和 乙酰乙酸乙酯的制备。
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几种特殊的反应
2.位阻很大的格利雅试剂不能与羰基加成， 但可以夺取活性氢，也可以用来使羧酸酯 变成烯醇盐：
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几种特殊的反应
3.两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。
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基本定义
克莱森缩合反应（Claisen Condensation）：
两分子羧酸酯在强碱（如乙醇 钠）催化下，失去一分子醇而缩合 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 至少一个氢原子。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。
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应用举例
2.乙酰丙酮的合成 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。
克莱森缩合反应
克莱森缩合反应是指含有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Claisen缩合。
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（又名β-丁酮酸酯）。
两分子乙酸乙酯在乙醇钠的作用下，发生缩合反应，脱去一分子乙醇，生成乙酰乙酸乙酯（又名β-丁酮酸酯）。
CH3COOC2H5+CH3COOC2H5——（乙醇钠）——CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH
凡是α碳上有氢原子的酯，在乙醇钠或其他碱性催化剂存在下，都能进行克莱森（酯）缩合反应。
虽然乙酸乙酯的酸性很弱,难以在碱的作用下生成稳定的乙酸乙酯负离子CH2COOC2H5,但产物β酮酯的酸性较强,能形成较稳定的负碳离子,有利于整个反应的平衡向右移动。
一旦有少量乙酸乙酯负离子形成，反应便可不断地进行下去，直至完全。
一般酯类化合物的α氢原子的酸性均很弱,克莱森缩合反应必须用较强的碱催化。
常用的碱有醇钠、氨基钠、氢化钠（钾）等。
原则上，碱性愈强愈有利于缩合反应的进行。
有些酯,由于缩合后的产物不含活泼氢,不能依靠生成稳定的负碳离子而使平衡向生成物的方向移动，因此需要很强的碱（例如用三苯甲基钠）才能使反应进行下去：
克莱森缩合反应除进行酯的自身缩合外，还可与含有活泼α氢原子的其他酯、酮、腈等在碱催化下发生缩合反应，生成相应的β酮酯、β－二酮或β酮腈等。
克莱森缩合反应
(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
克莱森缩合机理
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。
Claisen(克莱森)缩合反应
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 缩合反应，也称为Claisen(克莱森) 缩合反应。
O R C OR
2 3
R O + H CH COR1
O
O CHCOR1 + R R3OH
base
HOAc
R2C
反应机理如下：
反应机理为：
首先，酯在碱的作用下失去活泼氢，生成烯 醇负离子，烯醇负离子对另一分子的酯发生 亲和加成，再消去烷氧负离子，生成β-酮酯。
反应条件：
1.至少有一个酯含有活泼氢 2.碱性条件下反应 3.使用的溶剂必须符合一定的条件。
1.相同酯之间的缩合
例如：乙酸乙酯的缩合产物“三乙” 乙酸乙酯的α氢的酸性是很弱的（pKa约为24.5）， 而乙醇钠是一个较弱的碱（乙醇， pKa 约为15.9） 在这样条件下，乙酸乙酯形成的负离子在平衡体系 中很少的。 反应如下
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。
2-氧代戊二酸（ α-羰基戊二酸）的合成：
CH2
COOC2H5
+ (COOC2H5)2 CH2
COOC2H5
克莱森酯缩合实验方法
克莱森酯缩合实验方法克莱森酯缩合反应是一种重要的有机合成反应，该反应是通过两个醇分子的脱水缩合来合成酯类化合物的过程。
本文将详细介绍克莱森酯缩合实验的方法，包括实验原理、实验步骤、影响因素、实验结果和实验应用等方面。
一、实验原理克莱森酯缩合反应通常在浓硫酸催化下进行，浓硫酸起到催化剂和脱水剂的作用。
反应首先由一个醇分子中的羟基与另一个醇分子中的氢原子形成氢键，然后失去一分子水，最后形成酯类化合物。
该反应的化学方程式如下：2CH3CH2OH+CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O二、实验步骤1.准备试剂和设备：克莱森酯缩合反应需要用到醇类化合物、浓硫酸以及必要的玻璃仪器和搅拌装置等。
2.安装仪器：将所需的玻璃仪器和搅拌装置按照正确的方法连接起来，并确保仪器干净无污染。
3.加入醇类化合物：将所需的醇类化合物按照一定的比例加入到反应器中。
4.加入浓硫酸：将浓硫酸按照一定的比例加入到反应器中，并搅拌均匀。
5.加热和搅拌：将反应器加热到一定的温度并持续搅拌，以使反应充分进行。
6.收集产物：待反应结束后，通过蒸馏等方法收集生成的酯类化合物。
7.分析产物：对生成的酯类化合物进行化学分析，如核磁共振氢谱、红外光谱等。
三、影响因素1.反应温度：反应温度是影响克莱森酯缩合反应速率的重要因素。
一般来说，反应温度越高，反应速率越快，但过高的温度可能导致副反应的发生。
2.时间：反应时间也会影响克莱森酯缩合反应的产物和产率。
反应时间过短可能导致反应不完全，过长则可能导致副反应增加。
3.pH值：在克莱森酯缩合反应中，pH值是一个关键因素。
过低的pH值可能导致醇分子发生碳化，过高的pH值则可能导致水解反应。
4.试剂浓度：醇类化合物和浓硫酸的浓度都会影响克莱森酯缩合反应的结果。
过高或过低的浓度都可能导致反应速率和产物的变化。
四、实验结果实验结束后，我们可以收集到生成的酯类化合物，通过对产物的化学分析，可以得出以下实验结果：1.产物的收集和纯化：通过蒸馏等方法收集生成的酯类化合物，并采用适当的纯化方法得到纯度较高的产物。
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。
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定义
强碱
+
α-H
-EtOH
O O CR" R C C H R'
其中，R、R’可以是H、烃基、芳基或杂环基；R"可以是任 意有机基团。
这个反应不限于酯类与酯类的缩合，酯与含活泼亚甲基的 化合物都可以发生这样的缩合反应。
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。
O O RCH2CX RCH2CH O O RCH2CR' RCH2COR' RCH2CN O RCH2CNH2
Mechanism 理
反应机
2.碳负离子对另一分子羧酸酯的羰基进行亲核进攻，得到中 间体，随后脱去醇负离子而得到产物β -羰基羧酸酯nism
反应机理
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。
Application
应用
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
共轭碱 α-H
Mechanism
反应机理
4.共轭碱在酸作用下，生成β -酮酸酯。
O O
Mechanism
说明
反应机理
碱是生成碳负离子必要的外部条件，要根据碳负离子共 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。 反应可以用过量的一种酯作溶剂，也可以用醚、苯和甲苯等惰 性溶剂。 克莱森缩合反应是一个可逆反应，有时需要蒸出生成的醇，才 好把反应进行到底。
Types
酯自身缩合
类型
具有α -H的羧酸酯自身缩合反应得到一种产物。
当使用两种具有α 氢的不同羧酸酯缩合反应时，可能同 时得到四种产物，会造成产物分离的困难。当然四种产 物不可能等产率，因而也有少数应用实例。
Types
交叉缩合
类型
含有α -H的酯和酯、酮和酯的交叉缩合可能有多个产物，
因此没有实际应用价值。 例如，丙酮与乙酸乙酯的缩合：
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
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., 2008, 10, 3809-3812.
α-H 烯醇负离子 碳负离子
Mechanism
α -H酸性判断
反应机理
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。 2）电子离域的影响： 碳负离子的离域范围越大,α -氢的酸性越强。 3）羰基化合物α -H活性顺序
O CH3CCH3 + O CH3CO2 C2H5 O + O + C2 H5Oor Na H O CH2 -C-CH-CO2C2 H5 OH CH2 -C-CH2CO2 C2H5 CH3 H-
CH2-C-CH2 -C-CH3 OH
CH2-C-CH2-C-CH3 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
Claisen Condensation
——克莱森缩合反应
冯志玲 2012210508
Contents
1. 定义
2. 反应机理 3. 反应类型 4. 应用 5. 近期文献报道
人物简介
克莱森（R.L.Claisen，1851-1930）生于德国科隆。他 曾在波恩大学克库勒（Kekule）指导下学习，后来还在魏勒 （Wohler）实验室学习不长时间。他在波恩大学取得了博士 学位并成为Kekule的助手。Claisen后来去过英国大约逗留4 年，1886年回国后在慕尼黑（Munich）于Von Baeyer指导下 工作。他还在柏林大学与Emil Fischer（费歇尔）一起工作 过。 Claisen是一个很巧的和富于创造力的化学家。当你在图书 馆查找有机化学方面的文献时会将会碰到Claisen所做的一些工 作。他的成就包括羰基化合物的酰化，烯丙基重排（Claisen重 排）），肉桂酸（PhCH=CHCOOH）的制备，吡唑（邻二氮杂茂） 的合成，异哑唑衍生物的合成和乙酰乙酸乙酯的制备。
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。
Application
应用
1.乙酰乙酸乙酯和乙酰丙酮的合成 这两种化合物是有机合成的重要中间体。
Definition
定义
定义 是指含活泼H的两分子酯或者一分子酯与一分 子羰基化合物，在强碱催化下缩合，失去一分 子醇生成一分子β-酮酸酯或者1,3-二酮的反应。 反应条件 1 含活泼α-H的酮或酯 2 强碱催化剂（RONa、NaNH2、NaH等） 3 溶剂
Definition
反应通式
O RCOC2H5 O CR" H H R'