克莱森缩合反应VIP专享VIP免费

ClaisenCondensation——克莱森缩合反应Contents1.定义3.反应类型2.反应机理4.应用5.近期文献报道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反应通式其中，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。Definition定义RCOC2H5HR'OHCR"ORCCCR"R'HOO+-EtOHÇ¿¼îα-HMechanism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-HROR'ObaseROR'OROR'O-烯醇负离子碳负离子Mechanism反应机理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。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RCH2CXORCH2CHORCH2CR'ORCH2COR'ORCH2CNH2ORCH2CNMechanism反应机理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。ROR'OR"OR"'OR"'OOR'RR"O-OR"OR'RHOO+R"'O-β-Cβ-羰基羧酸酯Mechanism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。R"OR'OORHbaseR"OR'O-ORR"R'OOR+R"'OHα-H共轭碱OMechanism反应机理R"R'OOR+R"'OHacidR"R'OOR4.共轭碱在酸作用下，生成β-酮酸酯。OOR"R'OOR+R"'OHacidR"R'OORMechanism反应机理说明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类型OO1.NaOCH2CH32.H3O+OOO+OH酯自身缩合具有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。交叉缩合含有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：Types类型CH3CCH3OCH3CO2C2H5C2H5O-orNaHH-CH2-C-CH2-C-CH3CH2-C-CH-CO2C2H5CH2-C-CH2-C-CH3OCH2-C-CH2CO2C2H5OOOOHCH3OHCH3+++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CH3-C-CH2-HOC2H5O-C-HOC2H5O-C-OC2H5OC2H5O-C-C-OC2H5OOCC2H5OOHOOOC2H5OOOC2H5OOOOO1)C2R5ONa2)H+¦Â-羰基醛衍生物¦Â-羰基酯衍生物¦Á,¦Ã-二羰基酯衍生物¦Â-羰基烷基，苯基酮衍生物+1,3-二羰基化合物1,3-二羰基化合物1,3-二羰基化合物1,3-二羰基化合物OOOO1.NaOCH2CH32.H3O+OOO+OHTypes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。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。CH3COEtONaCl(1)EtONa£¬EtOH(2)HCl+CH3CCH3CH3CCH2CCH3OOO+2CH3COEtCH3CCH2COEtOOOEtOH(1)EtONa£¬EtOH(2)CH3COOH,H2O+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OONaOOH2ONaC2H5OH22222OOO2OOC2H5+H++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H3CO1)C2H5ONa2)HH3CCF3OONNCF3H3CSO2NH2SO2NH2NHNH2HCl...