羟醛缩合反应方程式_羟醛缩合反应的例子


羟醛缩合反应(Aldol Condensation)是一种化学反应,涉及烯醇负离子与羰基化合物结合,形成β-羟基羰基化合物(β-羟基醛酮)。

在碱性环境下,醛酮与烯醇盐发生缩合反应,生成β-羟基醛酮。有时,β-羟基醛酮会失去水分子,形成α,β-不饱和羰基化合物。当烯醇盐与醛(aldehyde)发生加成反应时,会得到相应的醇(alcohol)。

反应定义:

名称:Aldol condensation(简单情况下是烯醇盐与醛的加成反应,因此得名Aldol);Aldol反应;羟醛缩合;醛醇缩合。

反应类型:属于亲核加成反应。

中间体:该反应常涉及到Zimmerman-Traxler transition state模型(齐默曼-特拉克斯勒模型)。

反应物类型:包含α-H的醛或酮是此反应的主要参与者。

反应条件:通常需要酸或碱作为催化剂。

反应产物:产物包括β-羟基醛(酮),在受热情况下会脱水生成α,β-不饱和醛(酮)。这一反应会形成新的碳碳键,从而实现碳链的增长。

碱催化下的反应机理:

在碱性催化剂的作用下,α-碳原子会失去氢原子,形成碳负离子共振杂化物。达到平衡后,生成烯醇盐。随后,烯醇盐与另一分子醛或酮的羰基进行亲核加成,形成新的碳碳单键,最终得到β-羟基醛或酮。

酸催化下的反应:

在酸性环境下,羰基氧原子会被质子化,增强了羰基的诱导作用,进而促进α-氢的解离,生成烯醇。

由于α-氢原子较为活泼,含有α-氢原子的β-羟基醛或酮容易失去一分子水,形成具有更稳定共轭双键结构的α,β-不饱和醛或酮。

使用Zimmerman-Traxler六元环过渡态模型可以较好地解释底物与产物立体化学之间的关系。

反应实例:

实例1至实例8分别展示了不同条件下的羟醛缩合反应,包括对映选择性Mukaiyama羟醛缩合、有机催化剂催化的分子间羟醛缩合、分子内羟醛缩合、分子内乙烯类似物羟醛缩合等。

Aldol反应是由查尔斯·阿道夫·武兹和亚历山大·波菲里耶维奇·鲍罗丁于1872年分别独立发现的。该反应连接了两个羰基化合物(最初使用醛)来合成新的β-羟基酮化合物,因此被称为Aldol缩合反应。该反应已经存在近150年,至今仍被广泛应用在有机合成中。

参考文献: