人名反応 · 反応機構

クライゼン縮合

クライゼン縮合は、2分子のエステルを結合させてβ-ケトエステルを生成します。アルコキシドがα水素を引き抜いてエステルエノラートを形成し、これが2分子目のエステルのカルボニルに付加し、四面体中間体がアルコキシドを放出します。2つの基で活性化されたβ-ケトエステルの脱プロトン化が反応を駆動し、酸による後処理で中性の生成物が得られます。

クライゼン縮合の反応機構:酢酸メチルが自己縮合してアセト酢酸メチル(β-ケトエステル)になります。
クライゼン縮合:全体の反応式、巻き矢印のすべての段階、要点。クリックするとMolDrawで開いて編集できます。

全体の反応式

2 CH₃COOC₂H₅ →(NaOEt、次いでH₃O⁺)CH₃COCH₂COOC₂H₅(アセト酢酸エチル)+ C₂H₅OH

エステルのエノラートが2分子目のエステルを攻撃し、メトキシドが脱離します。

反応機構を段階ごとに

  1. エノラートの生成。塩基がα-Hを引き抜く
  2. 付加。エノラートが2分子目のエステルを攻撃する
  3. 脱離。中間体がメトキシドを放出する

各段階は電子1つずつ確認しています。巻き矢印から、描かれた構造がそのとおりに得られます。

この反応機構を開いて編集

要点

  • 交換を避けるため、塩基はエステルに合わせます(メチルエステルにはNaOMe)。
  • β-ケトエステルの脱プロトン化が平衡を駆動します。
  • 分子内版:ディークマン環化。
  • 酸による後処理で中性のβ-ケトエステルが得られます。

JEE・NEET対策

  • 平衡を駆動する最後の脱プロトン化のために、エステルには2つのα水素が必要です。
  • 酢酸エチル → アセト酢酸エチル(アセト酢酸エステル)。
  • 分子内版:ディークマン縮合(五員環と六員環)。
  • 交差クライゼン縮合は、一方のエステルがα-Hを持たない場合(例:安息香酸エチル、ギ酸エチル)にうまくいきます。

FAQ

塩基が1当量必要なのはなぜですか?

β-ケトエステル(pKa ≈ 11)がアルコキシドによって脱プロトン化され、この見かけ上不可逆な段階が不利な平衡を生成物側へ引き寄せるからです。

塩基をエステルに合わせなければならないのはなぜですか?

異なるアルコキシドを使うとエステル交換が起こり、エステルの混合物になってしまうからです。

クライゼン縮合とアルドール反応の違いは?

アルドール反応:エノラートがアルデヒド/ケトンに付加します(付加)。クライゼン縮合:エノラートがエステルに付加し、アルコキシドが脱離します(置換)。

MolDrawで描く

上のボタンを押すと、全体の反応式、番号付きの反応機構、要点を含む図全体が、通常の編集可能な構造式として開きます。置換基の変更、原子の色の変更、ノートやスライド用のPNG、SVG、chemfigコードのエクスポートができます。同じ図はテンプレートパネルの「Name reactions」にもあります。