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2 CH₃COOC₂H₅ → (NaOEt, 이어서 H₃O⁺) CH₃COCH₂COOC₂H₅ (아세토아세트산 에틸) + C₂H₅OH
에스터 엔올레이트가 두 번째 에스터를 공격하고 메톡사이드가 떨어져 나갑니다.
인명 반응 · 메커니즘
클라이젠 축합
클라이젠 축합은 두 에스터 분자를 결합해 β-케토 에스터를 만듭니다. 알콕사이드가 α-수소를 떼어 내 에스터 엔올레이트를 만들고, 이것이 두 번째 에스터의 카보닐에 첨가된 뒤 사면체 중간체가 알콕사이드를 내보냅니다. 이중으로 활성화된 β-케토 에스터의 탈양성자화가 반응을 진행시키고, 산 후처리로 중성 생성물을 얻습니다.
단계별 메커니즘
- 엔올레이트 생성. 염기가 α-H를 제거
- 첨가. 엔올레이트가 두 번째 에스터를 공격
- 제거. 중간체가 메톡사이드를 내보냄
각 단계는 전자 하나하나까지 확인했습니다: 굽은 화살표대로 따라가면 정확히 그려진 구조가 나옵니다.
핵심 정리
- 교환을 피하기 위해 염기는 에스터와 맞춥니다(메틸 에스터에는 NaOMe).
- β-케토 에스터의 탈양성자화가 평형을 이동시킵니다.
- 분자 내 반응: 디크만 고리화.
- 산 후처리로 중성 β-케토 에스터를 얻습니다.
시험 대비
- 평형을 이동시키는 마지막 탈양성자화를 위해 에스터에는 α-수소가 두 개 있어야 합니다.
- 아세트산 에틸 → 아세토아세트산 에틸(아세토아세트산 에스터).
- 분자 내 반응: 디크만 축합(5원 및 6원 고리).
- 교차 클라이젠 축합은 한쪽 에스터에 α-H가 없을 때(예: 벤조산 에틸, 폼산 에틸) 잘 일어납니다.
자주 묻는 질문
왜 염기가 1당량 필요한가요?
β-케토 에스터(pKa ≈ 11)가 알콕사이드에 의해 탈양성자화되며, 비가역적으로 보이는 이 단계가 불리한 평형들을 생성물 쪽으로 끌어당깁니다.
왜 염기가 에스터와 맞아야 하나요?
다른 알콕사이드를 쓰면 에스터 교환이 일어나 에스터 혼합물이 생깁니다.
클라이젠 vs 알돌?
알돌: 엔올레이트가 알데하이드/케톤에 첨가(첨가 반응). 클라이젠: 엔올레이트가 에스터에 첨가되고 알콕사이드가 떠남(치환 반응).
MolDraw에서 그리기
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