人名反應 · 反應機構

安息香縮合

在安息香縮合中,兩分子芳香醛在氰離子催化下結合,生成 α-羥基酮(安息香)。氰離子加成到一分子醛上;與 C≡N 相鄰的 C–H 變得具有酸性,所生成的碳陰離子(一種隱藏的醯基陰離子)進攻第二分子醛,接著氰離子被排出。

安息香縮合機構:氰離子加成到苯甲醛上,質子轉移使碳具親核性,它再加成到第二分子苯甲醛上,氰離子離去後生成安息香。
安息香縮合:總反應、每一步彎箭頭與重點。點一下即可在 MolDraw 中開啟並編輯。

總反應

2 C₆H₅CHO →(KCN,含水乙醇)C₆H₅CO–CH(OH)C₆H₅

氰離子使醛的碳極性反轉(umpolung)。

逐步反應機構

  1. 氰離子加成。生成氰醇陰離子
  2. 質子化。溶劑使烷氧離子質子化,生成氰醇
  3. 醯基陰離子等價物。與 C≡N 相鄰的 C–H 具酸性,被氫氧根移去
  4. 形成 C–C 鍵。碳陰離子加成到第二分子醛上
  5. 質子轉移。O–H 轉移到烷氧離子
  6. 氰離子離去。C=O 重新形成,催化劑被釋出

每一步都逐一核對電子:彎箭頭恰好得到圖中所畫的結構。

開啟並編輯此反應機構

重點

  • 極性反轉:具親電性的 C=O 碳變成親核試劑。
  • 氰離子是催化劑:第一步加入,最後一步釋出。
  • 硫胺素(維生素 B₁)與 N-雜環碳烯也能發揮相同作用。
  • 適用於芳香醛(沒有 α-H,不會發生醛醇反應)。

JEE 與 NEET 考試重點

  • 極性反轉:具親電性的羰基碳被轉變為親核性。
  • 氰離子是催化劑:第一步加成,最後一步離去。
  • 適用於芳香醛(沒有 α-H)。
  • 安息香可氧化成二苯乙二酮(benzil),後者會進行二苯乙醇酸重排。

常見問題

為什麼氰離子是好的催化劑?

它是良好的親核試劑,能使相鄰的 C–H 酸性增強,最後又是良好的離去基。

這裡的極性反轉(umpolung)是什麼意思?

極性反轉:原本具親電性的醛基碳,在與 CN 鍵結時轉而作為親核試劑。

可以使用脂肪族醛嗎?

用氰離子不容易;可烯醇化的醛會發生醛醇反應。噻唑鎓/NHC 催化劑可擴大適用範圍。

在 MolDraw 中繪製

上方按鈕會把完整圖示(總反應、編號的反應機構與重點)以一般可編輯結構開啟。你可以更換取代基、替原子重新上色,或匯出 PNG、SVG 或 chemfig 程式碼用於筆記與投影片。同一張圖也收錄在「Templates」面板的「Name reactions」中。