人名反應 · 反應機構

Claisen 縮合

Claisen 縮合把兩分子酯連接成一個 β-酮酯。烷氧離子移去 α-氫形成酯的烯醇鹽,後者加成到第二分子酯的羰基上;四面體中間體再排出烷氧離子。受雙重活化的 β-酮酯被去質子化,推動整個反應進行,最後經酸處理得到中性產物。

Claisen 縮合機構:乙酸甲酯自身縮合生成乙醯乙酸甲酯(一種 β-酮酯)。
Claisen 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 CH₃COOC₂H₅ →(NaOEt,接著 H₃O⁺)CH₃COCH₂COOC₂H₅(乙醯乙酸乙酯)+ C₂H₅OH

酯的烯醇鹽進攻第二個酯;甲氧基離子離去。

逐步反應機構

  1. 形成烯醇鹽。鹼移去一個 α-H
  2. 加成。烯醇鹽進攻第二分子酯
  3. 脫去。中間體排出甲氧離子

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

  • 鹼要與酯相配(甲酯使用 NaOMe),以避免酯交換。
  • β-酮酯的去質子化推動平衡。
  • 分子內版本:Dieckmann 環化。
  • 酸處理後得到中性的 β-酮酯。

JEE 與 NEET 考試重點

  • 酯需要有兩個 α-氫,才能進行推動平衡的最後一步去質子化。
  • 乙酸乙酯 → 乙醯乙酸乙酯(乙醯乙酸酯)。
  • 分子內版本:Dieckmann 縮合(形成五員與六員環)。
  • 若其中一種酯沒有 α-H(例如苯甲酸乙酯、甲酸乙酯),交叉 Claisen 縮合即可順利進行。

常見問題

為什麼需要一整當量的鹼?

β-酮酯(pKa ≈ 11)會被烷氧離子去質子化;這個近乎不可逆的步驟把不利的平衡往產物方向推動。

為什麼鹼必須與酯相配?

不同的烷氧離子會造成轉酯化,得到多種酯的混合物。

Claisen 縮合與醛醇反應有何不同?

醛醇反應:烯醇鹽加成到醛/酮上(加成)。Claisen 縮合:烯醇鹽加成到酯上,再脫去烷氧離子(取代)。

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。