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  • 1 # 使用者1430558932451

    羥醛縮合  具有α-H的醛,在鹼催化下生成碳負離子,然後碳負離子作為親核試劑對醛酮進行親核加成,生成β-羥基醛,β-羥基醛受熱脫水成不飽和醛。   在稀鹼或稀酸的作用下,兩分子的醛或酮可以互相作用,其中一個醛(或酮)分子中的α-氫加到另一個醛(或酮)分子的羰基氧原子上,其餘部分加到羰基碳原子上,生成一分子β-羥基醛或一分子β-羥基酮。這個反應叫做羥醛縮合或醇醛縮合(aldolcondensation)。透過醇醛縮合,可以在分子中形成新的碳碳鍵,並增長碳鏈。   羥醛縮合反應歷程,以乙醛為例說明如下:   第一步,鹼與乙醛中的α-氫結合,形成一個烯醇負離子或負碳離子:   第二步是這個負離子作為親核試劑,立即進攻另一個乙醛分子中的羰基碳原子,發生加成反應後生成一箇中間負離子(烷氧負離子)。   第三步,烷氧負離子與水作用得到羥醛和OH。    稀酸也能使醛生成羥醛,但反應歷程不同。酸催化時,首先因質子的作用增強了碳氧雙鍵的極化,使它變成烯醇式,隨後發生加成反應得到羥醛。   生成物分子中的α-氫原子同時被羰基和β-碳上羥基所活化,因此只需稍微受熱或酸的作用即發生分子內脫水而生成,α,β-不飽和醛。   凡是α-碳上有氫原子的β-羥基醛、酮都容易失去一分子水。這是因為α-氫比較活潑,並且失水後的生成物具有共軛雙鍵,因此比較穩定。   除乙醛外,由其他醛所得到的羥醛縮合產物,都是在α-碳原子上帶有支鏈的羥醛或烯醛。羥醛縮合反應在有機合成上有重要的用途,它可以用來增長碳鏈,並能產生支鏈。   具有α-氫的酮在稀鹼作用下,雖然也能起這類縮合反應,但由於電子效應、空間效應的影響,反應難以進行,如用普通方法操作,基本上得不到產物。一般需要在比較特殊的條件下進行反應。例如:丙酮在鹼的存在下,可以先生成二丙酮醇,但在平衡體系中,產率很低。如果能使產物在生成後,立即脫離鹼催化劑,也就是使產物脫離平衡體系,最後就可使更多的丙酮轉化為二丙酮醇,產率可達70%~80%。二丙酮醇在碘的催化作用下,受熱失水後可生成α,β-不飽和酮。   在不同的醛、酮分子間進行的縮合反應稱為交叉羥醛縮合。如果所用的醛、酮都具有α-氫原子,則反應後可生成四種產物,實際得到的總是複雜的混合物,沒有實用價值。一些不帶α-氫原子的醛、酮不發生羥醛縮合反應(如HCHO、RCCHO、ArCHO、RCCOCR、ArCOAr、ArCOCR等),可它們能夠同帶有α-氫原子的醛、酮發生交叉羥醛縮合,其中主要是苯甲醛和甲醛的反應。並且產物種類減少,可以主要得到一種縮合產物,產率也較高。反應完成之後的產物中,必然是原來帶有α-氫原子的醛基被保留。在反應時始終保持不含α-氫原子的甲醛過量,便能得單一產物。芳香醛與含有α-氫原子的醛、酮在鹼催化下所發生的羥醛縮合反應,脫水得到產率很高的α,β-不飽和醛、酮,這一型別的反應,叫做克萊森-斯密特(Claisen-Schmidt)縮合反應。在鹼催化下,苯甲醛也可以和含有α-氫原子的脂肪酮或芳香酮發生縮合。另外,還有些含活潑亞甲基的化合物,例如丙二酸、丙二酸二甲酯、α-硝基乙酸乙酯等,都能與醛、酮發生類似於羥醛縮合的反應。

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