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含有α-活泼氢的酯在醇钠等碱性缩合剂作用下发生缩合作用,失去一分子醇得到β-酮酸酯。
A. 反应机理
以乙酸乙酯的缩合为例,反应机理如下:
首先,乙酸乙酯在碱的作用下失去α氢,生成烯醇负离子,烯醇负离子对另一分子酯发生亲核加成,再消去乙氧负离子生成乙酰乙酸乙酯。由于反应是在碱性体系中进行的,生成的乙酰乙酸乙酯立刻与碱反应生成钠盐,将钠盐从体系中分离出来,再酸化即可得到乙酰乙酸乙酯。
从机理可以看出,反应是一系列平衡过程,在这些平衡反应中,只有第④步反应是对整个反应有利的,这是缩合反应完成的关键一步,而要使这一步顺利进行,两个羰基之间的碳上必须有活泼氢。
因此原料酯的α碳上至少需要有两个氢,一个用于反应①,另一个用于反应④。在实际反应中,也可以将生成的乙醇蒸馏出去,使反应更为有利。
只含有一个α-氢原子的酯,虽然也可以进行酯缩合反应,但要用比乙醇钠碱性更强的缩合剂(例如三苯甲基钠),如:
以两种不同的均含α-氢原子的酯进行酯缩合反应时,除了每种酯本身缩合外,两种酯还将交错地进行缩合,得到四种不同的β-羰基酯的混合物,其应用价值不大。
如果两种不同的酯中有一个是不含α-氢原子的酯,进行交错的酯缩合反应时,得到两种产物,由于它们的性质一般相差较大,易被分离而有应用价值,如实例1 。
常用的碱性缩合剂除乙醇钠外,还有叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钾、氢化钠、三苯甲基钠、二异丙氨基锂(LDA)和Grignard试剂等。
B. 反应实例
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