羥醛縮合反應(yīng)從本質(zhì)上來說是異裂反應(yīng),或者說是離子型反應(yīng),從機(jī)理上來說就是縮合反應(yīng)
在稀堿或稀酸的作用下,兩分子的醛或酮可以互相作用,其中一個(gè)醛(或酮)分子中的α-氫加到另一個(gè)醛(或酮)分子的羰基氧原子上,其余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(gè)反應(yīng)叫做羥醛縮合或醇醛縮合(aldol condensation)。通過醇醛縮合,可以在分子中形成新的碳碳鍵,并增長碳鏈具有α-H的醛,在堿催化下生成碳負(fù)離子,然后碳負(fù)離子作為親核試劑對(duì)醛酮進(jìn)行親核加成,生成β-羥基醛,β-羥基醛受熱脫水成不飽和醛。在稀堿或稀酸的作用下,兩分子的醛或酮可以互相作用,其中一個(gè)醛(或酮)分子中的α-氫加到另一個(gè)醛(或酮)分子的羰基氧原子上,其余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(gè)反應(yīng)叫做羥醛縮合或醇醛縮合。通過醇醛縮合,可以在分子中形成新的碳碳鍵,并增長碳鏈。
羥醛縮合反應(yīng)的機(jī)理就是一個(gè)親核加成反應(yīng)。一個(gè)醛的α氫在堿的作用下斷裂變成碳負(fù)離子,做為親核試劑與另一個(gè)醛的碳氧雙鍵發(fā)生加成反應(yīng),得到β羥基醛。化合物的官能團(tuán)旁邊的個(gè)碳就是α碳,第二個(gè)碳就是β碳,以此類推。
羥醛縮合反應(yīng)歷程,以乙醛為例說明如下:堿與乙醛中的α-氫結(jié)合,形成一個(gè)烯醇負(fù)離子;這個(gè)負(fù)離子作為親核試劑,進(jìn)攻另一個(gè)乙醛分子中的羰基碳原子,發(fā)生加成反應(yīng)后生成烷氧負(fù)離子。烷氧負(fù)離子與水作用得到羥醛和OH
羥醛縮合反應(yīng)的原理酸催化:
1、烯醇化:RCH2CHO + H+ → RCH2CH=OH+ → RCH=CHOH + H+
2、親核加成:RCH=CHOH + RCHO → RCHOH-CH(R)-CHO
堿催化:
1、烯醇化:RCH2CHO + OH- → -CH(R)CH=O → RCH=CHO-
2、親核加成:RCH=CHO- + RCHO → RCHOH-CH(R)-CHO
簡單的說羥醛縮合反應(yīng)是倆分子醛在堿的催化下親核加成生成羥基醛然后失水形成α,β不飽和醛或銅的反應(yīng)。