烯醇、烯醇負離子與α-碳化學
乙醯乙酸酯合成(acetoacetic ester synthesis)
/ ASS-eh-toh-ah-SEE-tik /
乙醯乙酸酯合成是丙二酸酯合成的「孿生兄弟」,只不過它造的是取代的酮,而不是取代的酸。起始支架是乙醯乙酸乙酯 CH3-CO-CH2-CO2Et,一個β-酮酯,它中心的 CH2 夾在一個酮和一個酯之間。和丙二酸酯一樣,這兩個相鄰的羰基使中心質子很酸(pKa 約 11),所以溫和鹼就能乾淨地生成穩定的烯醇負離子。
戲照樣分三幕演。第一幕:去質子化,用鹵代烷以 SN2 方式給中心碳烷基化,接上一個 R 基團(一次,或兩次得到雙取代產物)。第二幕:把酯水解成β-酮酸。第三幕:加熱——β-酮酸很容易脫羧,處在羧基β位的那個羰基讓 CO2 溜走——於是剩下一個取代的甲基酮 CH3-CO-CH2-R。酯的那一端,同樣只是讓烯醇負離子易於生成的臨時把手,事後被除去。
它與丙二酸酯的區別只在於最後保留哪個羰基。丙二酸酯保留一個羧酸(產物是 R-CH2-COOH);乙醯乙酸酯保留一個酮(產物是 CH3-CO-CH2-R,一種取代的丙酮)。兩者用的是同一個把戲:一個雙重活化、易於生成的烯醇負離子用於成碳-碳鍵的烷基化,再通過水解和脫羧把幫手修剪掉。掌握了這兩種方法,你就能隨意瞄準取代酸或取代甲基酮。
要製 2-戊酮 CH3-CO-CH2-CH2-CH3:用 NaOEt 將乙醯乙酸乙酯去質子化,用溴乙烷烷基化,水解酯,然後加熱脫羧。保留下來的甲基酮就是產物。
與丙二酸酯相同的三步,但產物是取代的甲基酮。
產物總是甲基酮 CH3-CO-CH2-R,因為起始酯的乙醯基(CH3-CO-)被保留,而酯的那一端被脫羧除去。這個合成無法製造缺少 CH3-CO- 這部分的酮。
又稱
另見