烯醇、烯醇负离子与α-碳化学
乙酰乙酸酯合成(acetoacetic ester synthesis)
/ ASS-eh-toh-ah-SEE-tik /
乙酰乙酸酯合成是丙二酸酯合成的“孪生兄弟”,只不过它造的是取代的酮,而不是取代的酸。起始支架是乙酰乙酸乙酯 CH3-CO-CH2-CO2Et,一个β-酮酯,它中心的 CH2 夹在一个酮和一个酯之间。和丙二酸酯一样,这两个相邻的羰基使中心质子很酸(pKa 约 11),所以温和碱就能干净地生成稳定的烯醇负离子。
戏照样分三幕演。第一幕:去质子化,用卤代烷以 SN2 方式给中心碳烷基化,接上一个 R 基团(一次,或两次得到双取代产物)。第二幕:把酯水解成β-酮酸。第三幕:加热——β-酮酸很容易脱羧,处在羧基β位的那个羰基让 CO2 溜走——于是剩下一个取代的甲基酮 CH3-CO-CH2-R。酯的那一端,同样只是让烯醇负离子易于生成的临时把手,事后被除去。
它与丙二酸酯的区别只在于最后保留哪个羰基。丙二酸酯保留一个羧酸(产物是 R-CH2-COOH);乙酰乙酸酯保留一个酮(产物是 CH3-CO-CH2-R,一种取代的丙酮)。两者用的是同一个把戏:一个双重活化、易于生成的烯醇负离子用于成碳-碳键的烷基化,再通过水解和脱羧把帮手修剪掉。掌握了这两种方法,你就能随意瞄准取代酸或取代甲基酮。
要制 2-戊酮 CH3-CO-CH2-CH2-CH3:用 NaOEt 将乙酰乙酸乙酯去质子化,用溴乙烷烷基化,水解酯,然后加热脱羧。保留下来的甲基酮就是产物。
与丙二酸酯相同的三步,但产物是取代的甲基酮。
产物总是甲基酮 CH3-CO-CH2-R,因为起始酯的乙酰基(CH3-CO-)被保留,而酯的那一端被脱羧除去。这个合成无法制造缺少 CH3-CO- 这部分的酮。
又称
另见