酸触媒によるアルドール付加

エノール・エノラートの反応 (2)

酸触媒によるアルドール付加

酸触媒によるケト・エノール互変異性

アルドール縮合

α,β-不飽和カルボニル化合物への求核付加

3-位にカルボニル基を持つカルボン酸の脱炭酸

酸触媒によるケト・エノール互変異性

2

酸触媒によるケト・エノール互変異性

C C O

H C C

O H H⁺

α水素を持つ カルボニル化合物

塩基触媒の場合はエノラートを経由した 酸触媒では？

酸触媒によるケト型→エノール型の反応機構

C C O H

H⁺

C C O H

H

C C O H

H

C C O H – H⁺

安定化された

カルボカチオン E1反応

カルボカチオンの β位の H⁺ が外れて C=C二重結合を作る反応

4

酸触媒によるエノール型→ケト型の反応機構

C C O H

H⁺

C C O H

H

C C O H

H

C C O H

– H⁺

OH の「隣の」

炭素にプロトン化

安定化された カルボカチオン

プロトン化された カルボニル化合物と

共鳴

なぜエノールの OH にプロトン化が起きないか？

C C O H

H⁺

C C O H H

– H₂O

C C

こっちに行くと どうなる？

ここから先に

進めない ビニルカチオン

（不安定）

プロトン化は起きるが、行き止まり平衡

6

C C O H

H⁺

C C O

H

H

C C O H

C C O H

求核性を持つ

エノールの炭素原子は求核性を持つ

酸触媒によるアルドール付加

8

酸触媒によるアルドール付加

C C O

C O

+ C

C C

O H O

H H⁺

α水素を持つ カルボニル化合物

（求核剤）

付加を受ける カルボニル化合物

（求電子剤）

塩基触媒の場合はエノラートを経由した 酸触媒では？

酸触媒によるアルドール付加：求核剤はエノール

C C

O H

C C H O H⁺

このままでは 求核剤になれない

エノールは 求核剤になれる

10

酸触媒によるアルドール付加：求電子剤

C

O H

C

O H

プロトン化による 活性化

反応性高い

弱い求核剤のエノールでも 反応できる

酸触媒によるアルドール付加

C C

O H

C C H O

H⁺ C

O H

C C H O

C O H

C C O

C O H – H⁺

エノール化

（求核剤になる）

プロトン化された カルボニル化合物

（求核剤との反応性を高める）

12

アルドール縮合

アルドール付加とアルドール縮合 塩基触媒によるアルドール縮合

酸触媒によるアルドール縮合

アルドール付加とアルドール縮合

C C O

H C OH

C C O

C + H₂O

α β

C C O

H

H C

O

+ C C

O

H C OH

C C O – H₂O C

（アルドール付加の 生成物）

14

α,β-不飽和カルボニル化合物

O O

共鳴寄与体

（電荷が分離しているが 一方は O^‒ なので

ある程度の寄与あり）

アルドール縮合：脱水の反応機構（酸性条件）

C C O

H C OH

H⁺

C C O

H C H OH

Base

C C O – H₂O C

– H-Base

・酸触媒の E2 反応

・酸性条件なので弱塩基しかないが、カルボニル基のα水素は 酸性度が高いから引き抜かれやすい

16

C C O

H C OH

Base

C C O

C OH

– ^–OH

C C O

C

アルドール縮合：脱水の反応機構（塩基性条件）

エノラート

H⁺ が脱離したあと X^‒（脱離基）が外れる脱離反応 ＝ E1^cB 機構

H⁺ が脱離したあとのカルボアニオン（共役塩基＝conjugate base）が ある程度安定なときに見られる

【練習問題】次の反応の機構を巻き矢印で書きなさい。

O

H +

O

OCH₃

O

OCH₃

Base

18

α,β-不飽和カルボニル化合物への求核付加反応

1,2-付加（直接付加）と1,4-付加（共役付加）

α,β-不飽和カルボニル化合物の共鳴構造

O O O

カルボニル炭素：

求核攻撃を受ける

β炭素：

求核攻撃を受ける

20

1,2-付加（直接付加）と1,4-付加（共役付加）

O Nu^– O

Nu

H⁺ OH Nu

O Nu^– O Nu H⁺ OH Nu O Nu

1,2-付加（直接付加）

1,4-付加（共役付加）

カルボニル炭素への 求核攻撃

β炭素への ケト・エノール

3-位にカルボニル基を持つカルボン酸の脱炭酸

塩基性条件での脱炭酸 中性・酸性条件での脱炭酸

アセト酢酸エステル合成 マロン酸エステル合成

22

3-位にカルボニル基を持つカルボン酸の脱炭酸

O

OH O

H O

+ CO

3-位にカルボニル基 を持つカルボン酸

二酸化炭素が脱離

（脱炭酸）

塩基性条件

中性・酸性条件

C C O

C O

O H

C C O

C O

O H

C C O H

+ C O

O

C C O

H C C

O

C O

O H

Base

C C O

C O

O C C

O

+ C O

O

H⁺

C C O

H

Δ

Δ

脱炭酸の反応機構

24

アセト酢酸エステル合成

O O

OEt

O

R R–Br O O

OEt R

Base ^–OH

Δ

アセト酢酸エチル

エノラートの

アルキル化（S^N2） 加水分解 脱炭酸

ケトン

アセト酢酸エステル合成の適用範囲

R は S

2 可能なアルキル基であること

目的化合物

R

一級、二級アルキル基：可能 三級アルキル基：不可能

sp

 炭素の基（アリール基、ビニル基）：不可能

ジハロゲン化物を使うと環状化合物ができる（こともある）

26

アセト酢酸エステル合成：環状化合物ができる例

Br Br

O O

OEt +

O

O O

OEt H

–OEt – EtOH

O O

OEt

Br Br

– Br^–

O O

OEt

Br H

–OEt – EtOH

O O

OEt

Br

– Br^{– O O}

OEt

O O O

–OH – EtOH

– CO₂ O

【練習問題】次の化合物のうち、アセト酢酸エステル合成 で作れるものはどちらか。

(1) O (2)

O

28

EtO

O O

OEt

R–Br

EtO

O O

OEt R

Base ^–OH

Δ R

O HO

マロン酸エステル合成

マロン酸ジエチル

エノラートの

アルキル化（S^N2） 加水分解 脱炭酸

カルボン酸

HO

O O

OH EtO

O O

OEt

マロン酸（プロパン二酸）

malonic acid (propanedioic acid)

マロン酸ジエチル diethyl malonate

マロン酸エステル合成の適用範囲

R は S

2 可能なアルキル基であること 目的化合物

ジハロゲン化物を使うと環状化合物ができる（こともある）

R O

HO R

O HO

R

（アセト酢酸エステル合成と同じ）

30

【練習問題】次の化合物をマロン酸エステル合成で作りた い。アルキル化に何を使えばよいか。

O

OH

OH

O

OH