クライゼン縮合

原理

エステルのα炭素カルボニルの隣（α位）の炭素についた水素。塩基で外れやすく酸性を示す。は、隣のカルボニル炭素と酸素が二重結合したC=O構造。炭素が電子不足で、求核剤に攻められる。の電子求引で酸性度が上がっている（α-H の pKa ≈ 25）。塩基（エトキシド EtO⁻）がこのα-H を引き抜くとエステルエノラートカルボニルの隣（α位）の水素が外れてでき、炭素と酸素に負電荷が広がった陰イオン。（α炭素上の負電荷がカルボニル酸素へ共鳴1つの構造式では描き切れない電子の広がりを、複数の極限構造で表す考え方。で逃げて安定）ができる。このエノラートの求核性α炭素が、もう1分子のエステルのカルボニル炭素（δ⁺の求電子点）に付加して四面体中間体カルボニルに求核剤が付き、炭素がsp3の四面体形になった中間体。を作り、そこから脱離基結合の電子対を持ったまま分子から抜けていく原子や原子団。抜けたあと安定なほど良い脱離基となる。のエトキシド OEt⁻ が押し出されて（付加–脱離＝求核アシル置換カルボニルに求核剤が付いてから脱離基が抜け、正味で置換になる二段の型。）、炭素どうしが新しく結合した β-ケトエステル（アセト酢酸エチル）になる。生成した β-ケトエステルは 2つのカルボニルに挟まれた α-H を持ち、これがさらに塩基で引き抜かれて非常に安定なエノラートになる。最後に酸（H₃O⁺）で中和して中性のアセト酢酸エチルを得る。

選択性

Q.なぜ、いったんできた四面体中間体反応の途中で一時的にできる、ある程度の寿命を持つ化学種。遷移状態とは別物である。からアルコキシドアルコールのO–Hが外れ、酸素上に負電荷を持った陰イオン。強い求核剤・塩基である。（OEt⁻）が抜けて、逆にエノラート（もとの求核剤電子が余っていて、電子の足りない相手（求電子剤）へ電子対を差し出して結合をつくる化学種。）が抜けて出発物へ戻らないのか
A.四面体中間体の炭素には脱離できる基が 2種ある：付加してきたエステルエノラート（炭素求核剤）と、もとから付いていた OEt。どちらが抜けるかは共役塩基酸が水素イオン（H⁺）を1つ手放したあとに残る化学種。安定なほど元の酸は強酸である。の安定性（脱離能）で決まる。OEt⁻（エトキシド、共役二重結合と単結合が交互に並び、π電子がひと続きに広がった状態。酸エタノールの pKa ≈ 16）は、炭素上に負電荷を持つエノラートよりも脱離基として抜けやすいので、OEt⁻ が優先的に脱離して炭素−炭素結合が残り、β-ケトエステルへ進む。

駆動力

Claisen 縮合の各段（脱プロトン分子が水素イオン（H⁺）を塩基に引き抜かれて手放す操作。プロトン化の逆である。・付加・脱離）はいずれも可逆で、C-アシル化までの平衡はむしろ出発側に寄っている。反応を生成側へ引くのは最後の脱プロトン：できた β-ケトエステルの α-H は 2つのカルボニルに挟まれて pKa ≈ 11 と、出発エステルの α-H（pKa ≈ 25）よりはるかに酸性なので、塩基（EtO⁻）でほぼ完全に引き抜かれて安定なエノラートに落ちる。この不可逆に近い脱プロトンで β-ケトエステルが系から抜かれ続けるため、ルシャトリエの原理で全体の平衡が縮合生成物側へ引かれる。だから塩基は触媒反応を速めるが、自身は反応の前後で消費されず再生される物質。量ではなく最低 1 当量必要で、反応後に酸で中和して中性の生成物を取り出す。

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