Knoevenagel缩合反应(脑文格反应;克诺维纳盖尔缩合反应;柯诺瓦诺格缩合反应;克脑文盖尔缩合反应),又称Knoevenagel反应
含有活泼亚甲基的化合物与醛或酮在弱碱
HYPERLINK "http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%82%AC%E5%8C%96" \o "催化" 催化下,发生失水缩合生成α,β-不饱和羰基化合物及其类似物。
Z 基是吸电子基团,一般为 CHO、COR、COOR、COOH、CN、NO2 等基团。两个 Z 基可以相同,也可以不同。NO2 的吸电子能力很强,有一个就足以产生活泼氢。
常用的碱性催化剂有哌啶、吡啶、喹啉和其他一级胺、二级胺等。常用的活泼亚甲基化合物有丙二酸二乙酯、米氏酸、乙酰乙酸乙酯、硝基甲烷和丙二酸等,但事实上任何含有能被碱除去氢原子的 C-H 键化合物都能发生此反应。
Knoevenagel 反应是对Perkin反应的改进,活泼亚甲基化合物的存在,使得弱碱作用下,就能产生足够浓度的碳负离子进行亲核加成。弱碱的使用避免了醛酮的自身缩合,因此除芳香醛外,酮和脂肪醛均能进行反应,扩大了适用范围。
Knoevenagel 反应是制备 α,β-不饱和化合物的常用
方法
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之一
Knoevenagel 是由碱催化的缩合反应,类似于羟醛反应。根据所用碱种类的不同,可以有两种可行的机理。一种是认为醛或酮先与胺缩合为亚胺,然后再与碳负离子加成。
这个机理与 Knoevenagel 最初提出的机理(下图)有些类似。在 Knoevenagel 发现这个反应之前,就已知苯甲醛可以与两分子的哌啶缩合,生成苄叉二哌啶缩氨醛。而且苄叉二哌啶缩氨醛与乙酰乙酸乙酯在乙醇中作用时,可以高产率得到下图中的最终产物双加成物。[9] 因此 Knoevenagel 认为,反应的机理应是胺与醛先缩合为缩氨醛,受乙酰乙酸乙酯进攻,产生 β-氨基二羰基化合物中间产物,然后消除哌啶得到 α,β-不饱和羰基化合物,并最后与另一分子乙酰乙酸乙酯进行Michael加成,得最终的双加成产物。
另一种机理(Hann–Lapworth 机理)则认为,首先是三乙与醛在碱作用下羟醛加成为 β-羟基二羰基化合物中间产物,然后再消除水得到缩合产物。
上述两种机理中的中间产物 β-氨基二羰基化合物[10] 和 β-羟基二羰基化合物[11] 都已从不同的反应中分离出来。一般认为,当反应用碱为三级胺时,Hann–Lapworth 机理占主导地位;而当反应用碱为一级或二级胺时,两种机理都有可能发生。
3、微波促进的环己酮、丙二腈和3-氨基-1,2,4-三唑之间发生的多组分反应。[16]