15.2
羰基的α-氢具有酸性,因为其共轭碱可通过共振稳定。因此,烯醇负离子在反应中通常比烯醇更具实用性,因为其在溶液中更稳定且亲核性更强。
与烯丙基负离子类似,烯醇负离子也表现为一个三原子四电子的共轭体系。用氧原子取代碳原子会降低两个已占据π分子轨道的能量,并使其发生畸变。
在最低占据π轨道中,电子在三个组成原子之间离域,其中电负性较强的氧原子贡献更大。这种额外的重叠和稳定作用使得羰基α-氢的酸性强于烯烃的烯丙基氢。
最高已占分子轨道(HOMO)具有显著的α-碳特性,在碳-氧键处存在一个波节。虽然以与HOMO相互作用为主导的反应倾向于在α-碳上发生,导致α-取代;而由静电相互作用驱动的反应则倾向于发生在氧原子上,形成烯醇衍生物。
由于烯醇负离子具有两个不同的亲核反应中心,因此属于两可亲核试剂。
烯醇离子是通过羰基化合物与碱的酸碱反应形成的。 这导致 α 氢原子去质子化,产生共振稳定的烯醇离子,其中贡献结构之一是氧阴离子,这赋予了额外的稳定性。 因此,α碳上的质子本质上比其他sp3杂化C-H键的质子酸性更强,但比共轭碱中的负电荷集中在氧原子上的O-H键中的质子酸性更低。 这反映在 pKa 值…