人名反应-克莱森-施密特反应（Claisen-Schmidt Reaction）-百灵威

在酸或碱存在条件下，芳香醛与脂肪醛或酮发生缩合，形成具有高化学选择性的α,β-不饱和醛或酮，称为克莱森-施密特反应。亲核烯醇化物攻击芳香醛产生β-羟基羰基中间体，然后脱水，得到最终产物。通过该反应已合成查尔酮、黄烷酮类、1,3-二芳基丙烷衍生物、二苯扎丙酮、及一种新的大环家族化合物。^[1]

试剂: 催化剂酸（如AlCl₃、HCl）或碱（如NaOH、MgO）
反应物: 芳香族羰基化合物和可烯醇化的脂肪醛或酮
产物: α,β-不饱和醛或酮
反应类型:混合羟醛反应

实验提示:

不对称酮类一般在碱性条件下，通过取代度较低的α-位（甲基）与芳香醛反应；在酸性条件下，通过取代度较高的位置（亚甲基）与芳香醛反应。^[1,2]
甲基酮底物在脱水过程中更倾向于形成反式双键，因为避免了酮取代基与苯基之间不利的空间相互作用，这种相互作用存在于顺式双键消除的过渡态中。^[2]
实验观察表明，两种芳基反应物（即苯甲醛和苯乙酮），若任何一个芳环上具有取代基，反应速度均比未取代底物慢。^[1]
可能的副反应包括：(i)双缩合；(ii)脂肪醛二聚；(iii)坎尼扎罗（Cannizzaro）反应；(iv) 芳香醛的季先科（Tischenko）反应。^[1]
目前，已经开发了多种微波辅助方法（有或没有溶剂，直接或使用缩醛），以加快反应时间，提高收率并减少进一步提纯的必要。^[1,3]例如，功能化的苯扎丙酮（香豆素骨架合成中的关键中间体）可在微波辅助的碱性条件下，以良好的收率合成，且不需要进一步纯化。^[3]
目前，已经开发了各种催化剂。例如，氧化镁纳米材料是一种优良且可重复使用的碱性催化剂。此外，不使用有毒试剂、高压和特殊设备的“生态友好”方案正在取代这些纳米材料的合成方法。其中一种方案使用乙酸镁、1,4-丁二醇和太阳能^[4]，另一种方案则使用离子液体和微波辐射改变催化剂的碱度及结构。^[5]
以Ca(OTf)₂/Bu₄NPF₆ 为催化剂，可在无溶剂条件下，以高收率制备芳基-芳基查尔酮。该催化剂的优点是反应条件温和，无需处理及易于纯化^[6]。

_{1. Wang, Z. (2010). Claisen‐Schmidt Condensation. Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents.
2. Carey, F.A., Sundberg, R.J. (2001). Advanced Organic Chemistry Part B: Reactions and Synthesis (4th ed.). New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers.
3. Rayar, A., Veitía, M.SI. & Ferroud, C. (2015). An efficient and selective microwave-assisted Claisen-Schmidt reaction for the synthesis of functionalized benzalacetones. SpringerPlus, 4, 221.
4. Patil, A. B., Bhanage, B. M. (2013). Novel and green approach for the nanocrystalline magnesium oxide synthesis and its catalytic performance in Claisen–Schmidt condensation. Catalysis Communications, 36(5), 79-83.
5. Jadhav, A. H., Prasad, D., Jadhav, H. S., Nagaraja, B. M., Seo, J. G. (2018). Tailoring and exploring the basicity of magnesium oxide nanostructures in ionic liquids for Claisen-Schmidt condensation reaction. Energy, 160, 635-647.
6. Halpani, C. G., Mishra, S. (2020). Lewis acid catalyst system for Claisen-Schmidt reaction under solvent free condition, Tetrahedron Letters, 61(31), 152175.}

反应机理

原始文献

产品列表

醛

品名	CAS	货号
Benzaldehyde, 98% 苯甲醛	100-52-7	592725

品名	CAS	货号
Benzophenone, 99% 二苯甲酮	119-61-9	248099

品名	CAS	货号
Aluminum chloride, 99%, trace metals basis 三氯化铝	7446-70-0	290063

品名	CAS	货号
Magnesium oxide nanopowder, 99.9%, particle size: <60 nm, SSA: 40 m²/g 纳米氧化镁	1309-48-4	961354
Sodium ethoxide, 98% 乙醇钠	141-52-6	912007
Sodium hydroxide, 96%, for analysis, granular 氢氧化钠	1310-73-2	970488

品名	CAS	货号
Calcium trifluoromethanesulfonate, 98% 三氟甲磺酸钙	55120-75-7	170334
Tetra-n-butylammonium hexafluorophosphate 四正丁基六氟磷酸铵	3109-63-5	283559

品名	CAS	货号
1,4-Butanediol, 99% 1,4-丁二醇	110-63-4	168646

品名	规格	货号
4 mm Thin Wall Quartz EPR Sample Tube 250 mm L 4毫米天然石英薄壁顺磁管	长度250mm	707-SQ-250M
Unheated magnetic stirrer, work plate material:Nylon+GF, max. stirring quantity[H₂O]: 3L 不加热型磁力搅拌器	盘面: Nylon+GF, 工作盘面尺寸: φ135mm, 最大搅拌量[水]: 3L, 转速范围: 0-1500rpm	904605
LED digital overhead stirrer (sets packaging: with plate stand and agitator blade ), max. stirring quantity[H₂O]:20L, viscosity max.: 10000mPas LED数显顶置式电子搅拌器(套装：含支架和搅拌桨)	最大搅拌量(H₂O): 20 L, 转速范围: 0-2200rpm, 最大粘度: 10000mPas, 功率: 70W	930384

催化剂酸或碱

氧化镁纳米颗粒（货号：961354）

离子液体