ケトンやアルデヒドの反応3、aldol(アルドール)反応とMichael(マイケル)付加反応

前回のケトンやアルデヒドの反応2、Grignard(グリニャール)試薬との反応まではケトンやアルデヒドの求核付加反応について見てきました。今回は求核付加反応以外の反応であるaldol(アルドール)反応とMichael(マイケル)付加反応を見ていきます。そのためにはまずα炭素を知っておく必要があるので見てみましょう。

 

 

α炭素

カルボニル基の隣の炭素のことをα炭素と言います。そして、α炭素に結合する水素をα水素と言います。α水素は酸性度が高いです。これはα水素が抜けた後のエノラートイオンが共鳴できるからです。よって塩基等でα水素が引き抜かれるとエノラートイオンが生じます。

 

 

一方で、酸性条件ではエノールと呼ばれる生成物ができます。

 

 

エノラートイオンも、エノールも求核試薬として働きます。

 

では、これらを利用した以下の2つの反応を見ていきます。

 

• aldol(アルドール)反応
• Michael(マイケル)付加反応

 

 

aldol(アルドール)反応

aldol(アルドール)反応はα水素を持つアルデヒドやケトンを酸塩基存在下で反応させると、2分子同士で反応が起こります。その結果、β-ヒドロキシアルデヒドやβ-ヒドロキシケトンができます。aldol(アルドール)反応の例として、塩基性条件下のものを見てみます。

 

 

塩基性条件なのでエノラートイオンができ求核試薬として、別の分子に求核付加反応が起こります。

 

その後Hが結合しβ-ヒドロキシケトンができます。

 

この反応はさらに加熱により、脱水が起こりH2Oが抜けてα,β-不飽和アルデヒドやα,β-不飽和ケトンができます。

 

 

Michael(マイケル)付加反応

Michael(マイケル)付加反応はα水素を持つアルデヒドやケトンを酸塩基存在下、α,β-不飽和アルデヒドやα,β-不飽和ケトンに反応させると、1,5-ジカルボニル化合物ができます。Michael(マイケル)付加反応の例として、塩基性条件下のものを見てみます。

 

 

塩基性条件なのでエノラートイオンができ求核試薬として働きますが、今度はβ位に攻撃します。

 

 

今度は二重結合がHを捕まえて反応が完結します。

 

まとめ

• カルボニル基の隣の炭素のことをα炭素と言い、α炭素に結合する水素をα水素という。
• α水素が塩基で引き抜かれるとエノラートイオンができる。
• α水素が酸性条件ではエノールができる。
• aldol(アルドール)反応は2分子同士で反応が起こり、β-ヒドロキシアルデヒドやβ-ヒドロキシケトンができる。
• Michael(マイケル)付加反応は1,5-ジカルボニル化合物ができる。