安息香缩合反应

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简介

碳碳 (C-C) 键的形成是安息香缩合反应中的一个关键过程。它是通过从一个醛分子产生酰基负离子等价物，然后将其添加到另一个醛分子中来实现的。通常，氰离子催化该过程。第一个中间体是氰醇阴离子，它是酰基负离子等价物的前体。植物含有氰醇作为糖苷。在我们的体内，发生了一个非常类似于安息香缩合反应的过程，尽管它不包括氰醇中间体，也不受氰离子催化。硫胺素焦磷酸辅酶的噻唑部分催化它 (TPP)。

安息香缩合反应的定义和含义

安息香缩合反应 (BCR) 是芳香醛 ($\mathrm{RCHO}$) 在催化剂存在下缩合生成羟基酮，即安息香。必须注意的是，安息香 ($\mathrm{PhCH(OH)C(O)Ph}$) 是由 $\mathrm{C_{6}H_{5}CHO}$ 在催化剂存在下合成的。Stange 在 1824 年证实了第一个 BCR 由氰离子催化，并且此后被其他人进行了彻底的研究。Stange 对这种缩合反应的兴趣体现在 $\mathrm{PhCH(OH)C(O)Ph}$ 可以转化为 1,2-二苯基氨基酮或 1,2-二苯基氨基醇，它们显示出一些重要的功能，包括肿瘤坏死作用。

自 1943 年以来，硫胺素（维生素 B1）和类似的噻唑盐已被认为在中等碱存在下催化 BCR。现在正在建立其他催化体系，例如 N，N-二取代邻苯二胺、噻唑环芳烃，甚至酶。BCR 通常在液体溶液中进行，并且盐（LiCl，KCl）的输入可能会加速反应速率；然而，缩合反应也可以在有机溶剂中进行，例如无水石油醚。与液体溶液中的盐效应相反，向有机溶剂（乙二醇、甲酰胺和 DMSO）中添加盐 ($\mathrm{LiClO_{4},LiCl}$) 会导致反应速率下降。不幸的是，发现一些醛 (RCHO) 在 BCR 条件下不会生成 $\mathrm{PhCH(OH)C(O)Ph}$，而是形成乙二醇和乙二醇。

当由氰离子催化时，这种缩合反应 (BCR) 被认为是通过氰化物加到醛 (RCHO) 上、去质子化生成碳负离子，然后碳负离子加到第二个醛基上形成 $\mathrm{PhCH(OH)C(O)Ph}$ 来进行的。当由噻唑盐催化时，过程是相同的。

安息香缩合反应机理

步骤 1 - 氰化物 (CN-) 对苯甲醛 ($\mathrm{C_{6}H_{5}CHO}$) 的亲核加成导致氰醇的形成。通常的程序从用催化量的氰化钠在碱存在下处理苯甲醛开始。氰离子介导了稳定的氰醇的形成。

步骤 2 - 氰醇与第二个苯甲醛缩合。

步骤 3 - 在安息香的生成中发生重排过程以及氰离子的消除。

安息香和苯缩合反应的应用

• 安息香缩合反应用于各种化学反应，包括合成。

• 安息香用于利用微乳液硬化各种聚合物。

• 由于其优异的生物结构，它被用于生产除臭剂。

• 该反应在杂环化合物以及脂肪醛的合成中具有重要意义。

• 这些反应，如聚合物化学中使用的那些，可用于创造聚合物和新型单体。

• 在兽医学中，它被用作治疗皮肤溃疡的局部防腐剂，以促进愈合。它在医药中用于制造治疗支气管炎的吸入剂以及口服祛痰药。

• 它通过催化聚合作用有助于有机分子的生产。它是合成肟-安息香（一种金属分析试剂）的中间体。

安息香缩合反应和安息香的用途

• 苯用于使运动员身体部位的皮肤变硬。

• 苯正在补充医学中使用。

• 安息香缩合反应用于合成不同的化学化合物。

• 该反应用于创建杂环化合物。

• 安息香用于制作安息香酊。

• 安息香用于保护皮肤免受过敏。

• 整形外科医生在石膏下使用安息香。

• 苯甲酸用于治疗哮喘、支气管炎和普通感冒。

• 安息香也用于军事领域，以防止皮肤损伤。

• 它用于脂肪醛的扩展。

• 已证明这种重要的安息香精油可以促进血液循环。还记录了对神经系统产生的积极影响，表现为焦虑和压力缓解。它还被证明对暴露的伤口具有抗菌作用。

结论

安息香的缩合反应可以在两种不同的醛的组合中进行，也可以在醛和酮的组合中进行。在这种组合的安息香缩合反应中，反应性更强的醛最终将充当亲核试剂。类似地，如果您有醛和酮的组合，醛将始终是亲核试剂。苯缩合反应也可用于生产环状化合物。此外，通过使用手性催化剂，我们可以以极高的立体选择性生产立体异构体，这对于药物化学以及生理活性化合物的生产至关重要。还应注意，安息香缩合反应是一个可以逆转的平衡。

常见问题

Q1. 安息香胶到底是什么？

Ans. 粉状安息香胶，这种树脂，也称为安息香胶，来源于一种雨林树木，在固化后具有类似香草的气味。该物质已被用作化妆品产品的防腐剂，香和香包的定香剂，烘焙食品和其他食物的调味剂，以及用于减轻腹痛、呕吐和镇静心灵。

Q2. 那么为什么苯甲醛需要使用催化剂才能进行安息香缩合反应呢？

Ans. 通常情况下，这些醛在空气中缓慢氧化，生成羧酸；但是，将酸引入安息香反应中会使硫胺素带负电荷的碳质子化，从而使催化剂失效。

Q3. 当苯甲醛与 KCN 处理时会发生什么？

Ans. 当苯甲醛与氰化钾的醇溶液反应时，会生成安息香。它说明了安息香缩合反应。

Q4. 以下哪一项不发生安息香缩合反应？

Ans. “苯乙醛”不与安息香缩合。

Q5. 安息香酊安全使用吗？

Ans. 从本质上讲，烧瓶污染的危险很低，但必须采取预防措施来降低这种微小的风险。安息香酊是一种无害的天然化学物质，可用于提高医疗胶带的功效和寿命，并且在需要医疗胶带时必须使用。