了解使用NMR的醛醇凝结反应

Thermo Sciencific Picospin 45 NMR光谱仪是通过Aldol缩合反应教导的有用工具。在许多本科有机教学计划中，可能是学生患者作为分析工具的第一次暴露是醛醇缩合反应。

aldol凝结反应

Aldol缩合反应表示碳 - 碳键形成的必要反应。醛醇反应涉及两种羰基化合物的缩合以形成β-羟基醛或β-羟基酮，醛醇产物。

典型的醛醇反应涉及反应物酮或醛的自缩合，其中一个分子增加了相同类型的另一个分子。自凝酸醛醇反应的实例如图1所示，用乙醛作为唯一反应物。

这里通过向另一乙醛反应物分子中加入丙醛以形成醛醇（醛 - 醇）产物来获得3-羟基丁酯。

图1。丙酮醛的aldol自凝血

在碱催化条件下，醛醇反应通过烯醇离子进行，如图2所示。

图2。碱催化在醛醇自冷凝反应中的烯醇离子生产（R = H，烷基，苯基）

然后将共振稳定的烯醇酸盐进行与另一种醛或酮分子的羰基碳的亲核外，形成新的C-C键和如图3所示的醇盐离子。

图3。与羰基（R = H，烷基，苯基）的亲核加成所烯醇的阴离子

在下一步骤中，通过与水反应形成β-羟基醛或酮，通过在强碱中脱水，通过醇组脱水完成反应，从而损失水和α，β-不饱和产物的形成如图4所示。

图4。形成醛醇产物和脱水至A，β-不饱和羰基产物

对于酮和衍生化的酮和醛进行类似的自缩反应，只要在碳位置存在可稳定的质子。

克酮和醛之间的醛醇反应形成混合缩合产物。对不同化合物的羰基碳进行一种化合物的烯丙甲酸离子。通常交叉的缩合产物是不希望的，因为它们导致产品的混合物并降低所需产物的收率。

图5和图6显示了一种芳族苯甲醛，醛代替烷基醛作为反应物的情况。

图5。交叉醛醇缩合反应，产生A，β-不饱和酮二苯甲酸酮

图6。交叉醛醇缩合反应，产生A，β-不饱和酮的氯酮

母体反应物分子苯乙酮和苯甲醛的衍生物可包括r，r¹和R.²官能团，如甲基（-CH_3.），甲氧基（-och_3.），氯（-Cl），Bromo（-BR），氨基（-NH₂），羟基（-OH），腈（-CN）等，在苯环圆的多个位置中。羟基将显示出复杂解释的浓度，温度和溶剂极性依赖性。

由于质子与氮核的旋转偶联，氨基谱存在于氨基谱中的并发症，但不稳定的氨基质子的不同汇率和14N细胞核的电Quadrupole力矩。

不通过卤素取代引入质子NMR光谱中的新峰值，但会影响芳香质子上的分裂图案和峰值位置。只有甲氧基和甲基引入了母体分子谱中的非重叠新的共振线，从而实现了直接的解释。

¹H NMR - 一个定性课程

它是一个简单的任务，可以识别钥匙峰值¹在图5和6的醛醇反应中反应物的H NMR光谱。甲基酮和醛质子的两种均产生一个共振线，因此使它们易于监测。可以在纯样品或使用等分试样的反应混合物上测定NMR光谱。

这Picospin 45 NMR光谱仪适用于对整齐混合物和样品的初始定性分析，为学生提供了确定其原料质量的机会，建立混合物的化学计量，鉴定经历化学转化的主要官能团，并在实验室中使用NMR获得有价值的动手经验。亚博网站下载

由于毛细管盒可以容易地冲洗并再填充，因此可以使用三到四小时的有机化学实验使用。学生的反应混合物可以通过实验在许多阶段进行多次进行取样，获得光谱作为反应进行并确定分离产物的光谱。¹这里所示的H NMR光谱以90度脉冲角，750ms采集时间，10-20秒的恢复延迟获得，平均为9或49扫描。

图7和8示出了反应物4-甲氧基苯甲醛和4-甲基苯甲醛的光谱。由于缺乏邻近的质子，醛质子产生孤独的信号。通过施加的场沿横轴引起的羰基（C = O）键的P电子循环循环的抗磁各向异性，导致该孤立质子的强电子屏蔽。

图7。NMR光谱4-甲氧基苯甲醛（整洁，25次扫描）

图8。NMR光谱4-甲基苯甲醛（整洁，25次扫描）

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