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15.3 : 烯醇和烯醇化物的类型

醛和酮形成烯醇,但对于简单的单羰基化合物而言,在平衡状态下仅存在约 1% 的烯醇。 烯醇形式的乙醛无法检测到,仅占丙酮的 1.5 × 10−4%,仅占环己酮的 1.2%。 不对称酮可能有两种区域异构烯醇,平衡时它们的净组成为1%。 这种不稳定性是由于 C=C 的键能比 C=O 基团低。 衍生自酯和酸的烯醇的额外不稳定性可归因于失去了羧酸根氧和以羰基形式存在的羰基p电子之间的稳定共振。

由于烯醇的稳定性较高,具有由碳原子分隔的两个羰基的β-二羰基分子在平衡时具有更大量的烯醇。 例如,戊烷-2,4-二酮以 76-80% 的烯醇形式存在,原因有两个。 首先,共轭双键与另一个羰基的离域范围扩大。 其次,烯醇羟基和羰基氧之间的分子内氢键形成稳定的六元环(O⋯H分离= 166 pm)。 值得注意的是,侧翼有两个羰基的亚甲基优先参与烯醇化。 另一种烯醇,4-羟基-4-戊烯-2-酮,不稳定,因此在平衡状态下的存在量可以忽略不计。 在无环酮中,形成的烯醇或烯醇化物可以是几何异构体:(E)或(Z)。 (E) 和 (Z) 异构体同一面上的质子化在溶液中产生对映异构体。

酯、腈和3°酰胺的α氢是酸性的,相应的共轭碱是共振稳定的烯醇化物或碳负离子。 负电荷离域到与其相邻的电负性氧或氮原子上。 尽管氰化物需要强碱才能去质子化,但其共轭阴离子是线性体系,如乙烯酮、丙二烯或二氧化碳。 对于伯酰胺和仲酰胺,N-H 质子比 C-H 质子优先去质子化。 因此,在酸衍生物范围内,酰胺是最不易烯醇化的。 因此,N,N-二甲基乙酰胺、乙腈、乙酸乙酯、丙酮、乙醛和乙酰丙酮的pKa值分别为30、25、25、19.2、17和9。 伯胺和仲胺形成烯胺,烯醇的氮类似物。 当烯胺用强碱处理时,形成氮杂烯醇化物,即烯醇化物的氮类似物。 硝基烷烃由于其酸性增强,在弱碱性介质中形成烯醇化阴离子。

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EnolsEnolatesAldehydesKetonesEquilibriumRegioisomeric EnolsBond EnergyCarbonyl GroupsDicarbonyl MoleculesEnolizationGeometrical IsomersProtonationAcidic HydrogensResonance StabilizationConjugate BasesDeprotonationAmidesEnamines

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