烯醇式结构为什么不稳定?

原标题:烯醇式结构为什么不稳定?
烯醇结构的羟基氧上一对P电子和碳碳双键中的π键形成P-π共轭体系 , 使电荷在一定程度上偏向碳端 , 增加了羟基氧氢键的极性 , 使氢更容易离去(pKa:10.94) , 氢离子离去后形成负离子是一个三原子四电子的共轭体系 , 两端都带负电性 , 质子既可以和氧结合形成烯醇式也可以和碳结合形成酮式 , 整个平衡体系为互变平衡体系 。
酸性条件下的互变平衡:

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碱性条件下的互变平衡:

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根据有机物键能数据库(iBonD)的数据【有机物键能数据库(iBonD)面向学术界免费开放】 , 以丙酮及其烯醇式为例 , 烯醇羟基氢的pKa为10.94 , 而丙酮的α-H的pKa则为19.27 。 在碱性条件下烯醇式羟基氢的酸性更强 , 碱更容易和其反应使平衡向左移动 , 由于两个pKa相差较大 , 平衡严重偏向酮式方向 , 因此丙酮的主要结构为酮式 。 在酸性条件也可以解释 , 由于酮式碳负离子的碱性更强 , 氢更容易与其结合 。
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【J.Am.Chem.Soc.1988,110,16,5506–5510】

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【Chem.Soc.Rev.,1996,25,275-280】
稳定性的影响因素:
一、酮式酮式α氢的酸性
酮式α氢的酸性越强 , 平衡更容易偏向烯醇式一侧 , 越容易形成烯醇 , 因此也越稳定 。 丙酮中烯醇式的含量只有0.00025% , 而乙酰乙酸乙酯中烯醇式的含量为7.5% , 2,4-戊二酮中烯醇式含量则达到80% 。
二、烯醇式的结构
烯醇式结构能形成共轭体系 , 形成的共轭链越长 , 烯醇式也越稳定 。 另外烯醇结构的稳定性还和能否形成内氢键有关 。

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三、溶剂
对于能形成内氢键的烯醇式结构 , 其极性比酮式的更小 , 因此溶剂的极性越强 , 对烯醇式越不利 。
含有烯醇结构的化合物有苯酚、方酸、1,1,1-三氟-2,4-戊二酮都是有这样性质的化合物 , 维生素C中有烯二醇的结构 , 也是稳定的烯醇 。
烯醇常见的应用
一、aldol缩合

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二、Mukaiyama羟醛缩合反应

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三、烯醇的共轭加成:Michael加成

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三、酯烯醇的反应: ,

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四、胺甲基化反应:Mannich反应

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五、成环的反应:Robinson增环

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六、Perkin反应

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七、Darzens缩水甘油酸酯缩合