Механизм

Альдольная конденсация может проводиться в условиях кислотного или основного катализа (последний используется чаще)^[12].

Основный катализ

Реакция, катализируемая основаниями, включает в себя три стадии^[4][13][14].

1. На первой стадии происходит отщепление протона из α-положения карбонильного соединения, и образуется енолят-ион. Если в качестве основания используется щёлочь, то енолят образуется в небольшой концентрации (обычно 1—3 %), поскольку гидроксид-ион OH^– недостаточно силён, чтобы депротонировать все молекулы карбонильного соединения. Тем не менее, этого количества достаточно для протекания реакции.

2. Затем следует вторая стадия: присоединение енолят-иона к карбонильной группе другой молекулы. Отрицательный заряд в еноляте распределён между кислородным атомом карбонильной группы и α-углеродным атомом, причём основная часть электронной плотности сосредоточена на атоме кислорода. Несмотря на это, большей нуклеофильной способностью обладает атом углерода, поэтому на этой стадии происходит образование углерод-углеродной, а не углерод-кислородной связи^[15].

3. Наконец, на третьей стадии анион альдоля отщепляет протон от растворителя, образуется продукт реакции и регенерируется катализатор. Таким образом, сущность основного катализа заключается в активации метиленовой компоненты путём увеличения её нуклеофильности.

При высокой концентрации альдегида скорость реакции лимитирует стадия отщепления протона, однако при разбавлении реакция приобретает второй порядок по альдегиду. Для большинства же реакций с участием кетонов лимитирующей стадией является стадия присоединения енолята к карбонильному соединению^[16].

Кислотный катализ

Реакция может также катализироваться кислотами. В этом случае происходит активация карбонильной компоненты путём протонирования её карбонильной группы^[13]. Метиленовая компонента превращается в енол, который обладает нуклеофильной реакционной способностью (хотя и значительно меньшей, чем енолят-ион) и на следующей стадии присоединяется к активированной карбонильной компоненте^[17]. Скорость всего процесса определяется скоростью второй стадии^[4].

Как правило, наиболее распространёнными продуктами в кислых условиях являются α,β-непредельные соединения, поскольку дегидратация, следующая за образованием альдоля, протекает достаточно быстро^[18].

Все стадии альдольной конденсации являются равновесными (включая стадию дегидратации), поэтому её продукты при обработке щёлочью можно снова расщепить до исходных реагентов. Такой процесс известен как ретроальдольная реакция^[14].

16.1

Карбо́новые кисло́ты — класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных карбоксильных групп-COOH. Кислые свойства объясняются тем, что данная группа может сравнительно легко отщеплять протон. За редкими исключениями карбоновые кислоты являются слабыми. Например, у уксусной кислоты CH₃COOH константа кислотности равна 1,75·10⁻⁵. Ди- и трикарбоновые кислоты более сильные, чем монокарбоновые.