羟醛反应
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羟醛反应 羟醛反应的名称来源于反应产物羟醛，即羟基醛。羟醛反应简单说就是两个醛或者酮分子之间发生的反应。当反应在较低温度下进行时得到羟基醛，反应属于加成反应；当在较高温度下反应时得到脱水产物α,β-不饱和醛，反应属于缩和反应。在有机合成中，羟醛加成反应比较重要。
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[编辑] 历史
羟醛反应首先由法国人武兹（Charles-Adolphe Wurtz）和俄国人鲍罗丁（Alexander Porfyrevich Borodin）于1872年独立发现。
[编辑] 反应机理
以醛为例，羟醛反应的第一步是一个醛分子在碱的作用下生成亲核性的烯醇盐，然后进攻另一个醛分子亲电的羰基，生成产物羟醛。
羟醛反应也可以在酸的催化下进行，不过一般用碱来催化。 上面式子中两个醛分子的R可以相同，也可以不同。不同的醛分子间的反应称为交叉羟醛反应。 从上面的反应式里可以看出反应生成了一个碳-碳键，同时能生成两个手性中心，这在不对称合成上有重要意义，所以羟醛反应历来备受有机合成化学家们的重视。
[编辑] 立体化学
一般而言，产物两个手性碳原子结构的顺反问题受烯醇盐构型制约。E-型的烯醇盐生成反式羟醛，Z-型的生成顺式。根据排列组合，两个手性碳两两组合可以生成两种顺式羟醛和两种反式羟醛。
有机化学家们一直感兴趣的问题，就是如何控制羟醛反应，使四种可能产物中的一种成为主要产物，并尽量减少其他异构体的生成。
[编辑] 反应过渡态
对有机反应的过渡态的知识是控制反应的关键之一。羟醛反应的一个著名的过渡态模型是1957年由Howard E. Zimmerman和Marjorie D. Traxler提出的六元环过渡态模型（即Zimmerman-Traxler模型，如下图所示，M是由碱带入的金属离子）。运用建立在环己烷上的构象分析理论可以看出，醛分子在受烯醇进攻时摆出的姿势主要是使羰基两侧较大的取代基处在相当于环己烷平伏键的位置上，因为这样可以使各个官能团之间空间位阻最小，过渡态的能量也最小，因而也最容易形成，从而导致相应立体构型的产物占优势。
从图中同样也可以看出，α碳上的立体构型由烯醇盐的顺反决定。顺式烯醇主要生成顺式羟醛，而反式烯醇生成以反式羟醛为主的产物。必须注意的是，上面的顺反构型只是相对的，因为存在两种顺式产物和两种反式产物。换言之，上面每个产物对应两种可能的绝对构型。 因此，由上面的模型可以看出，对羟醛反应立体化学的控制集中在
- 烯醇盐顺反的控制
- 亲核进攻时的方向控制
[编辑] 埃文思羟醛反应
D.埃文斯(D. Evans)发明了利用手性配体恶唑啉酮来控制产物的羟醛反应， 提高了反应对顺式产物的选择性。这种方法在当今有机合成中得到了非常广泛的应用。 由于空间位阻的关系，下面的顺式烯醇盐是主要产物：
同样由于苯基的位阻效应，醛只能从烯醇的一面靠近，从而确保R,S-产物成为主要产物(见下图)。
有意思的是，如果使用多齿配体离子，比如钛离子，那么有相反的立体化学：
生成产物的恶唑啉酮手性辅基可以通过氢氧化锂与过氧化氢混合溶液方便的脱掉和回收反复使用。
[编辑] 自然界的羟醛反应
羟醛反应广泛存在于自然界中。比如糖酵解中磷酸葡萄糖分解成磷酸甘油和磷酸二羟基丙酮的反应（逆反应）、萜类的生物合成中间体甲瓦龙酸的合成，等等。
