消除反應(yīng) (eimination reaction) 又稱脫去反應(yīng)或消去反應(yīng)，是一種有機(jī)反應(yīng)，一般為一有機(jī)化合物分子和其他物質(zhì)反應(yīng)，失去部分原子或官能團(tuán)（稱為離去基）。反應(yīng)后的分子會(huì)產(chǎn)生多鍵，產(chǎn)物為不飽和有機(jī)化合物。常見消除反應(yīng)分為下列兩種：β消除反應(yīng)：較常見，一般生成烯類。α消除反應(yīng)：生成卡賓，氮賓類化合物。離去基所接的碳為α碳，其上的氫為α氫，而隔壁相鄰接的碳及氫則為β碳及β氫?；衔飼?huì)失去β氫原子的稱為 β消除反應(yīng)，會(huì)失去α氫原子的稱為α消除反應(yīng)。
反應(yīng)速率
編輯在離子型1,2-消除反應(yīng)中，帶著成鍵電子對(duì)一起從反應(yīng)物分子的1位或α位碳原子上斷裂下來的基團(tuán)稱為離去基團(tuán)（離去基團(tuán)），而另一個(gè)失去基團(tuán)往往是連在2位或β碳原子上的氫，稱為β氫原子。例如，1-溴丁烷與氫氧化鉀在乙醇中共熱，溴帶著鍵合電子對(duì)斷裂下來成為溴離子，β氫原子以質(zhì)子形式斷裂下來與堿中和，同時(shí)在1和2位之間形成烯鍵。
這類消除反應(yīng)的速率與鹵代烷結(jié)構(gòu)有關(guān)，在相同條件下以三級(jí)鹵代烷最快，二級(jí)鹵代烷次之，一級(jí)鹵代烷最慢。由于堿都是親核試劑，以堿為試劑的消除反應(yīng)常伴有親核取代反應(yīng)，同時(shí)也可能發(fā)生重排反應(yīng)，三種反應(yīng)之間的競(jìng)爭(zhēng)與鹵代烷結(jié)構(gòu)、試劑性能和反應(yīng)條件等因素有關(guān)，強(qiáng)堿和高溫有利于發(fā)生消除反應(yīng)。
霍夫曼消除
熱消除反應(yīng)
扎伊采夫消除
反應(yīng)機(jī)理
在離子型反應(yīng)中，按有關(guān)價(jià)鍵發(fā)生變化的先后順序不同，可分三種反應(yīng)機(jī)理。
E1消除
單分子消除反應(yīng)(E1) 反應(yīng)物先電離，離去基團(tuán)斷裂下來，同時(shí)生成一個(gè)碳正離子，然后失去 β氫原子并生成π 鍵。反應(yīng)分兩步進(jìn)行，決定速率這一步（決速步）只有反應(yīng)物分子參加。故E1的速率與反應(yīng)物的濃度成正比，與堿的濃度無關(guān)。
E1CB消除
共軛堿單分子消除反應(yīng)(E1CB) 反應(yīng)物先與堿作用，失去β氫原子，生成反應(yīng)物的共軛堿碳負(fù)離子,然后從這個(gè)碳負(fù)離子失去離去基團(tuán)并生成π鍵。在生成π鍵的步驟中只有共軛堿碳負(fù)離子參加。E1CB也分兩步進(jìn)行，反應(yīng)速率不僅與反應(yīng)物濃度成正比，也與堿的濃度有關(guān)，其關(guān)系較復(fù)雜,在多數(shù)情況下也成正比。一般說來，只有β碳原子上連有硝基、羰基或氰基等足以穩(wěn)定碳負(fù)離子的強(qiáng)吸電子基團(tuán)的反應(yīng)物，才能按E1CB機(jī)理進(jìn)行反應(yīng)。
E2消除
雙分子消除反應(yīng)(E2) 反應(yīng)一步完成，離去基團(tuán)的斷裂、β氫原子與堿中和、π 鍵的生成三者協(xié)同進(jìn)行（見協(xié)同反應(yīng)），反應(yīng)物和堿同時(shí)參加反應(yīng)。E2的速率與反應(yīng)物濃度和堿濃度都成正比。上述三種機(jī)理以E2最普遍，但并非所有E2都完全協(xié)同。有些E2中，β氫的斷裂稍先于離去基團(tuán)的離去，情況在一定程度上與E1CB相似，稱為“接近E1CB的E2”；另一些E2的情況剛好相反，離去基團(tuán)的離去稍先于β氫的斷裂，在一定程度上與E1相似，稱為“接近E1的E2”。一般的E1、“接近E1的E2”和典型的E2等反應(yīng)都以發(fā)生扎伊采夫消除為主，而E1CB和“接近E1CB的E2”卻以發(fā)生霍夫曼消除為主。
總結(jié)
在E1C和E1CB中，反應(yīng)均分兩步進(jìn)行，各自的活性中間體碳正離子和碳負(fù)離子都具平面結(jié)構(gòu)，一般不存在立體選擇性問題。但在E2中，只有離去基團(tuán)、α和β碳及β氫四者處于共平面的空間位置，才有利于協(xié)同反應(yīng)的進(jìn)行，而符合這種要求的空間排列有兩種：離去基團(tuán)和β氫在α、β碳同一邊時(shí),發(fā)生順式消除；離去基團(tuán)和β氫在α、β碳的兩邊時(shí),發(fā)生反式消除。在大多數(shù)情況下，E2為反式消除，但不排除順式消除的可能性，甚至有些反應(yīng)物由于結(jié)構(gòu)的限制，只能發(fā)生順式消除。
有些反應(yīng)物在 β碳原子上連有比氫更容易被路易斯堿（見酸堿理論）作用的基團(tuán)或者根本沒有 β氫，它們就有可能發(fā)生不涉及失去 β氫的消除。連二鹵代烷在碘離子或鋅的作用下發(fā)生的脫鹵反應(yīng)和 α，α－二烷基β－鹵代酸的脫羧反應(yīng)都屬于這種情況。
本文編輯自：
一、高等有機(jī)化學(xué)課件，謝斌教授。（如涉及版權(quán)問題，請(qǐng)聯(lián)系本號(hào)刪除）
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