β－酮酸作为一种高活性的酮替代物，通过β－酮酸参与的脱羧加成反应可实现 温和条件下酮的选择性α -官能团化。其中，β－酮酸与β,γ－不饱和α－酮酸酯的不对 称脱羧 Aldol 反应可以构建含多个官能团（碳碳双键、酯基、羰基）的手性叔醇化合 物，并且，该类化合物可以方便地转化为多种常用的合成砌块。

1.1.1 β－酮酸的特点

在多种有机化合物中都含有羧酸和羧基功能基团，含羧基的化合物具有价格廉 价且容易制备的特点。β－酮酸作为含有酮羰基官能团的羧酸的一种，是一类较为罕 见的具有活跃亚甲基的化合物，其反应活性高，因而在有机合成中具有重要的价值，尤其在官能团转换和构建碳碳键方面占有十分重要的地位。

β－酮酸广泛地应用于一系列脱羧反应的化学合成和药物制备等规模，由于这 一系列反应的主要副产物为二氧化碳。所以通过脱羧反应来修筑新的化学键是一种 环境友好的合成方法之一，这些特点使得从事绿色化学和有机化学研究的科学家大 大关注了β－酮酸参与的脱羧反应。

1.1.2 β－酮酸的主要应用

β－酮酸自身容易形成烯醇式中间体，对碱、热较不稳定，可以作为酮类化合 物的重要前体。根据医学研究由于β－酮酸是人体内糖、脂肪和蛋白质代谢的中间产 物，对人体的新生代谢起到非常重要的作用。而且β-酮酸是一类在生物体内占有重要 作用的有机酸，在氨基酸推陈出新和维持氧化还原状态的行程中它起一个中心作用。 近年来已延续报道了关于β－酮酸参与的脱羧反应，其中包括β－酮酸参与的 Aldol 脱羧反应、Michael 脱羧反应、Mannich 脱羧反应和β－酮酸参与的其他脱羧反应等， 在这里着重介绍了β－酮酸与一系列底物的 Aldol 脱羧反应、Michael 脱羧反应、 Mannich 脱羧反应，这些反应在有机化学合成中有着广泛的应用。

1.2 β－酮酸参与的脱羧反应

被酶催化的β－酮酸的脱羧转化已被证明是天然托品酮，柠檬素生物碱和马来酸[1]的生物合成中的关键步骤。

脱羧反应β－酮酸提供了无 CO2 的活化方式作为碳 碳键形成的唯一副产物处 理。灵感来自大自然，有机化学家有发现，掌握各种有效的碳碳键形成反应通过使 用β－酮酸作为酮烯醇化物等同物[2]。在这种情况下，β－酮酸与醛和酮的金属和有机 催化脱羧醛醇反应有已经确定（方案 1a）[3]。然而，使用有机溶剂一直是所有这些 研究的重点。与此形成鲜明对比的是，在水性介质中，特别是在纯水中作为有价值 的合成工具的盒状醛醇反应仍然未被利用。

图式 1－2 β－酮酸与醛和酮的反应

在科学家正在进行的脱羧领域的研究β－酮酸[4]的转化，开发了一种有用的碱和 金属的脱羧醛醇反应乙醛酸水合物的β－酮酸和乙二醛一水合物在水介质中（方案 1b）。这个的显着特点反应是它的操作简单性，材料温和，反应条件温和，成本低， 友好。因此，该协议高度满足标准绿色化学[5]。在这里，我们报告关于这个问题我们 的研究结果。

1.2.1 β－酮酸参与的脱羧 Aldol 反应

Aldol 反应是构建碳碳键的一种经典方法，在有机合成中具有重要意义。通过不 对称 Aldol 反应可以有效地构建手性叔醇类化合物，此类化合物在天然产物及药物 活性中间体的合成中有着广泛应用。β－酮酸作为酮的替代分子，具有反应活性高， 制备方法简单等特点；其参与的脱羧 Aldol 反应的副产物为二氧化碳，对环境相对友 好。因此，通过脱羧 Aldol 反应来构建新的碳碳键符合绿色化学发展要求。近年来， 有机小分子及金属催化的β-酮酸参与的脱羧 Aldol 反应被相继报道。另一方面，β,γ－不饱和α－酮酸酯作为被活化的酮类化合物，是一种很好的亲电试剂。它与醛、酮 的不对称 Aldol 反应是构建手性叔醇化合物的重要手段。该类 Aldol 加成产物含多个 官能团，能够方便地转化为多种具有实用价值的化合物。本论文也从β－酮酸参与的 脱羧 Aldol 反应以及β,γ－不饱和α－酮酸酯参与的不对称 Aldol 反应两方面进行阐述， 介绍它们在化学合成中的应用。