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クライゼン縮合は、強塩基の存在下で2つのエステル間、または1つのエステルと別のカルボニル化合物との間で起こる炭素-炭素結合形成反応です。この反応によりβ-ケトエステルまたはβ-ジケトンが生成されます。 [ 1 ]この反応は、1887年にこの反応に関する研究を初めて発表したライナー・ルートヴィヒ・クライゼンにちなんで名付けられました。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]この反応は、アセト酢酸エステルを生成するジケテンベースの化学 にしばしば置き換えられてきました。[ 5 ]
少なくとも一方の試薬はエノール化可能（ α-プロトンを持ち、脱プロトン化されてエノラートアニオンを形成できる）でなければならない。エノール化可能なカルボニル化合物とエノール化不可能なカルボニル化合物の組み合わせは数多くあり、それによっていくつかの異なるタイプのクライゼン反応が形成される。
使用する塩基は、カルボニル炭素との求核置換反応や付加反応を起こして反応を妨害してはならない。このため、生成したアルコールの共役ナトリウムアルコキシド塩基（例えば、エタノールが生成する場合はナトリウムエトキシド）がよく用いられる。これは、アルコキシドが再生されるためである。混合クライゼン縮合では、一方の化合物のみがエノール化するため、ジイソプロピルアミドリチウム（LDA）などの非求核性塩基を用いることができる。LDAは、求電子性エステルのエノール化のため、古典的なクライゼン縮合やディークマン縮合では一般的に使用されない。
エステルのアルコキシ基は、比較的良好な脱離基でなければならない。メトキシドとエトキシドをそれぞれ生成するメチルエステルとエチルエステルが一般的に用いられる。
反応機構の最初の段階では、強塩基によってα-プロトンが除去され、電子の非局在化によって比較的安定化されたエノラートアニオンが生成します。次に、（もう一方の）エステルのカルボニル炭素がエノラートアニオンによって求核攻撃されます。アルコキシ基が脱離し（アルコキシドが（再）生成されます）、アルコキシドは新たに生成した二重α-プロトンを除去して、共鳴安定化された新たなエノラートアニオンを生成します。最終段階では、水性酸（例えば硫酸またはリン酸）を添加して、エノラートと残存する塩基を中和します。その後、新たに生成したβ-ケトエステルまたはβ-ジケトンが単離されます。なお、二重α-プロトンの除去が、本来吸エルゴン反応である反応を熱力学的に促進するため、この反応には化学量論量の塩基が必要であることに注意してください。つまり、クライゼン縮合は、最終段階におけるβ-ケトエステルの脱プロトン化の駆動力効果のため、α-水素を1つしか持たない基質では機能しない。
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