有機化学において、エノールは有機化学における官能基または中間体の一種です。正式には、エノールはビニルアルコールの誘導体であり、C=C−OH結合を有します。エノールという用語はアルケノールの略語であり、「-ene」(アルケン)と「-ol」(アルコール)を組み合わせた 造語です。
ケト-エノール互変異性とは、「ケト」型(一般的なケトンの場合にちなんで名付けられたカルボニル)とエノールとの間の化学平衡を指します。互変異性相互変換には、水素原子の移動と結合電子の再編成が伴います。[ 1 ]
多くの種類のエノールが知られているが、安定な化合物はごくわずかである。[ 2 ] しかし、有機カルボニルの脱プロトン化によりエノラートアニオンが生成され、これは強力な求核剤として有機反応戦略において重要である。
α水素(カルボニル基に隣接するC-H結合)を持つ有機エステル、ケトン、アルデヒドは、しばしばエノールを形成する。この反応は、炭素から酸素へのプロトン(H )の移動を伴う: [ 2 ]
このプロセスは分子内では起こらず、溶媒またはその他の媒介物質の関与を必要とする。
厳密に言えば、この変換はケトン(R水素もR′水素も含まない)の場合に限り、ケト-エノール互変異性である。しかし、この名称は、このような互変異性化全般に対してより一般的に用いられることが多い。
ケト-エノール平衡は二重結合の移動を伴う。エノールのα位が置換されている場合(すなわち、メチルケトンでない場合)、それはプロキラルであり、ケト型では新しい立体中心が形成される。逆に、エノール化によってその立体中心はラセミ化される。
通常、互変異性化平衡定数は非常に小さいため、エノールは分光法では検出できません。ビニルアルコールとアセトアルデヒドの平衡では、K = [エノール]/[ケト] ≈ 5.8 × 10−7 . [ 3 ]
エノールの二重結合の末端は求核性であり、エノラートアニオンの場合、その性質が強化される。[ 4 ] [ 5 ] しかし、エノラートは酸素で可逆的にプロトン化され、ケトン/アルデヒドなどに平衡するよりもはるかに速い。[ 6 ]多くの有機合成ではエノラートの制御された生成と反応が伴うため、クエンチング 中にエノールが一時的に大量に出現する。[ 4 ] [ 5 ]

エノールはビニル化によって安定化される。したがって、非常に安定なエノールはフェノールである。[ 8 ]
2つ(またはそれ以上)のカルボニル基を持つ化合物では、エノール型も分子内水素結合によって安定化され[ 9 ] 、優勢になる。2,4-ペンタンジオンの挙動はこの効果を示している。[ 10 ]

フェノールはエノールの一種です。一部のフェノールおよび関連化合物では、ケト互変異性体が重要な役割を果たします。例えば、レゾルシノールやフロログルシノールの多くの反応にはケト互変異性体が関与しています。ナフタレン-1,4-ジオールは、ジケトンであるテトラヒドロナフタレン-1,4-ジオンと観測可能な平衡状態にあります。[ 11 ]
ケト-エノール互変異性は、生化学のいくつかの分野で重要である。
ホスホエノールピルビン酸の高いリン酸転移能は、リン酸化された化合物が熱力学的に不利なエノール型に「捕捉」されているのに対し、脱リン酸化後にはケト型をとることができるという事実から生じる。
酵素エノラーゼは、2-ホスホグリセリン酸の脱水反応を触媒してエノールリン酸エステルを生成する。ピルビン酸キナーゼ(PK)によるPEPのピルビン酸への代謝は、基質レベルリン酸化を介してアデノシン三リン酸(ATP)を生成する。[ 12 ]
エネジオールは、C=C二重結合の各炭素にヒドロキシル基を持つアルケンです。通常、このような化合物はアシルオインとの平衡において不利な成分です。カテコールは特殊なケースで、C=Cサブユニットが芳香環の一部となっています。しかし、他のケースでは、エネジオールは側鎖のカルボニル基によって安定化されます。これらの安定化されたエネジオールはレダクトンと呼ばれます。このような種は、例えばロブリー・デ・ブルイン-ファン・エッケンシュタイン変換などの糖化学において重要です。[ 13 ]

リブロース-1,5-ビスリン酸は、光合成のカルビン回路における重要な基質です。カルビン回路では、リブロースがエネジオールと平衡状態になり、二酸化炭素と結合します。 このエネジオールは、光呼吸と呼ばれる(望ましくない)過程において、酸素(O₂)による攻撃を受けやすい性質も持っています。
