消除反应（英文名：Elimination Reaction，又名：脱去反应、消去反应），是指一种有机化合物分子和其他物质作用时，脱除部分原子或官能基（称为离去基）的过程。反应后的分子会产生多键，产物为不饱和有机化合物。消除反应可使反应物分子失去两个基团（见基）或原子，从而提高其不饱和度。消除反应的核心特征在于，分子内部脱去小分子（常见如 H₂O、HX 等），并形成新的 π 键。
消除反应按照消除两个基团的相对位置，可分为α-消除反应、β-消除反应和γ-消除反应等。其中，最常见的是α-消除反应和β-消除反应。
α-消除反应是同一个原子上消除两个基团(或原子),形成不稳定的卡宾或乃春等活性中间体。
β-消除反应的经典反应机理有三种，即 E1，E2和 Elcb。与加成反应相反，β-消除反应是单键减少,不饱和键增多的反应。
γ-消除反应指分子内两个不相邻的原子上各失去一个基团，最终形成环状化合物的反应。
根据反应机理的不同，可分为双分子消除（E2）、单分子消除（E1）、共轭碱单分子消除(E1cb)、季铵碱的Hofmann消除、羧酸酯或黄原酸酯（Chugaev 反应）的热消除、叔胺氧化物的 Cope 消除等。
E1表示单分子消除反应。E代表消除反应，1代表单分子过程。E1反应分两步进行。第一步是中心碳原子与离去基团的键异裂，产生活性中间体碳正离子。第二步是碱提供一对孤电子，与碳正离子中的氢结合，碳正离子消除一个质子形成烯。因为反应速率只与第一步有关，第一步是单分子过程，反应动力学上是一级反应。该反应的速率主要受限于碳正离子形成，不受碱的影响。所以反应条件常见于弱碱、极性溶剂（如乙醇）、高温。同时，反应严格遵循扎伊采夫规则，生成取代基多的烯烃。
E1CB消除单分子共轭碱消除反应用E1cb表示。E表示消除反应，1代表单分子过程，cb表示反应物分子的共轭碱。E1cb反应是反式共平面的消除反应。 E1cb反应分两步进行，第一步：碱夺取底物β-氢生成碳负离子(共轭碱)；第二步：离去基团的离去生成烯烃产物。
E2消除E2表示双分子消除反应。E代表消除反应，2代表双分子过程。E2反应是反式共平面的消除反应。反应过程中，碱进攻底物分子β- 氢和离去基团离开同时进行。和E1不同，E2反应模式的消除非常依赖碱性条件，这也是判断E1和E2最显著的一个特点。该反应通常遵循扎伊采夫规则，但大位阻碱（如叔丁醇钾）可能导致霍夫曼规则，生成取代基少的烯烃。
Cope消除反应化胺（即叔胺 - N - 氧化物）分子结构中若存在β氢原子，在加热条件下会发生热分解反应，生成烯烃与羟胺，此反应被命名为Cope消除反应。该反应具有明显的溶剂效应，非质子性极性溶剂对反应速率的提高可达到百万倍。而在质子溶剂体系里，氧化胺与溶剂之间会形成氢键作用，这使得氧化胺的反应相对速率较慢。
图源：摩熵化学（MolAid）
Cope消除反应本质上属于E2顺式消除反应，在反应过程中，会形成一个平面的五元环过渡态，其中氧化叔胺的氧原子扮演进攻碱的角色。要形成这种环状结构，氨基和β-氢原子必须处于同一侧，并且在形成五元环过渡态时，α,β-碳原子上的原子基团呈重叠型，这种特殊的过渡态不仅需要较高的活化能才能形成，一旦形成后自身也极不稳定，因而极易发生消除反应。
反应机理|图源：摩熵化学（MolAid）
位阻要求较高的氧化胺功能优先与较易接近的氢反应，并且通常表现出较好的选择性，有利于取代较少的烯烃。因此，当反应底物为简单烯烃时，该反应遵循霍夫曼规则。
反应实例：
【1】Tetrahedron: Asymmetry, 2000 , vol. 11, # 12 p. 2437 - 2442
图源：摩熵化学（MolAid）
【2】Tetrahedron, 2003 , vol. 59, # 31 p. 5879 - 5886
图源：摩熵化学（MolAid）
以上反应实例来源于摩熵化学数据库，对其他反应方法感兴趣的小伙伴可自行搜索哦~
Chugaev消除反应醇与二硫化碳在碱性条件下反应生成黄原酸盐，再经卤代烷处理可得黄原酸酯。黄原酸酯加热至100~200℃即发生热分解生成烯烃。黄原酸酯热消除为烯的反应称为Chugaev消除反应。于1899年，俄国化学家 L.Chugaev及其学生在研究黄原酸酯的性质时发现。
图源：摩熵化学（MolAid）
此反应通过分子内的顺式消除实现的，反应中醇的β-H和黄原酸酯的硫酮硫原子形成一个六元环过渡态。因此β-H和黄原酸酯必须共平面。
反应机理|图源：摩熵化学（MolAid）
反应实例
【1】Journal of the American Chemical Society, 2009 , vol. 131, # 47 p. 17066 - 17067
图源：摩熵化学（MolAid）
【2】Tetrahedron, 2007 , vol. 63, # 30 p. 6977 - 6989
图源：摩熵化学（MolAid）
区域选择性：扎伊采夫规则与霍夫曼规则当底物存在多个不同的 β-碳（即可以消除得到不同位置的烯烃异构体）时，消除反应的区域选择性至关重要。该选择过程主要遵循两大经典规则：
扎伊采夫规则
在β-消除反应中，含氢较少的β碳提供氢原子，生成取代较多的稳定烯烃，这称为扎伊采夫规则。此规则尤其适用于大多数卤代烃的脱卤化氢反应。
霍夫曼规则
四级铵碱热消除时，若有两个β-H可以发生消除，总是优先消去取代较少的碳上的β-H。
总结消除反应作为有机化学中一类基础而至关重要的反应类型，其核心价值在于能够高效、选择性地在分子中引入不饱和键，特别是碳碳双键和叁键。理解其核心机理（E1与E2的区分与竞争）和关键影响因素（离去基团、碱、底物结构、溶剂、温度），是预测和控制反应产物的基础。
区域选择性（扎伊采夫规则与霍夫曼规则）和立体选择性（尤其是E2反应的反式共平面要求）是消除反应的精髓所在，它们为化学家提供了在复杂分子中精准构建特定结构单元的有力工具。从实验室中基本烯烃、炔烃的制备，到药物分子、天然产物合成中关键步骤的实现，消除反应都扮演着不可或缺的角色。
