Acetoacto esterio sintezė yra įprasta sintezės reakcija organinėje chemijoje ir naudojama alfa pakeistam acetonui gaminti. Pirma, acetoacto rūgšties esteris, pvz., etilo acetoacetatas, ištirpinamas alkoholyje (dažnai etanolyje), tada deprotonuojamas ir alkilinamas elektrofilu, pavyzdžiui, alkilo halogenidu. Tada tarpinis alkilintas esteris hidrolizuojamas natrio hidroksidu, o po to rūgštiniu vandeniniu tirpalu. Apdorojimo rezultatas yra dekarboksilinimas ir gaunamas norimas alfa pakeistas acetonas. Alkilinimo etape gali būti naudojami įvairūs elektrofilai, todėl acetoacto esterio sintezė yra universali reakcija sudėtingų molekulių sintezei.
Nors iš esmės galima naudoti įvairias alkoksigrupes, acetoacto esteris dažnai yra tiesiog etilo acetoacetatas, nes etanolis yra pigus ir plačiai prieinamas tirpiklis. Pramoniniu būdu etilo acetoacetatas gaunamas apdorojant diketeną etanoliu. Tačiau laboratorijoje etilo acetoacetatą taip pat galima paruošti Claiseno etilo acetato kondensacijos būdu. Du ekvivalentai etilo acetato, pigaus ir įprasto tirpiklio, sujungiami su natrio etoksidu, kad susidarytų vienas norimo etilo acetoacetato ir kitas etanolio ekvivalentas. Bazė ir tirpiklis turi turėti tą pačią etoksi grupę kaip ir esteris, kad būtų išvengta šalutinių transterifikacijos reakcijų.
Acetoacto esterio sintezė remiasi specialia karbonilo junginių chemija. Visų pirma, karbonilo angliavandenių alfa anglies atomai yra ypač rūgštūs; dėl to karbonilo junginiai, tokie kaip esteriai ir ketonai, gali lengvai sudaryti neigiamo krūvio enolatus. Tai lemia enolato elektronų rezonanso stabilizavimą. Etilo acetoacetatas turi dvi karbonilo grupes greta jo alfa anglies, todėl jis yra ypač rūgštus. Netgi santykinai silpnos bazės, tokios kaip natrio etoksidas, visiškai ir negrįžtamai deprotonuoja etilacetoacetatą.
Po to, kai susidaro enolatas, jis tampa galingu nukleofilu, kurį galima alkilinti tinkamu elektrofilu. Dažniausias elektrofilas, pasirenkamas acetoacto esterio sintezei, yra paprastas alkilo halogenidas, o gauta reakcija vyksta bimolekuliniu nukleofiliniu pakeitimu. Chemikas turi pasirūpinti, kad būtų naudojamas pirminis arba alilo alkilo halogenidas, kad paspartintų pakeitimo reakciją ir išvengtų konkuruojančių šalutinių reakcijų.
Tačiau galima naudoti ir daugiau neįprastų elektrofilų. Pavyzdžiui, alfa, beta nesočiasis karbonilo junginys – Michael Acceptor – gali būti naudojamas sintezėje kaip Michaelio reakcijos dalis. Nepriklausomai nuo elektrofilo, vyksta ta pati reakcija: į etilacetoacetatą pridedama alkilo grupė, nes susidaro nauja anglies-anglies jungtis.
Jei pageidaujama, gali įvykti daugybinis alkilinimas. Enolato reakciją galima pakartoti tiesiog pridedant kitą bazės ekvivalentą, po to kitą elektrofilo ekvivalentą, kad susidarytų dialkilintas produktas. Taigi acetoacto esterio sintezė yra naudinga mono- ir di-pakeistų acetonų sintezei. Tačiau reakcija negali būti atlikta trečią kartą, nes etilo acetoacetate prie alfa anglies yra prijungti tik du protonai. Dėl to bet kada galima atlikti daugiausiai du deprotonavimus, taigi ir du alkilinimus.
Paskutiniais dviem etapais pakeistas esteris paverčiamas galutiniu produktu. Pakeistas acetoacetato esteris yra apdorojamas natrio hidroksidu, kad esteris būtų hidrolizuojamas ir gaunama karboksilato druska. Tada pridedama vandeninės rūgšties, kuri skatina karboksilo rūgšties dekarboksilinimą. Anglies dioksidas burbuliuoja iš tirpalo, palikdamas pakeistą ketono produktą.
Acetoacto esterio sintezė yra universali alfa pakeistų ketonų sintezės reakcija. Jis dažnai naudojamas retrosintetinei norimų junginių analizei. Kai norimas junginys yra alfa pakeistas ketonas, jis dažnai gali būti susintetintas naudojant acetoacto esterio sintezę. Chemikai pripažino jo naudingumą ir yra pagrindas gaminti tokias įvairias medžiagas kaip kvepalai, vaistai ir maisto dažai.