El término condensación aldólica también se usa comúnmente, especialmente en bioquímica , para referirse solo a la primera etapa (adición) del proceso, la reacción aldólica en sí, catalizada por aldolasas . Sin embargo, el primer paso es formalmente una reacción de adición en lugar de una reacción de condensación porque no implica la pérdida de una molécula pequeña.
Mecanismo
La primera parte de esta reacción es una reacción aldólica , la segunda parte es una deshidratación, una reacción de eliminación (implica la eliminación de una molécula de agua o una molécula de alcohol ). La deshidratación puede ir acompañada de descarboxilación cuando está presente un grupo carboxilo activado. El producto de adición de aldol se puede deshidratar mediante dos mecanismos; una base fuerte como el t -butóxido de potasio , el hidróxido de potasio o el hidruro de sodio desprotona el producto a un enolato , que se elimina mediante el mecanismo E1cB , [9] [10] mientras que la deshidratación en ácido se produce mediante un mecanismo de reacción E1 . Dependiendo de la naturaleza del producto deseado, la condensación aldólica se puede llevar a cabo bajo dos grandes tipos de condiciones: control cinético o control termodinámico . [11] Tanto las cetonas como los aldehídos son adecuados para reacciones de condensación aldólica. En los ejemplos siguientes, se utilizan aldehídos.
Condensación aldólica catalizada por bases
Condensación aldólica catalizada por ácido
Condensación aldólica cruzada
Una condensación aldólica cruzada es el resultado de dos compuestos carbonílicos diferentes que contienen α-hidrógeno (s) sometidos a condensación aldólica. Normalmente, esto conduce a cuatro productos posibles, ya que cualquiera de los compuestos carbonílicos puede actuar como nucleófilo y es posible la autocondensación, lo que produce una mezcla sintéticamente inútil. Sin embargo, este problema puede evitarse si uno de los compuestos no contiene hidrógeno α, lo que lo hace no enolizable. En una condensación aldólica entre un aldehído y una cetona, la cetona actúa como nucleófilo, ya que su carbono carbonilo no posee un alto carácter electrofílico debido al efecto +I y al impedimento estérico . Generalmente, el producto cruzado es el principal. Cualquier traza del producto autoaldólico del aldehído puede eliminarse preparando primero una mezcla de una base adecuada y la cetona y luego añadiendo el aldehído lentamente a dicha mezcla de reacción. El uso de una base demasiado concentrada podría provocar una reacción competitiva de Cannizzaro . [12]
El 2-metilacetoacetato de etilo y el aldehído canfolénico reaccionan en una condensación aldólica. [15] El procedimiento de síntesis [16] es típico de este tipo de reacción. En el proceso, además de agua, en la descarboxilación se pierde un equivalente de etanol y dióxido de carbono .
La reacción entre mentona ((2 S , 5 R ) -2-isopropil-5-metilciclohexanona) y anisaldehído (4-metoxibenzaldehído) es complicada debido al blindaje estérico del grupo cetona. Este obstáculo se supera utilizando una base fuerte como hidróxido de potasio y un disolvente muy polar como DMSO en la siguiente reacción: [19]
El producto puede epimerizarse mediante un intermedio común, el enolato A , para convertir entre los epímeros originales ( S , R ) y ( R , R ). El producto ( R , R ) es insoluble en el disolvente de reacción mientras que ( S , R ) es soluble. La precipitación del producto ( R , R ) impulsa la reacción de equilibrio de epimerización para formar este producto principal.
Otras reacciones de condensación
Existen otras reacciones de compuestos carbonílicos similares a la condensación aldólica:
Condensación de Claisen-Schmidt entre un aldehído o cetona que tiene un α-hidrógeno con un compuesto carbonílico aromático que carece de un α-hidrógeno.
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Notas
^ El calor generalmente se agrega manualmente mediante el uso de una placa caliente, o ya está presente mediante el uso de una reacción catalítica exotérmica, como cuando se usa OCH 3 como base.
Esto impulsa el segundo paso, al eliminar el agua, permite que el equilibrio de la reacción favorezca continuamente el mecanismo de deshidratación, convirtiendo el producto de adición temporal presente en su producto de condensación final. De lo contrario , se formaría una cantidad significativa de producto secundario de adición de aldol no deseado junto con el producto de condensación de aldol. [1]