La condensación de aciloína es un acoplamiento reductivo de dos ésteres carboxílicos utilizando sodio metálico impuro para producir una α-hidroxicetona, también conocida como aciloína . [1] [2] [3]
La reacción es más exitosa cuando R es alifático y saturado , y generalmente se realiza con un reactivo de cloruro de sililo para atrapar el producto como un éter de disililendiol .
La reacción se lleva a cabo en disolventes apróticos con un punto de ebullición alto , como el benceno y el tolueno , en una atmósfera sin oxígeno (ya que incluso trazas de oxígeno interfieren en la reacción y reducen el rendimiento). Los disolventes próticos efectúan la reducción del éster de Bouveault-Blanc en lugar de la condensación.
Independientemente de la dilución , la condensación de acilo de un diéster favorece la ciclización intramolecular (para todos los anillos, excepto los más pequeños) por sobre la polimerización intermolecular . Se cree que este efecto se origina en la débil adsorción de los terminales del éster en sitios cercanos en el metal sodio.
La condensación intramolecular de aciloína es un enfoque clásico para la síntesis de anillos alifáticos y "una de las mejores formas de cerrar anillos de 10 miembros o más". [4] Los anillos de 3 miembros no son accesibles a través de la condensación de aciloína, los anillos de 5 y 6 miembros se forman con un alto rendimiento (rendimiento del 80 al 85 %), los anillos de 4, 7, 10 y 11 miembros se forman con un rendimiento moderado (rendimiento del 50 al 60 %), los anillos de 8 y 9 miembros se forman con un rendimiento pobre a modesto (rendimiento del 30 al 40 %) y, finalmente, los anillos de 12 miembros y más se forman con rendimientos buenos a excelentes (rendimiento >70 %). [5] Para anillos más grandes, la insaturación no inhibe la ciclización. [4] Aunque los rendimientos para anillos de 4 miembros y de tamaño mediano son pobres a moderados, la condensación de aciloína constituye una de las primeras reacciones de ciclización prácticas para preparar estos desafiantes tamaños de anillo.
La tropolona se prepara a través de una condensación inicial de aciloína que libera 2-hidroxicicloheptanona: [6]
El éster dimetílico del ácido sebácico se puede convertir en ciclodecanodiol mediante condensación de acilo seguida de hidrogenación utilizando un catalizador de cromito de cobre . [7]
El método de Dieckmann es práctico sólo para anillos de 5 a 8 miembros (con rendimientos modestos para 7 y 8 miembros). El método de Thorpe se modifica más fácilmente a través de una alta dilución (por ejemplo, 0,001 M en benceno/éter) para permitir la síntesis de anillos grandes, pero los anillos de 4 miembros y de 9 a 13 miembros aún no son accesibles. La concentración es un factor mucho menos importante para obtener altos rendimientos para la condensación de aciloína, ya que la reacción ocurre en la superficie del metal sodio. [8] Aunque, la necesidad de metal sodio limita la tolerancia del grupo funcional de la reacción, en comparación con reacciones de ciclización más modernas (por ejemplo, esterificación de Yamaguchi, metátesis de olefinas con cierre de anillo), la condensación de aciloína continúa utilizándose en la síntesis de productos naturales complejos para la preparación de sistemas de anillos desafiantes. [9]
El mecanismo consta de cuatro pasos:
El dianión endiolato intermedio se puede atrapar con cloruro de trimetilsililo . [11]
La reacción también produce cantidades estequiométricas de base alcóxido , que puede catalizar la condensación de Dieckmann competitiva . [4] La técnica de Rühlmann atrapa el alcóxido y la aciloína con trimetilclorosilano para obtener rendimientos considerablemente mejorados. [12] Luego, el diéter de disililo se puede dividir con agua acidificada o metanol.
En general, el sodio muy puro puede dar lugar a rendimientos más bajos. Se propone que la reacción está influenciada por una impureza de potasio , que sirvió como catalizador. La aleación de sodio y potasio es un reductor viable . [4]
Generalmente se emplean como disolventes tolueno , dioxano , tetrahidrofurano o dialquiléteres acíclicos . También se ha utilizado ventajosamente N -metilmorfolina . Esto ha permitido que en algunos casos se produzca una reacción satisfactoria, en la que un producto insoluble de otro modo recubre la arena de sodio, inhibiendo la reacción .