Bentsoiinikondensaatio (kutsutaan usein kondensaatioreaktioksi historiallisista syistä) on kahden aromaattisen aldehydin , erityisesti bentsaldehydin , välinen reaktio . Reaktiota katalysoivat nukleofiilit , kuten syanidianioni tai N-heterosykliset karbeenit. Reaktiotuote on aromaattinen asyloiini , jonka lähtöaineena on bentsoiini [1] .
Tämän reaktion varhaisen version kehittivät vuonna 1832 Justus von Liebig ja Friedrich Wöhler tutkiessaan katkeramanteliöljyä [ 2 ] . Tämän reaktion katalyyttisen version kehitti Nikolai Zinin 1830-luvun lopulla [3] [4] , reaktiomekanismia ehdotti vuonna 1903 AI Lapworth . [5]
Ensimmäisessä vaiheessa syanidin anioni (muodostuu natriumsyanidista ) reagoi aldehydien kanssa nukleofiilisessä additioreaktiossa . Välituotteiden uudelleenjärjestely johtaa karbonyyliryhmän polaarisuuden muutokseen , joka sitten lisää toisen karbonyyliryhmän toisen nukleofiilisen lisäyksen kautta. Protonin siirron ja syanidi-ionin eliminoinnin seurauksena muodostuu bentsoiinia. Tämä reaktio on palautuva .
Syanidi-ioni palvelee kolmea eri tarkoitusta tässä reaktiossa. Se toimii nukleofiilina , mikä helpottaa protonin sekä poistuvan ryhmän eliminaatiota viimeisessä vaiheessa. Bentsoiinikondensaatio on pikemminkin dimerisaatiota kuin kondensaatiota, koska pieniä molekyylejä, kuten vettä, ei vapaudu tämän reaktion aikana. Tästä syystä reaktiota kutsutaan myös bentsoiinilisäykseksi . Tässä reaktiossa nämä kaksi aldehydiä palvelevat eri tarkoituksia; yksi aldehydi toimii protonin luovuttajana ja toinen vastaanottajana. Tällä tavalla voidaan syntetisoida sekabentsoiineja, eli tuotteita, joissa on eri ryhmiä molekyylin kummallakin puolella.
Reaktiota voidaan käyttää alifaattisille aldehydeille emäksisten katalyyttien kanssa tiatsolisuolojen läsnä ollessa ; reaktiomekanismi on olennaisesti sama. Nämä yhdisteet ovat myös tärkeitä heterosyklisten yhdisteiden synteesissä . Lisäksi tämä reaktio on mahdollista enoneilla , esimerkiksi metyylivinyyliketonilla Stetter-reaktion reagenssina.
Biokemiassa tiamiinikoentsyymi on vastuussa asyloiinin kaltaisten yhdisteiden biosynteesistä. Tämä koentsyymi sisältää myös osan tiatsolia, joka deprotonoituessaan muuttuu nukleofiiliseksi karbeeniksi.
Yhdessä tutkimuksessa erityisesti suunniteltua N-heterosyklistä karbeenia (NHC-emäs, joka on liitetty tiatsolisuolaa) käytettiin helpottamaan bentsoiinin enantioselektiivistä molekyylinsisäistä kondensaatiota ( kaavio 2 ) [6] .
Tämä johtopäätös vahvistettiin toisessa tutkimuksessa, jossa käytettiin hieman modifioitua NHC:tä, jossa käytettiin DBU :ta emäksenä kalium-tert-butoksidin sijasta ( kaavio 3 ) [6] .