Реакция Дарзенса (также известная как конденсация Дарзенса или конденсация глицидного эфира ) — это химическая реакция кетона или альдегида с α-галогенэфиром в присутствии основания с образованием α,β- эпоксиэфира , также называемого «глицидным эфиром». [ 1] [2] [3] Эта реакция была открыта химиком-органиком Огюстом Жоржем Дарзенсом в 1904 году . [4] [5] [6]
Процесс реакции начинается с депротонирования в галогенированном положении. [3] Из-за заместителей эфира этот карбанион является резонансно -стабилизированным енолятом . Затем этот нуклеофил атакует карбонильный реагент, образуя связь углерод-углерод. Эти два шага похожи на катализируемую основанием альдольную реакцию . Затем анион кислорода в этом альдольном продукте S N 2 атакует бывшее нуклеофильным галогенсодержащее положение, вытесняя галогенид с образованием эпоксида. [2] Таким образом, эта последовательность реакций является реакцией конденсации , поскольку при соединении двух молекул реагента происходит чистая потеря HCl. [7]
Если исходный галогенид представляет собой α-галогенамид , то продуктом является α,β-эпоксиамид. [8] Если используется α-галогенкетон, то продуктом является α,β-эпоксикетон. [2]
Для первоначального депротонирования можно использовать любое достаточно сильное основание. Однако, если исходным материалом является эфир, обычно выбирается алкоксид, соответствующий боковой цепи эфира, чтобы предотвратить осложнения из-за возможных побочных реакций обмена ацила .
В зависимости от конкретных структур, эпоксид может существовать в цис- и транс -формах . Конкретная реакция может дать только цис- , только транс- или смесь этих двух. Конкретный стереохимический результат реакции зависит от нескольких аспектов промежуточных стадий в последовательности.
Начальная стереохимия последовательности реакции устанавливается на этапе, где карбанион атакует карбонил. На этом этапе создаются два sp 3 (тетраэдрических) углерода, что допускает две различные диастереомерные возможности промежуточного галогидрина . Наиболее вероятный результат обусловлен химической кинетикой : какой бы продукт ни образовался легче и быстрее, он будет основным продуктом этой реакции. Последующий этап реакции S N 2 протекает со стереохимической инверсией, поэтому цис- или транс -форма эпоксида контролируется кинетикой промежуточного этапа. С другой стороны, галогидрин может эпимеризоваться из-за основной природы условий реакции до реакции S N 2. В этом случае первоначально образованный диастереомер может преобразоваться в другой. Это равновесный процесс , поэтому цис- или транс- форма эпоксида контролируется химической термодинамикой — продуктом, полученным из более стабильного диастереомера, независимо от того, какой из них был кинетическим результатом. [8]
Глицидные эфиры также можно получить путем нуклеофильного эпоксидирования α,β-ненасыщенного эфира , но этот подход требует сначала синтеза алкенового субстрата, тогда как конденсация Дарзена позволяет образовать углерод-углеродную связь и эпоксидное кольцо в одной реакции.
Продукт реакции Дарзена может реагировать далее, образуя различные типы соединений. Гидролиз эфира может привести к декарбоксилированию , которое запускает перегруппировку эпоксида в карбонил ( 4 ). В качестве альтернативы, другие перегруппировки эпоксида могут быть вызваны для образования других структур.
.png/1280px-Darzens_Reaction_Scheme_(cropped).png)