Phản ứng ngưng tụ Dieckman

Phản ứng ngưng tụ Dieckman
Sự ngưng tụ qua trung gian bazơ của một este chứa một nguyên tử αhiđro, với phân tử este tương tự cho ra một este β-keto được gọi là
sự ngưng tụ Claisen . Khi hai nhóm chức este phản ứng được liên kết
với nhau thì phản ứng này được gọi là sự ngưng tụ Dieckmann , tạo
thành một este β-keto mạch vòng. Trong phản ứng ngưng tụ Thorpe-

Ziegler , q trình vịng hóa nội phân tử xúc tác bởi bazơ của các chất
dinitrile tạo ra các chất amino nitril. Thơng thường quy trình được sử
dụng liên quan đến việc xử lý trong thời gian dài , hồi lưu các diesters
với ít nhất một đương lượng bazơ mạnh (alkoxide, natri amide, hoặc
hydrua kim loại kiềm) trong dung môi khô dưới trong môi trường
trơ. Phản ứng ngưng tụ Dieckman tạo thành các vòng 5, 6-, 7- và 8 với
hiệu năng suất cao nhưng cho hiệu suất rất thấp đối với các vịng lớn
hơn. Điều đó là có thể, tuy nhiên, ảnh hưởng đến sự vịng hóa ở nồng
độ pha loãng cao nên phản ứng nội phân tử chiếm ưu thế và trong một
số trường hợp nhất định có thể chuẩn bị các vòng lớn (> 12). Nếu sản
phẩm là β-keto este khơng có gốc axit α-hydro, phản ứng sẽ xảy ra chậm


và chu trình retro-Dieckmann chiếm ưu thế; cân bằng sẽ chuyển dịch về
bên phải nếu sử dụng một đương lượng bazơ khơng chứa cồn. Với phản
ứng tạo vịng Thorpe-Ziegler , có thể lắp ráp từ vịng 5 đến các vịng 33
và phương pháp này ưu việt hơn so với phương pháp ngưng tụ
Dieckmann để hình thành các vịng 7- và 8- . Các biến đổi so với quy
trình Dieckmann dẫn đến khả năng thực hiện phản ứng ở điều kiện nhẹ
nhàng:
1) Dithiols (dithioesters) được xử lý bằng natri hydrua để q trình tuần
hồn diễn ra chỉ trong 2 giờ tại nhiệt độ phịng;
2) Điều kiện khơng dung mơi thân thiện với mơi trường cho phép sự
hiện diện của khơng khí và phản ứng tiến hành với hiệu suất cao ở nhiệt
độ phòng trong 1 giờ

3) Sử dụng TiCl 4 / Bu3N với lượng xúc tác TMSOTf trong toluen
cho hiệu suất cao trong 2-3h ở nhiệt độ phòng.
Ngưng tụ Dieckman:


Vịng hóa Thorpe-Ziegler :

Cơ chế
Mỗi bước của q trình ngưng tụ Dieckmann là một cân bằng. Động lực
của phản ứng là trung gian enolat bền của sản phẩm este β-keto. Như đã
nói ở trên, sự ngưng tụ thường thất bại nếu không thể tạo ra trung gian
ổn định này. Cơ chế của ngưng tụ Dieckmann gần như giống hệt cơ chế
ngưng tụ Claisen . Tuy nhiên, bước quyết định tốc độ là sự vịng hóa
trong đó este enolat tấn cơng nhóm cacbonyl của nhóm chức este thứ
hai. Hình tứ diện tạo thành trung gian sau đó nhanh chóng bị phá vỡ
thành enolat của este β-keto. Proton hóa enolate mang lại sản phẩm cuối.