En benzoinkondensation (ofta kallad en kondensationsreaktion , av historiska skäl) är en reaktion mellan två aromatiska aldehyder , specifikt bensaldehyd . Reaktionen katalyseras av nukleofiler , såsom cyanidanjonen eller N-heterocykliska karbener. Reaktionsprodukten är en aromatisk acyloin med bensoin som utgångsförening [1] .
En tidig version av denna reaktion utvecklades 1832 av Justus von Liebig och Friedrich Wöhler under deras forskning om bittermandelolja [2] . Den katalytiska versionen av denna reaktion utvecklades av Nikolai Zinin i slutet av 1830-talet [3] [4] , reaktionsmekanismen föreslogs 1903 av AI Lapworth . [5]
I det första steget reagerar cyanidanjonen (bildad av natriumcyanid ) med aldehyder i en nukleofil additionsreaktion . Omarrangemanget av mellanprodukterna resulterar i en förändring av karbonylgruppens polaritet , som sedan adderar en andra karbonylgrupp via en andra nukleofil addition. Som ett resultat av protonöverföring och eliminering av cyanidjonen bildas bensoin. Denna reaktion är reversibel .
Cyanidjonen tjänar tre olika syften i denna reaktion. Det fungerar som en nukleofil , vilket underlättar elimineringen av protonen såväl som den lämnande gruppen i det sista steget. Bensoinkondensationen är mer en dimerisering snarare än en kondensation eftersom små molekyler, såsom vatten, inte frigörs under denna reaktion. Av denna anledning kallas reaktionen även för bensointillsats . I denna reaktion tjänar de två aldehyderna olika syften; en aldehyd fungerar som en protondonator och den andra som en acceptor. Blandade bensoiner, det vill säga produkter med olika grupper på varje sida av molekylen, kan syntetiseras på detta sätt.
Reaktionen kan användas för alifatiska aldehyder med basiska katalysatorer i närvaro av tiazolsalter ; reaktionsmekanismen är i huvudsak densamma. Dessa föreningar är också viktiga i syntesen av heterocykliska föreningar . Dessutom är denna reaktion möjlig med enoner , till exempel med metylvinylketon som reagens för Stetter-reaktionen.
Inom biokemi är tiaminkoenzymet ansvarigt för biosyntesen av acyloinliknande föreningar . Detta koenzym innehåller också en del tiazol, som vid deprotonering blir en nukleofil karben.
I en studie användes en specialdesignad N-heterocyklisk karben (NHC-bas kopplad till ett tiazolsalt) för att underlätta den enantioselektiva intramolekylära kondensationen av bensoin ( schema 2 ) [6] .
Denna slutsats bekräftades i en annan studie med en något modifierad NHC med DBU som bas istället för kalium-tert-butoxid ( schema 3 ) [6] .