Chimica organica - condensazione di Claisen

La condensazione di Claisen

Oltre alle aldeidi e chetoni, anche gli esteri possono generare enolati e funzionare da elettrofili. Quando un estere viene trattato con una base avviene una trasformazione simile alla condensazione aldolica, la condensazione di Claisen. La condensazione di Claisen porta alla formazione di β-chetoesteri dopo trattamento acido.

Il meccanismo

Il meccanismo è simile a quello delle condensazioni aldoliche, ma vi sono alcune differenze:

• Bassa concentrazione dell’enolato (pK ≈ 24).
• L’enolato reagisce con un’altra molecola di estere portando ad un intermedio tetraedrico.

La funzione carbonilica viene rigenerata con l’uscita di un gruppo etilato. La reazione sembrerebbe fermarsi qui. Invece, poiché il composto che si è formato ha un metilene attivato, nelle condizioni di reazione la base è in grado di deprotonarlo nuovamente generando un nuovo enolato, altamente stabilizzato. Perché questa reazione avvenga deve essere presente almeno 1 eq di base. Questa è un’altra differenza rispetto alla condensazione aldolica, per la quale è richiesta solamente una quantità catalitica di base.

Dopo il trattamento acido

Dopo trattamento acido si ottiene il β-chetoestere. Se il reagente è l’acetato di etile, questa reazione viene chiamata condensazione acetoacetica o sintesi acetoacetica. Nella condensazione di Claisen, la formazione dell’enolato stabilizzato per risonanza permette di spostare l’equilibrio di reazione a destra.

Meccanismo della condensazione di Claisen

La deprotonazione dell’intermedio C in ambiente basico è irreversibile e quindi porta alla conversione completa in D. Solo in ambiente acido si riesce ad ottenere C come prodotto finale.

Condensazione di Claisen: Retro Claisen

Tutti i passaggi della condensazione di Claisen sono processi di equilibrio; la formazione di un dicarbonil enolato porta la reazione a completamento. Se questo processo non può avvenire, allora l’equilibrio favorisce i reagenti. Etile isobutirrato vs. etile acetato.

Retro Claisen

In presenza di ioni EtO si ha un ulteriore attacco nucleofilo al centro-carbonilico anziché deprotonazione e la reazione torna indietro, oppure si ha la formazione di un enolato e la reazione procede verso i prodotti.

Evitare la retro Claisen

Un metodo per prevenire la retro Claisen è l’utilizzo di basi forti per la generazione dell’enolato. L’enolato viene quindi trattato con un equivalente di estere o, ancor meglio, ...