Claisen-kondensaatio

Claisen-kondensaatio on kondensaatioreaktio, joka tapahtuu vahvasti emäksisissä olosuhteissa kahden esterin tai esterin ja toisen karbonyyliyhdisteen, tyypillisimmin ketonin kanssa. Reaktiossa tuotteena muodostuu joko β-ketoesteri tai diketoni. Reaktio on nimetty löytäjänsä saksalaisen kemistin Ludwig Claisenin mukaan, joka raportoi reaktion vuonna 1887.^[1][2][3][4]

Kahden esterin välisessä Claisen-kondensaatiossa muodostuu β-ketoesteri

Reagenssit ja mekanismi

Claisen-kondensaatiossa elektrofiilinä toimii karbonyyliyhdisteen hiiliatomi. Elektrofiilinen reagenssi on esteri ja erityisen hyviä ovat esterit, jotka eivät kykene muodostamaan enolaatteja. Tällaisia ovat muun muassa formiaatti-, oksalaatti- ja aromaattiset esterit. Nukleofiilina Claisen-kondensaatiossa on enolaatti-ioni, joka voi emäksisissä olosuhteissa muodostua joko esteristä tai ketonista. Emäksenä käytetään tyypillisesti alkoksideja tai natriumhydridiä. Etyyliestereitä käytettäessä alkoksidi on etoksidi ja metyyliestereitä kondensoitaessa metoksidi, jotta voidaan estää vaihtoesteröintireaktiot.^[1][2][3][4]

Claisen-kondensaation reaktiomekanismin ensimmäinen vaihe on emäksen katalysoima esterin tai ketoni enolisoituminen eli nukleofiilisen enolaatin muodostuminen. Seuraavassa ketonista tai esteristä muodostunut enolaatti reagoi esterin karbonyyliryhmän hiiliatomin kanssa, jolloin karbonyyliryhmän kaksoissidoksen elektronit siirtyvät happiatomille ja muodostuu tetraedrimäinen välivaihe. Tämä tetraedrimäinen välivaihe hajoaa, jolloin esterin alkoksiryhmä lähtee alkoksidina ja muodostuu kahden esterin välisessä kondensaatiossa β-ketoesteri tai esterin ja ketonin välisessä reaktiossa diketoni.^[1][2][3]

animaatio

Claisen-kondensaation intramolekulaarista eli molekyylin sisäistä reaktiovastinetta kutsutaan Dieckmann-kondensaatioksi. Tämän reaktion tuote on rengasrakenteinen β-ketoesteri tai diketoni ja helpoiten muodostuu viisi- tai kuusiatominen rengas.^[1][2][3]