經典的Darzens縮合是指Darzens環氧丙酸酯縮合(Darzens Glycidic Ester Condensation),即α-滷代羧酸酯與醛、酮在鹼性條件下反應生成環氧丙酸酯的反應。Darzens縮合還包含Darzens氮雜環丙烷合成(Darzens Aziridine Synthesis)和Darzens環丙烷合成(Darzens Cyclopropane Synthesis),是一種構成環氧、氮雜環丙烷和環丙烷的方法。
Darzens縮合具有良好的普適性,芳香族醛和酮、脂肪族酮以及α,β-不飽和酮和環狀酮均能取得不錯的產率;脂肪族醛也能用於該反應,但產率較低。由於能更大程度上避免分子間SN2取代反應的發生,α-氯代羧酸酯反應的產率往往要優於相應的溴代物和碘代物。除了α-滷代羧酸酯外,α-滷代碸、α-滷代氰、α-滷代酮亞胺、α-滷代硫羥酸酯、α-滷代醯胺和γ-滷代巴豆酸酯等有吸電子基團取代的滷代物都可以用於Darzens縮合。
反應機理
首先是α-滷代羧酸酯在鹼性條件下生成相應的碳負離子中間體,然後中間體進攻原料中的醛或酮得到關環前天,經過分子內SN2取代反應最終生成環氧丙酸酯類化合物。雖然反應產物通常以trans為主,但該反應的立體化學較為複雜,反應中使用的溶劑、鹼和原料的取代基等因素都會導致反應選擇性的改變。
使用亞胺代替Darzens環氧丙酸酯縮合中的醛、酮,反應的產物是氮雜環丙烷化合物,這一反應稱為Darzens氮雜環丙烷合成。
使用Michael受體代替Darzens環氧丙酸酯縮合中的醛、酮,反應的產物是環丙烷化合物,這一反應稱為Darzens環丙烷合成。
這兩個反應的機理與Darzens環氧丙酸酯縮合完全相同。
反應實例
參考文獻
1. Erlenmeyer, E. Liebigs Ann. Chem. 1892, 271, 137-163.
2. Claisen, L. Ber. 1905, 38, 693-694.
3. Darzens, G. Compt. rend. 1911, 151, 883-884.
4. Newman, M. S., Magerlein, B. J. Org. React. 1949, 5, 413-440.
5. Ballester, M. Chem. Rev. 1955, 55, 283-300.
6. Mizuno, H., Domon, K., Masuya, K., Tanino, K., Kuwajima, I. J. Org. Chem. 1999, 64, 2648-2656.
7. Aldous, D. J., Dalencon, A. J., Steel, P. G. Org. Lett. 2002, 4, 1159-1162.
8. Schwartz, A., Madan, P. B., Mohacsi, E., O'Brien, J. P., Todaro, L. J., Coffen, D. L. J. Org. Chem. 1992, 57, 851-856.
摘自:有機人名反應——機理及應用 第四版,Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis