Condensazione aldolica e incrociata: reattività del gruppo carbonilico
La condensazione aldolica è una reazione che coinvolge due molecole di aldeide o chetone con almeno un atomo di idrogeno in posizione α al gruppo carbonilico. La reattività del gruppo carbonilico è determinata dalla forte differenza di elettronegatività tra il carbonio e l’ossigeno, che porta a una struttura dipolare di risonanza.
Il gruppo carbonilico è descritto dalla sovrapposizione degli orbitali sp² del carbonio e 2px dell’ossigeno per formare il legame σ, e dagli orbitali 2pz del carbonio e dell’ossigeno per formare il legame π. La reazione più caratteristica che coinvolge i gruppi carbonilici è l’addizione al doppio legame carbonio-ossigeno.
Un’importante reazione per la formazione di legami carbonio-carbonio è l’addizione di un enolo o un enolato di un composto carbonilico al carbonile di un’aldeide o chetone, nota come addizione aldolica. In presenza di un catalizzatore basico, avviene una reazione di auto-condensazione, che forma un aldolo contenente sia la funzione aldeidica che quella alcolica.
La disidratazione degli aldoli può avvenire per riscaldamento della miscela basica di reazione o tramite una reazione acido-catalizzata. La reazione, chiamata condensazione crotonica, porta alla formazione di aldeidi insature.
La condensazione aldolica coinvolge anche i chetoni, ma in ambiente basico l’equilibrio è spostato verso l’acetone. Le condensazioni tra due aldeidi diverse, se entrambe hanno idrogeni in α, producono miscele complesse di prodotti e non sono utilizzate per scopi sintetici.
Un’altra reazione importante è la condensazione incrociata di Cannizzaro, che coinvolge la formaldeide e l’acetaldeide in presenza di idrossido di calcio, per formare un intermedio tri(idrossimetil) acetaldeide. Questo intermedio reagisce con la formaldeide per dare un prodotto importante per le industrie di materie plastiche e di polimeri.