α-ハロケトン

有機化学において、α-ハロケトンはケトン基、より一般的にはα-ハロゲン置換基を有するカルボニル基からなる官能基である。α-ハロケトンはアルキル化剤である。著名なα-ハロケトンにはフェナシル臭化物やクロロアセトンなどがある。^[1]

一般的な構造はRR′C(X)C(=O)Rで、Rはアルキルまたはアリール残基、Xはハロゲンのいずれかである。ハロケトンの好ましい配座は、ハロゲンとカルボニルが同一平面を共有するシソイドであり、カルボニルアルキル基との立体障害が一般に大きいためである。 ^[2]

ハロケトンおよびハロカルボニル化合物は一般に、カルボニル化合物とX ⁺ （X = ハロゲン）源との反応によって合成され、ハロゲンは次のように供給される：^[1]

RC(O)CH ₃ + X ₂ → RC(O)CH ₂ X + HX

求電子性ハロゲン化剤の特殊な供給源としては、N-ブロモコハク酸イミドや1,3-ジブロモ-5,5-ジメチルヒダントイン（DBDMH）などがある。ニーレンシュタイン反応では、塩化アシルがジアゾメタンと反応する。

有機触媒によるハロカルボニルの不斉合成の取り組みが報告されている。ある研究では、酸塩化物を強塩基（水素化ナトリウム）、臭素供与体、プロリンとキニーネをベースとした有機触媒でα-ハロエステルに変換している：^[3]

提案された反応機構では、まず塩基が酸塩化物をケテンに変換し、次に有機触媒がキノノイド第三級アミンを介してキラリティーを導入し、ケテン付加物を形成します。

アルキル化活性の例としてアセトン中のヨウ化カリウムとの反応が挙げられ、クロロアセトンは1-クロロプロパンよりも 36,000 倍速く反応します。ハロケトンはPerkow 反応で亜リン酸エステルと反応します。

ハロ基はハロケトンの還元的脱ハロゲン化で除去できます。α-ハロケトンはヒドラジン処理によってアルケンに変換することもできます。

2 つの電子吸引基(カルボニル基とハロゲン化物基)が存在するため、α 水素は酸性です。この特性は、ファヴォルスキー転位で利用され、塩基が最初に酸性の α 水素を抽出し、その結果生じたカルボアニオンがハロゲンを置換します。

ハロケトンとアルデヒドの間の交差アルドール反応では、最初の反応生成物はハロヒドリンであり、その後、塩基の存在下で オキシランを形成することができる。

α-ハロケトンはアミンと反応してα-ハロイミンを形成し、加水分解によって元のハロケトンに戻すことができるため、ハロイミンはハロケトンのマスクバージョンとして使用することができます。これにより、元のハロケトンでは直接不可能ないくつかの化学変換を達成することができます。^[4]

ハロケトンは、2つの求電子部位（α-炭素とカルボニル炭素）を持つ二官能性であるため、いくつかの反応タイプに関与しています。この二重性の一例としては、複素環の前駆体であることがあります。チアゾールはクロロアセトンとチオアミドの反応で生成します。2-アミノチアゾールも同様に、2-クロロケトンとチオ尿素の反応で生成されます。^{[5] [6]ピロールは、}ハンチピロール合成においてハロケトンとジカルボニルおよびアンモニアの反応で合成できます。