A Prince -reakció (Krivitz-Prince-reakció) aldehidek (leggyakrabban formaldehid ) vagy ketonok alkénekhez való elektrofil addíciós reakciója, amelyet egy nukleofil hozzáadása követ a kapott karbokationhoz .
A reakciót először Krivitz hajtotta végre 1899-ben. és Prince 1917-ben részletesen tanulmányozta a sztirolok formaldehid hozzáadásának példáján szubsztituált 1,3-dioxánok és 1,3-diolok képzésével [1] .
A reakciókörülményektől és a komponensek arányától függően a Prins-reakció különféle termékek (beleértve a diolok dehidratálása során keletkező alkének ) és ezek keverékeinek képződéséhez vezethet:
A reakció a 2 karbonilkomponens 1 alkénné történő protonálódása során képződő 3b karbokation elektrofil addíciós mechanizmusa szerint megy végbe , közbenső karbokation 4 képződésével .
Maga Prince kezdetben azt feltételezte, hogy a karbokation a 11 ionon keresztül ciklikusan oxetánt 12 képez , amely ezután formaldehiddel vagy vízzel reagál, de ez a feltételezés nem igazolódott be.
A 4 - es karbokáció reakciókörülmények között:
A reakció klasszikus változatában karbonilkomponensként formaldehidet 2 , fő reakciótermékként 1,3-diolokat 3 használnak, a reakciót jégecetben, kénsavval katalizálja [1] , ebben a változatban legszélesebb körben írják le.
Ugyanakkor a reakciókörülményektől függően a keletkező 1,3-diolok 3 további átalakulásokon eshetnek át, amelyek közül a leggyakrabban ciklikus acetálok képződése - 1,3-dioxánok 5 formaldehidfelesleggel és dehidratáció allil-alkoholok képződése 4 :
Így a sztirol és a feleslegben lévő formaldehid reakciója kénsav jelenlétében ~80%-os hozammal 4-fenil-1,3,-dioxán képződik, a szubsztituált sztirolok ilyen körülmények között a megfelelő 1 ,3,-dioxánok 5 58–96 %-ban [2] .
A reakció ecetsavban történő végrehajtása során a keletkező glikolok vagy dehidratációs termékeik - allil-alkoholok - acilezhetők a megfelelő acetil-származékokká [3] .
Ezt követően kimutatták, hogy a formaldehiden kívül a karbonilcsoport szénatomjának fokozott elektrofilitású karbonilvegyületei, különösen a klorál és a perfluor-ketonok is belépnek a reakcióba.
Az iparban a Prins-reakciót 1,3-diolok szintézisére használják, ennek a reakciónak az egyik alkalmazása az izoprén ipari szintézise , amelyet gumik izobutilénből és formaldehidből történő előállítására használnak: