ไอโอโดแลคโต ไนเซชัน (หรือโดยทั่วไปเรียกว่าฮาโลแลคโตไนเซชัน ) เป็นปฏิกิริยาอินทรีย์ที่สร้างวงแหวน ( แลคโตน ) โดยการเติมออกซิเจนและไอโอดีนข้ามพันธะคู่คาร์บอน-คาร์บอน เป็น รูปแบบ ภายในโมเลกุลของ ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ ฮาโลไฮดรินปฏิกิริยานี้ได้รับการรายงานครั้งแรกโดย MJ Bougalt ในปี 1904 และตั้งแต่นั้นมาก็กลายเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการสังเคราะห์แลคโตน^{[ 1 ]}จุดแข็งของปฏิกิริยานี้ได้แก่ สภาวะที่ไม่รุนแรงและการรวมอะตอมไอโอดีนอเนกประสงค์เข้าไปในผลิตภัณฑ์

ไอโอโดแลคโตไนเซชันถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ หลายชนิด รวมถึงผลิตภัณฑ์ที่มีสรรพคุณทางยา เช่นเวอร์โนเลปินและเวอร์โนเมนิน^{[ 2 ]}ซึ่งเป็นสารประกอบสองชนิดที่ใช้ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเนื้องอก และไวบราแลคโตนซึ่งเป็นสารยับยั้งไลเปสของตับอ่อน^{[ 3 ]}นอกจากนี้ ไอโอโดแลคโตไนเซชันยังถูกใช้โดยอีเลียส เจมส์ คอรีย์ เพื่อสังเคราะห์โปร สตาแกลนดินจำนวนมาก^{[ 4 ]}

รายงานของ Bougalt เกี่ยวกับไอโอโดแลคโตไนเซชันถือเป็นตัวอย่างแรกของแลคโตไนเซชันที่เชื่อถือได้ซึ่งสามารถนำไปใช้ในระบบต่างๆ ได้มากมาย แท้จริงแล้ว โบรโมแลคโตไนเซชันได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วง 20 ปีก่อนการตีพิมพ์รายงานของ Bougalt เกี่ยวกับไอโอโดแลคโตไนเซชัน^{[ 1 ]}อย่างไรก็ตาม โบรโมแลคโตไนเซชันมีการใช้งานน้อยกว่ามาก เนื่องจาก ปฏิกิริยาการ เติมอิเล็กโทรฟิลิกของโบรมีนกับแอลคีน อย่างง่าย ดังที่เห็นด้านล่าง สามารถแข่งขันกับปฏิกิริยาโบรโมแลคโตไนเซชันและลดผลผลิตของแลคโตนที่ต้องการได้^{[ 5 ]}

วิธีการคลอโรแลคโตไนเซชันปรากฏขึ้นครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1950 ^{[ 1 ]}แต่มีการใช้น้อยกว่าโบรโมแลคโตไนเซชัน การใช้คลอรีนธาตุมีขั้นตอนที่ยุ่งยากเนื่องจากเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง และผลิตภัณฑ์การเติมอิเล็กโทรฟิลิกสามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับโบรโมแลคโตไนเซชัน^{[ 6 ]}

กลไกการเกิดปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับการเกิดไอออนฮาโลเนียม ที่มีประจุบวก ในโมเลกุลที่มีกรดคาร์บอกซิลิก (หรือหมู่ฟังก์ชัน อื่น ที่เป็นสารตั้งต้นของไอออนฮาโลเนียม) ออกซิเจนในหมู่คาร์บอกซิลทำหน้าที่เป็นนิวคลีโอ ไฟล์ เข้าโจมตีเพื่อเปิดวงแหวนฮาโลเนียมและสร้างวงแหวนแลคโตนขึ้นแทน โดยปกติแล้วปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่เป็นเบสอ่อนๆ เพื่อเพิ่มความเป็นนิวคลีโอไฟล์ของหมู่คาร์บอกซิล

ปฏิกิริยาไอโอโดแลคโตไนเซชันมีรายละเอียดปลีกย่อยหลายประการที่ส่งผลต่อการเกิดผลิตภัณฑ์ รวมถึง การเลือก ตำแหน่งปฏิกิริยาความชอบขนาดวงแหวน และการควบคุมทางอุณหพลศาสตร์และ จลนศาสตร์ ในแง่ของการเลือกตำแหน่งปฏิกิริยา ไอโอโดแลคโตไนเซชันจะเกิดขึ้นที่อะตอมคาร์บอนที่ถูกกีดขวางมากที่สุดที่อยู่ติดกับไอ โอโดเนียมแคตไอออนเป็น หลัก ทั้งนี้เนื่องจากคาร์บอนที่มีหมู่แทนที่มากกว่าจะสามารถรักษาประจุบวกบางส่วนไว้ได้ดีกว่า จึง มีคุณสมบัติ เป็นอิเล็กโทรฟิลและไวต่อการโจมตีของนิวคลีโอฟิลมากกว่า เมื่อพันธะคู่หลายพันธะในโมเลกุลมีปฏิกิริยาเท่ากัน ความชอบตามโครงสร้างจะเป็นตัวกำหนด อย่างไรก็ตาม เมื่อพันธะคู่หนึ่งมีปฏิกิริยามากกว่า ปฏิกิริยานั้นจะเป็นตัวกำหนดเสมอโดยไม่คำนึงถึงความชอบตามโครงสร้าง^{[ 7 ]}

วงแหวนทั้งห้าและหกสมาชิกสามารถเกิดขึ้นได้ในปฏิกิริยาไอโอโดแลคโตไนเซชันที่แสดงด้านล่าง แต่โดยทั่วไปจะเกิดวงแหวนห้าสมาชิกมากกว่าตามที่คาดการณ์ไว้โดยกฎของบอลด์วินสำหรับการปิดวงแหวน^{[ 8 ]} ตามกฎแล้ว การปิดวงแหวนแบบ 5-exo-tet จะเกิดขึ้นได้ง่ายกว่า ในขณะที่การปิดวงแหวนแบบ 6-endo-tet จะเกิดขึ้นได้ง่ายกว่า^{[ 9 ]}การเลือกตำแหน่งของปฏิกิริยาไอโอโดแลคโตไนเซชันแต่ละครั้งสามารถคาดการณ์และอธิบายได้โดยใช้กฎของบอลด์วิน

การไอโอโดแลคโตไนเซชันแบบเลือกสเตอริโอได้ถูกพบเห็นในเอกสารทางวิชาการและมีประโยชน์อย่างมากในการสังเคราะห์โมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น เวอร์โนเพลินและเวอร์โนเมนินที่กล่าวถึงข้างต้น เนื่องจากสามารถสร้างแลคโตนได้ในขณะที่ยังคงรักษาสเตอริโอเซ็นเตอร์อื่นๆ ไว้ การปิดวงแหวนยังสามารถขับเคลื่อนได้ด้วยสเตอริโอเซ็นเตอร์ที่อยู่ติดกับพันธะคู่คาร์บอน-คาร์บอนดังที่แสดงด้านล่าง^{[ 7 ]}

แม้ในระบบที่ไม่มีศูนย์สเตอริโออยู่ บาร์ตเลตต์และเพื่อนร่วมงานก็พบว่าการเลือกสเตอริโอสามารถทำได้ พวกเขาสามารถสังเคราะห์แล คโตนห้าสมาชิกแบบ ซิสและทรานส์ ได้ โดยการปรับเงื่อนไขปฏิกิริยา เช่น อุณหภูมิและเวลาปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์ ทรานส์เกิดขึ้นภายใต้สภาวะทางอุณหพลศาสตร์ (เช่น เวลาปฏิกิริยานาน) ในขณะที่ ผลิตภัณฑ์ ซิสเกิดขึ้นภายใต้สภาวะทางจลนศาสตร์ (เช่น เวลาปฏิกิริยาที่ค่อนข้างสั้นกว่า) ^{[ 10 ]}

กระบวนการไอโอโดแลคโตไนเซชันถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ทางชีวภาพที่สำคัญหลายชนิด เช่น สารยับยั้งการเจริญเติบโตของเนื้องอกอย่างเวอร์โนเลปินและเวอร์โนเมนิน สารยับยั้งเอนไซม์ไลเปสในตับอ่อนอย่างไวบราแลคโตน และโปรสตาแกลนดิน ซึ่งเป็นไขมันที่พบในสัตว์การสังเคราะห์แบบครบวงจร ต่อไปนี้ ทั้งหมดใช้กระบวนการไอโอโดแลคโตไนเซชันเป็นขั้นตอนสำคัญในการได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ

ในปี พ.ศ. 2520 Samuel Danishefskyและเพื่อนร่วมงานสามารถสังเคราะห์สารยับยั้งการเจริญเติบโตของเนื้องอกdl -vernolepin และdl -vernomenin ผ่านกระบวนการหลายขั้นตอนโดยใช้แลคโตไนเซชัน^{[ 2 ]}การสังเคราะห์นี้แสดงให้เห็นถึงการใช้ไอโอโดแลคโตไนเซชันเพื่อสร้างวงแหวนห้าสมาชิกมากกว่าวงแหวนสี่หรือหกสมาชิกตามที่คาดไว้จากกฎของ Baldwin

ในปี พ.ศ. 2549 Zhou และเพื่อนร่วมงานได้สังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ธรรมชาติอีกชนิดหนึ่งคือ vibralactone ซึ่งขั้นตอนสำคัญคือการสร้างแลคโตน^{[ 3 ]}สเตอริโอซีเลคติวิตีของไอโอโดแลคโตไนเซชันจะกำหนดโครงสร้างสเตอริโอเคมีที่สำคัญสำหรับสารประกอบเป้าหมาย

ในปี พ.ศ. 2512 คอรีย์และเพื่อนร่วมงานได้สังเคราะห์โปรสตาแกลนดิน E โดยใช้ไอโอโดแลคโตนเป็นตัวกลาง^{[ 4 ]}อีกครั้งหนึ่ง สเตอริโอซีเลคติวิตีของไอโอโดแลคโตไนเซชันมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของผลิตภัณฑ์

• ไอโอโดแลคแทมไนเซชัน—อะนาล็อกของแลคแทม 
• ปฏิกิริยาการเติมฮาโลเจน