La reacción de Reimer-Tiemann es una reacción química utilizada para la orto - formilación de fenoles; [1] [2] [3] [4] [5] siendo el ejemplo más simple la conversión de fenol en salicilaldehído . La reacción fue descubierta por Karl Reimer [6] y Ferdinand Tiemann . El Reimer en cuestión fue Karl Reimer (1845-1883), no el menos conocido Carl Ludwig Reimer (1856-1921). [7]
Reacción de Reimer-Tiemann también conocida como reacción RT | |
---|---|
Lleva el nombre de | Karl Reimer Ferdinand Tiemann |
Tipo de reacción | Reacción de sustitución |
Identificadores | |
ID de ontología RSC | RXNO: 0000072 |
Mecanismo de reacción
El cloroformo ( 1 ) se desprotona con una base fuerte (normalmente hidróxido ) para formar el carbanión de cloroformo ( 2 ) que rápidamente se alfa-eliminará para dar diclorocarbeno ( 3 ); esta es la principal especie reactiva. El hidróxido también desprotona el fenol ( 4 ) para dar un fenóxido cargado negativamente ( 5 ). La carga negativa se deslocaliza en el anillo aromático, lo que lo hace mucho más nucleófilo. El ataque nucleófilo sobre el diclorocarbeno da un fenol sustituido con diclorometilo intermedio ( 7 ). Después de la hidrólisis básica, se forma el producto deseado ( 9 ). [8]
Selectividad
En virtud de sus 2 grupos de cloro captores de electrones, el carbeno ( 3 ) es altamente deficiente en electrones y es atraído por el fenóxido rico en electrones ( 5 ). Esta interacción favorece la ortoformilación selectiva.
Condiciones de reacción
Los hidróxidos no son fácilmente solubles en cloroformo, por lo que la reacción se lleva a cabo generalmente en un sistema disolvente bifásico . En el sentido más simple, se compone de una solución acuosa de hidróxido y una fase orgánica que contiene el cloroformo. Por tanto, los dos reactivos se separan y deben juntarse para que tenga lugar la reacción. Esto se puede lograr mediante una mezcla rápida, catalizadores de transferencia de fase o un agente emulsionante (el uso de 1,4-dioxano como disolvente es un ejemplo).
Por lo general, la reacción debe calentarse para iniciar el proceso; sin embargo, una vez iniciada, la reacción de Reimer-Tiemann puede ser altamente exotérmica, esta combinación la hace propensa a fugas térmicas .
Alcance
La reacción de Reimer-Tiemann es eficaz para otros compuestos hidroxi-aromáticos, como los naftoles. [9] También se sabe que reaccionan los heterociclos ricos en electrones, como los pirroles y los indoles .
Los diclorocarbenos pueden reaccionar con alquenos y aminas para formar diclorociclopropanos e isocianuros, respectivamente. Como tal, la reacción de Reimer-Tiemann puede no ser adecuada para sustratos que portan estos grupos funcionales. Además, muchos compuestos no pueden resistir el calentamiento en presencia de hidróxido.
Comparación con otros métodos
La formilación directa de compuestos aromáticos se puede lograr mediante varios métodos, como la reacción de Gattermann , la reacción de Gattermann-Koch , la reacción de Vilsmeier-Haack o la reacción de Duff ; sin embargo, en términos de facilidad y seguridad de las operaciones, la reacción de Reimer-Tiemann es a menudo la ruta más ventajosa elegida en la síntesis química . De las reacciones mencionadas anteriormente, la reacción de Reimer-Tiemann es la única vía que no requiere condiciones ácidas y / o anhidras . [3] Además, las reacciones de Gattermann-Koch y Vilsmeier-Haack no son aplicables a los sustratos fenólicos .
Variaciones
La reacción de Reimer-Tiemann se puede alterar para producir ácidos fenólicos sustituyendo el cloroformo con tetracloruro de carbono . [10] Por ejemplo, la reacción alterada con fenol produciría ácido salicílico en lugar del producto esperado, salicilaldehído .
Referencias
- ^ Reimer, K .; Tiemann, Ferd. (1876). "Ueber die Einwirkung von Chloroform auf Phenole und besonders aromatische Oxysäuren in alkalischer Lösung" [Sobre el efecto del cloroformo sobre los fenoles y particularmente los oxiácidos aromáticos en solución alcalina]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 9 (2): 1268-1278. doi : 10.1002 / cber.18760090270 .
- ^ Wynberg, Hans (1960). "La reacción de Reimer-Tiemann". Revisiones químicas . 60 (2): 169-184. doi : 10.1021 / cr60204a003 .
- ^ a b Wynberg y Meijer, Egbert, Hans; Meijer, Egbert W. (2005). La reacción de Reimer-Tiemann . pag. 14. doi : 10.1002 / 0471264180.or028.01 . ISBN 9780471264187.
- ^ Dauben, William G. (1982). "La reacción de Reimer-Tiemann". Reacciones orgánicas, volumen 28 . Hoboken, Nueva Jersey: Wiley-Interscience. págs. 1-36. doi : 10.1002 / 0471264180.or028.01 . ISBN 978-0471861416.
- ^ Wynberg, Hans (1991). "La reacción de Reimer-Tiemann". Síntesis orgánica integral . 2 . págs. 769–775. doi : 10.1016 / B978-0-08-052349-1.00048-2 . ISBN 978-0-08-052349-1. Falta o vacío
|title=
( ayuda ) - ^ Reimer, K. (1876). "Ueber eine neue Bildungsweise aromatischer Aldehyde" [Sobre una nueva forma de formar aldehídos aromáticos]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (en alemán). 9 : 423–424. doi : 10.1002 / cber.187600901134 .
- ^ Reimer, Karl (1883) "Sitzung vom 22 de enero de 1883" . Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft . 16 , pág. 101.
- ^ Hine, Jack; Van Der Veen, James M. (diciembre de 1959). "El mecanismo de la reacción de Reimer-Tiemann". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 81 (24): 6446–6449. doi : 10.1021 / ja01533a028 .
- ^ Russell, Alfred; Lockhart, Luther B. (1942). "2-HIDROXI-1-NAPTALDEHÍDO". Síntesis orgánicas . 22 : 63. doi : 10.15227 / orgsyn.022.0063 .
- ^ Gaonkar, AV; Kirtany, JK (2010). "Resumen de ChemInform: reacción de Reimer-Tiemann con tetracloruro de carbono". ChemInform . 22 (41): 1991. doi : 10.1002 / chin.199141092 .