El reordenamiento de Tiffeneau-Demjanov ( TDR ) es la reacción química de un 1-aminometil-cicloalcanol con ácido nitroso para formar una ciclocetona agrandada.
La expansión del anillo de Tiffeneau-Demjanov, el reordenamiento de Tiffeneau-Demjanov, o TDR, proporciona una manera fácil de aumentar el tamaño de los cicloalcanos y cicloalcanoles sustituidos con amino en un carbono. Los tamaños de anillo desde el ciclopropano hasta el ciclooctano pueden experimentar la expansión del anillo Tiffeneau-Demjanov con cierto grado de éxito. Los rendimientos disminuyen a medida que aumenta el tamaño del anillo inicial, y el uso ideal de TDR es para la síntesis de anillos de cinco, seis y siete miembros. Una aplicación sintética principal de la expansión del anillo de Tiffeneau-Demjanov es para sistemas bicíclicos o policíclicos. Se han publicado varias revisiones sobre esta reacción. [1] [2] [3]
La reacción ahora conocida como el reordenamiento de Tiffeneau-Demjanov (TDR) se descubrió en dos pasos. El primer paso ocurrió en 1901 cuando el químico ruso Nikolai Demyanov descubrió que los aminometilcicloalcanos producen nuevos productos tras el tratamiento con ácido nitroso. Cuando este producto fue identificado como el alcohol expandido en 1903, se acuñó el reordenamiento de Demjanov .
Desde entonces, el propio reordenamiento de Demjanov se ha utilizado con éxito en la industria y la química orgánica sintética. Sin embargo, su alcance es limitado. El reordenamiento de Demjanov solo es más adecuado para expandir aminometilcicloalcanos de cuatro, cinco y seis miembros. Además, se forman como subproductos alquenos y cicloalcoholes no expandidos. Los rendimientos disminuyen a medida que el cicloalcano de partida se vuelve más grande.
Un descubrimiento de científicos franceses unos años antes de la Segunda Guerra Mundial daría como resultado la reacción TDR moderna. En 1937, Tiffeneau , Weill y Tchoubar publicaron en Comptes Rendus su hallazgo de que el 1-aminometilcicloahexanol se convierte rápidamente en cicloheptanona tras el tratamiento con ácido nitroso. [4] Quizás debido a la expansión de un anillo tan grande, los autores no lo relacionaron inmediatamente con el reordenamiento de Demjanov. En cambio, imaginaron que su reacción era similar a la descubierta por Wallack en 1906. Tras la oxidación con permanganato, los cicloglicoles se deshidratarán para producir un aldehído a través de un epóxido intermedio. Los autores postularon que la desaminación dio como resultado un epóxido intermedio similar que posteriormente formó una ciclocetona de agrandamiento del anillo. Sin embargo, en el tiempo que siguió, los científicos comenzaron a darse cuenta de que estas reacciones estaban relacionadas. A principios de la década de 1940, TDR estaba en lengua vernácula orgánica. El descubrimiento de Tiffeneau amplió el alcance sintético del reordenamiento de Demjanov ya que ahora se pueden ampliar siete y ocho anillos de carbono. Dado que la ciclocetona resultante podía volver a convertirse fácilmente en un cicloaminoalcohol, este nuevo método rápidamente se hizo popular entre los químicos orgánicos.
El mecanismo de reacción básico es una diazotación del grupo amino por el ácido nitroso seguido de la expulsión de nitrógeno y la formación de un carbocatión primario . Una reacción de reordenamiento con expansión del anillo forma un ion oxonio más estable que se desprotona . [5]