Reação de Reimer-Tiemann - Reimer–Tiemann reaction

A reação de Reimer-Tiemann é uma reação química usada para a orto - formilação de fenóis; sendo o exemplo mais simples a conversão de fenol em salicilaldeído . A reação foi descoberta por Karl Reimer  [ de ] e Ferdinand Tiemann . O. Reimer em questão era Karl Reimer (1845-1883) e não o menos conhecido Carl Ludwig Reimer (1856-1921).

Mecanismo de reação

O mecanismo da reação de Reimer-Tiemann

O clorofórmio ( 1 ) é desprotonado por uma base forte (normalmente hidróxido ) para formar o clorofórmio carbânion ( 2 ) que irá eliminar rapidamente o alfa para dar diclorocarbeno ( 3 ); esta é a principal espécie reativa. O hidróxido também irá desprotonar o fenol ( 4 ) para dar um fenóxido carregado negativamente ( 5 ). A carga negativa é deslocada para o anel aromático, tornando-o muito mais nucleofílico. O ataque nucleofílico ao diclorocarbeno dá um fenol substituído com diclorometil intermediário ( 7 ). Após a hidrólise básica, o produto desejado ( 9 ) é formado.

Seletividade

Em virtude de seus 2 grupos de cloro que retiram elétrons, o carbeno ( 3 ) é altamente deficiente em elétrons e é atraído pelo fenóxido rico em elétrons ( 5 ). Esta interação favorece a orto-formilação seletiva.

Condições de reação

Os hidróxidos não são prontamente solúveis em clorofórmio, portanto, a reação é geralmente realizada em um sistema de solvente bifásico . No sentido mais simples, isso consiste em uma solução aquosa de hidróxido e uma fase orgânica contendo o clorofórmio. Os dois reagentes são, portanto, separados e devem ser colocados juntos para que a reação ocorra. Isso pode ser obtido por mistura rápida, catalisadores de transferência de fase ou um agente emulsificante (o uso de 1,4-dioxano como solvente é um exemplo).

A reação normalmente precisa ser aquecida para iniciar o processo, no entanto, uma vez iniciada a reação de Reimer-Tiemann pode ser altamente exotérmica, esta combinação a torna propensa a fugas térmicas .

Alcance

A reação de Reimer-Tiemann é eficaz para outros compostos hidroxiaromáticos, como naftóis. Heterociclos ricos em elétrons, como pirróis e indóis, também reagem.

Os diclorocarbenos podem reagir com alcenos e aminas para formar diclorociclopropanos e isocianetos, respectivamente. Como tal, a reação de Reimer-Tiemann pode ser inadequada para substratos com esses grupos funcionais. Além disso, muitos compostos não resistem ao aquecimento na presença de hidróxido.

Comparação com outros métodos

A formilação direta de compostos aromáticos pode ser realizada por vários métodos, como a reação de Gattermann , reação de Gattermann-Koch , reação de Vilsmeier-Haack ou reação de Duff ; no entanto, em termos de facilidade e segurança de operações, a reação de Reimer-Tiemann é muitas vezes a rota mais vantajosa escolhida em síntese química . Das reações mencionadas antes, a reação de Reimer-Tiemann é a única via que não requer condições ácidas e / ou anidras . Além disso, as reações Gattermann-Koch e Vilsmeier-Haack não são aplicáveis ​​a substratos de fenol .

Variações

A reação de Reimer-Tiemann pode ser alterada para produzir ácidos fenólicos, substituindo o clorofórmio por tetracloreto de carbono . Por exemplo, a reação alterada com fenol produziria ácido salicílico em vez do produto esperado, salicilaldeído .

Referências