Il riarrangiamento di Curtius è una reazione versatile in cui un alogenuro acilico può essere convertito in un isocianato attraverso un intermedio di acil azide in condizioni blande.
Il chimico tedesco Theodor Curtius nel 1885 descrisse per la prima volta la reazione di riarrangiamento detta anche degradazione di Curtius .
Nella reazione di riarrangiamento di Curtius un alogenuro acilico reagisce con un’azide per dare un azoturo acilico. Esso dà luogo a una decomposizione termica per dare un isocianato e azoto gassoso:
RCON3 → R-N=C=O + N2
Il carbonio dell’isocianato ha una parziale carica positiva come risulta dalle strutture di risonanza:
e pertanto può essere attaccato da vari tipi di nucleofili per dare i rispettivi prodotti.
Meccanismo
Nel primo stadio della reazione si ha la formazione dell’acil azide dalla reazione tra un cloruro acilico e sodio azide.L’acil azide può anche essere ottenuta trattando acilidrazine con acido nitroso. Il meccanismo della reazione prevede due stadi
La sodio azide si dissocia in Na+ e N3–; quest’ultimo ione attacca il carbonio carbonilico con rottura del doppio legame >C=O e formazione di un intermedio tetraedrico da cui fuoriesce lo ione cloruro con formazione del doppio legame carbonio-ossigeno.
Nello stadio successivo si ha l’allontanamento del gruppo uscente N2 seguita dalla migrazione del gruppo alchilico legato al carbonio carbonilico all’atomo di azoto più vicino con formazione dell’isocianato.
Una volta formato l’isocianato esso può reagire con un alcol per dare un carbammato, con acqua per dare un’ammina o con un’ammina per dare un derivato dell’urea