Reazione di Reimer-Tiemann- orto-formilazione del fenolo, meccanismo

La reazione di Reimer-Tiemann è una reazione usata nell’orto-formilazione del fenolo: l’esempio più semplice consiste nella conversione del fenolo in aldeide salicilica il cui nome I.U.P.A.C. è  2-idrossibenzaldeide. La reazione costituisce pertanto un metodo per ottenere idrossialdeidi aromatiche a partire dal fenolo.

La reazione di Reimer-Tieman fu scoperta dai chimici tedeschi Karl Reimer e Ferdinand Tiemann e avviene in presenza di cloroformio CHCl3 e di NaOH.

Meccanismo della reazione di Reimer-Tiemann

Il primo stadio prevede la deprotonazione del cloroformio ad opera della base con formazione di un elettrofilo carbocationico:
CHCl3 + OH CCl3 + H2O

Il carbanione dà un’α-eliminazione con formazione del diclorocarbene  :CCl2 che è elettrondeficiente avendo 6 elettroni e quindi è un forte elettrofilo.

Lo ione idrossido deprotona anche il fenolo per dare l’anione fenossido:

C6H5OH + OH → C6H5O + H2O

Lo ione fenossido è stabilizzato per risonanza e la carica negativa compare oltre che sull’ossigeno anche nella posizione orto e para dell’anello benzenico.

reimer tiemann
reimer tiemann

Il diclorocarbene viene così attaccato dal fenossido con ottenimento di un fenolo diclorometil sostituito

l’idrolisi basica di questo intermedio porta all’orto-idrossibenzaldeide, in misura minore alla para-idrossibenzaldeide.

La reazione è fatta avvenire in un reattore batch che opera in modo discontinuo alla temperatura di 50-60°C e si ottengono i due isomeri orto e para; le quantità relative dei due isomeri prodotti dipende dalla concentrazione dell’idrossido, dal tipo di idrossido usato e dal solvente.

Nella reazione di Reimer-Tiemann,  la conversione tra reagenti e prodotti è bassa,  e pertanto il fenolo che non ha reagito è raccolto e riciclato.

Il prodotto della reazione è usato nell’industria cosmetica e farmaceutica. La reazione di  Reimer-Tiemann è usata anche per altri composti idrossilici aromatici, come i naftoli. Infatti  reagiscono anche eterocicli ricchi di elettroni come pirroli e indoli.

Il diclorocarbene può subire questa reazione con alcheni e ammine per formare rispettivamente diclorociclopropani e isocianidi. Pertanto, questa reazione può essere infelice per i substrati che portano questi gruppi funzionali. Inoltre, numerosi compositi non possono resistere al riscaldamento in presenza del gruppo -OH

ARGOMENTI

GLI ULTIMI ARGOMENTI

TI POTREBBE INTERESSARE

Resa percentuale in una reazione. Esercizi svolti e commentati

La resa percentuale di una reazione costituisce un modo per valutare l'economicità di una reazione industriale che può essere accantonata se è bassa. Si possono...

Bilanciamento redox in ambiente basico: esercizi svolti

Il bilanciamento di una reazione redox in ambiente basico  può avvenire con  il metodo delle semireazioni. Nel bilanciamento vanno eliminati di eventuali ioni spettatori...

Reagente limitante: esercizi svolti

Si definisce reagente limitante di una reazione chimica quella specie che si consuma per prima e che determina la quantità dei prodotti di reazione. Per...