Sintesi malonica: meccanismo
La sintesi malonica è un processo in cui si possono ottenere derivati mono e bisostituiti dell’acido acetico partendo dall’acido malonico.
Questo acido il cui nome IUPAC è acido 1,3-propandioico è un acido bicarbossilico e quindi presenta due gruppi acidi -COOH. La forma ionizzata dell’acido malonico, così come i suoi esteri e i suoi sali vengono detti malonati. L’acido malonico è il precursore di quella che è definita sintesi malonica. Il primo passo nella sintesi malonica consiste nell’esterificazione dell’acido malonico con un alcol come, ad esempio l’etanolo; il prodotto di tale esterificazione è il dietilmalonato anche detto estere malonico.
Meccanismo
Il meccanismo della reazione mostra che la reazione procede attraverso la partecipazione degli idrogeni α-metilenici del dietilmalonato. Essi danno luogo a reazioni di sostituzione nucleofila o reazioni di addizione nucleofila. Per mezzo di una base forte come NaOH è strappato l’α-idrogeno dal carbonio secondario con conseguente ottenimento di un carbanione che è stabilizzato dalla formazione di un enolato stabilizzato per risonanza
Il carbanione così formatosi può attaccare un alogenuro alchilico: si ottiene un estere malonico monoalchilato. La reazione, tuttavia, può non fermarsi dal momento che nella stessa soluzione sono presenti sia la base che l’alogenuro alchilico. Ciò comporta, con un meccanismo analogo a quello visto in precedenza, la possibile formazione di un estere malonico bisostituito.
A causa della presenza della base l’estere è saponificato (idrolisi base-catalizzata)
L’anione dicarbossilato che si genera in condizioni acide può perdere una molecola di diossido di carbonio per dare un acido 2-alchilmalonico o un acido 2,2-dialchilmalonico
La sintesi malonica presenta alcuni svantaggi:
- si possono ottenere più prodotti di reazione e pertanto si presentano problemi relativi alla separazione degli stessi.
- Si possono ottenere prodotti O-alchilati
Peraltro, tuttavia, la natura non selettiva della sintesi malonica può essere sfruttata per l’ottenimento di composti ciclici.
