Sintesi di Hantzsch: meccanismo di reazione

Sintesi di Hantzsh

La sintesi di Hantzsch (dal nome del chimico che per prima l'ha praticata) è uno dei metodi più comuni per ottenere una piridina (sostituita). Sebbene il meccanismo di reazione sia particolarmente complesso e non del tutto chiaro i reagenti sono del tutto comuni e la resa complessiva è buona.

A partire da un β - cheto estere ( ci sono diverse reazioni che consentono di ottenere β - cheto esteri, vedi → chimica dei carbanioni), un'aldeide (va bene anche la formaldeide) ed ammoniaca, senza condizioni di reazioni particolari si può facilmente ottenere una piridina.

Come anticipato il meccanismo di reazione non è stato definito particolarmente bene, ma lo studio degli intermedi di reazione ci consente di proporre un meccanismo plausibile. Vediamolo passo-passo.

Step 1

Sintesi di Hantzsch meccanismo di reazione 1

L' enolato (o enolo) del  β-cheto estere attacca l'aldeide. Come mai? l'aldeide è più elettrofila dell'estere, e quindi più reattiva. D'altra parte, è anche più facile che l'enolato si formi sul β-chetoestere, dato che corrisponde ad un sistema coniugato. Il prodotto dell'addizione è un accettore di Michael.

Step 2 

Sintesi di Hantzsch meccanismo di reazione 2

Dato che il sistema venutosi a formare è un accettore di Michael può reagire proprio secondo Michael con una nuova molecola di enolato (o enolo).

Step 3

Sintesi di Hantzsch meccanismo di reazione 3

L'ultimo passaggio consiste nell'attacco nucleofilo dell'ammoniaca ai gruppi aldeidici. Il sistema ciclizza rapidamente ed Il risultato è la diidropiridina, che differisce dalla piridina solo per due atomi di idrogeno. E' sufficiente trattare la diidropiridina con un ossidante per ottenere effettivamente la piridina.
Sintesi di Hantzsch meccanismo di reazione 4

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