La sintesi malonica è basata sull'uso del malonato di etile per la generazione di un carbanione stabilizzato.
Il carbanione può essere poi fatto reagire come nucleofilo su un substrato che presenti un gruppo uscente.
Meccanismo di reazione
Trattando con una base (generalmente l'etossido di sodio) il malonato di etile, si va a rimuovere un protone dal carbonio localizzato tra i due carbonili.
Dato che i due carbonili "tirano" gli elettroni del carbonio centrale, anche su di esso ci sarà una parziale carica positiva (δ+).
Ne consegue che lo stesso carbonio centrale attirerà più fortemente gli elettroni del legame C−H (che diventa quindi ancora più polarizzato di quanto non sia normalmente a favore del carbonio). Il protone (H) è quindi relativamente acido.
Se questo protone è abbastanza acido, la base coniugata, ovvero il carbanione risultante, non sarà una base fortissima come generalmente lo sono i carbanioni (es: composti di Grignard). Questa condizione, insieme alla risonanza, rendono il carbanione del malonato di etile sufficientemente stabilizzato.
Una volta isolato come sale di sodio, non resta che farlo reagire con un composto su cui sia possibile effettuare una sostituzione nucleofila. Anche se la carica negativa è di norma localizzata sull'ossigeno, il carbanione è un miglior nucleofilo.
Ne risulta un estere sostituito, che in condizioni blande può essere idrolizzato ad acido carbossilico e fatto decarbossilare.
Si ricordi che ogni volta che un gruppo carbossilico si trova in relazione 1 - 3 (vale a dire in posizione β) rispetto ad un carbonile in condizioni di ambiente acido e blando riscaldamento perde spontaneamente anidride carbonica.
