El cianoacetato de etilo es un compuesto orgánico que contiene un éster carboxilato y un nitrilo . Es un líquido incoloro [1] con un olor agradable. Este material es útil como material de partida para la síntesis debido a su variedad de grupos funcionales y reactividad química. [2]
Producción
El cianoacetato de etilo se puede preparar de varias maneras:
La presión de vapor sigue la ecuación de Antoine log 10 (P) = A−(B/(T+C)) (P en bar, T en K) con A = 7,46724, B = 3693,663 y C = 16,138 en el rango de temperatura de 341 a 479 K [6] Se producen dos formas polimórficas . [7] [ cita completa requerida ] Por debajo de −111 °C, la forma cristalina II es dominante. [7] Por encima de esta temperatura, se forma la forma cristalina I que se funde a −22 °C. [8] La capacidad calorífica a 25 °C es 220,22 J K −1 mol −1 . [7]
Propiedades químicas
Con sus tres centros reactivos diferentes (nitrilo, éster, sitio de metileno ácido ), el cianoacetato de etilo es un bloque de construcción sintético versátil para una variedad de sustancias funcionales y farmacológicamente activas. Contiene un grupo metileno ácido, flanqueado tanto por el nitrilo como por el carbonilo , por lo que se puede utilizar en reacciones de condensación como la condensación de Knoevenagel o la adición de Michael . Esta reactividad es similar a la de los ésteres de ácido malónico . Como ejemplo de reactividad en el nitrilo, el malonato de dietilo se obtiene a partir del éster etílico del ácido cianoacético por reacción con etanol en presencia de ácidos fuertes . [3] El calentamiento en presencia de etóxido de sodio forma el éster dietílico dimérico 3-amino-2-ciano-2-pentendiacido. [9]
Usar
Debido a su funcionalidad el cianoacetato reacciona:
La hidrogenación conduce al β-aminoácido β-alanina.
Ataque nucleofílico en el carbono, como paso en la síntesis de muchos heterociclos (ver más abajo) y otros productos
Como reactivo donante de cianuro seguro [10]
Ataque nucleofílico en el grupo éster , como parte de la sustitución de acilo: la reacción con amoníaco conduce a cianoacetamida, que puede convertirse por deshidratación con PCl 5 o POCl 3 en malononitrilo. [11]
El cianoacetato de etilo es un componente básico para la síntesis de heterociclos que se utilizan, por ejemplo, como fármacos:
El alopurinol , utilizado para el tratamiento de la gota crónica, se puede sintetizar a partir de una condensación de Knoevenagel con ortoformiato de trietilo ; el producto de condensación se cicla con hidrazina para dar un pirazol sustituido y posteriormente con formamida para dar alopurinol, una pirazolopirimidina sustituida. [12]
El pirrol etosuximida se utiliza para tratar la epilepsia y se puede obtener a partir de cianoacetato de etilo y butanona en una síntesis de varios pasos.
También se pueden obtener con buenos rendimientos muchos otros heterociclos funcionales a partir del cianoacetato de etilo, como los derivados de cumarina 3-sustituidos. [14]
Los productos no cíclicos derivados de este material de partida incluyen:
El cianoacetato de etilo también se utiliza para preparar 3,3-difenilpropan-1-amina, que es el precursor utilizado en la síntesis de prenilamina y droprenilamina.
Seguridad
El cianoacetato de etilo tiene una DL50 de 2820 mg/kg (oral, rata). [15]
Referencias
^ Entrada sobre el ácido cianhídrico . en: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, consultado el 15 de junio de 2016.
^ Freeman, Fillmore (2001). "Cianoacetato de etilo". Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . doi :10.1002/047084289X.re055. ISBN 0471936235.
^ abc JKH Inglis. "Cianoacetato de etilo". Síntesis orgánicas . doi :10.15227/orgsyn.008.0074.
^ Solicitud EP 1028105, Hanselmann, Paul & Hildebrand, Stefan, "Proceso para la preparación de ésteres cianoacéticos", publicada el 16 de agosto de 2000, asignada a Lonza AG
^ Patente EP 1208081, Hanselmann, Paul & Hildebrand, Stefan, "Método para producir ésteres de ácido cianoacético", expedida el 14 de abril de 2004, asignada a Lonza AG
^ Stull, DR (1947). "Presión de vapor de compuestos orgánicos de sustancias puras". Ind. Eng. Chem . 39 (4): 517–540. doi :10.1021/ie50448a022.
^ abc Khodzhaeva, MG; Bugakov, Yu.V.; Ismailov, TS: Capacidad térmica y funciones termodinámicas del cianoacetato de etilo en Khim.-Farm. Zhur. 21 (1987) 760-762, DOI:10.1007/BF00872889.
^ Dorojov, VA; Baranin, SV; Dib, A.; Bogdanov, VS (1992). ""Codímeros" de N- (pirid-2-il)amidas y cianoacetato de etilo". Russ. Chem. Bull . 41 (2): 287–291. doi :10.1007/bf00869516. S2CID 95912295.
^ Zheng, Shuyan; Yu, Chunhui; Shen, Zhengwu (2012). "Cianoacetato de etilo: un nuevo agente cianante para la cianación catalizada por paladio de haluros de arilo". Org. Lett . 14 (14): 3644–3647. doi :10.1021/ol3014914. PMID 22783893.
^ Mary Eagleson: Enciclopedia concisa de química , Walter de Gruyter, Berlín - Nueva York 1994, ISBN 3-11-011451-8 .
^ Axel Kleemann, Jürgen Engel: "Pharmazeutische Wirkstoffe", 2. Aufl., Georg Thieme, Stuttgart - Nueva York 1982, ISBN 3-13-558402-X .
^ Beyer-Walter: "Lehrbuch der Organischen Chemie", 24. Aufl., S. Hirzel, Stuttgart - Leipzig 2004.
^ Avetisyan, AA; Vanyan, É. V.; Dangyan, MT (1980). "Síntesis de cumarinas funcionalmente sustituidas". Compuestos heterocíclicos químicos . 15 (9): 959–960. doi :10.1007/BF00473834. S2CID 102024617.
^ Harald Strittmatter, Stefan Hildbrand y Peter Pollak "Ácido malónico y derivados" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2007, Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a16_063.pub2
