El malonato de dietilo , también conocido como DEM , es el éster dietílico del ácido malónico . Se encuentra naturalmente en las uvas y las fresas como un líquido incoloro con olor a manzana y se utiliza en perfumes . También se utiliza para sintetizar otros compuestos como barbitúricos , saborizantes artificiales , vitamina B1 y vitamina B6 .
El ácido malónico es un ácido dicarboxílico bastante simple , con dos grupos carboxilo muy juntos. Al formar malonato de dietilo a partir de ácido malónico, el grupo hidroxilo (-OH) en ambos grupos carboxilo se reemplaza por un grupo etoxi (-OEt; -OCH 2 CH 3 ). El grupo metileno (-CH 2 -) en el medio de la parte malónica de la molécula de malonato de dietilo está rodeado por dos grupos carbonilo (-C(=O)-). [4]
Los átomos de hidrógeno en el carbono adyacente al grupo carbonilo en una molécula son significativamente más ácidos que los átomos de hidrógeno en un carbono adyacente a los grupos alquilo (hasta 30 órdenes de magnitud). (Esto se conoce como posición α con respecto al carbonilo). Los átomos de hidrógeno en un carbono adyacente a dos grupos carbonilo son aún más ácidos porque los grupos carbonilo ayudan a estabilizar el carbanión resultante de la eliminación de un protón del grupo metileno entre a ellos. El grado de estabilización por resonancia de la base conjugada de este compuesto lo sugieren las tres formas de resonancia siguientes:
El malonato de dietilo se produce a partir de la reacción de la sal sódica del ácido cloroacético con cianuro de sodio , que produce el nitrilo . Luego, este intermedio se trata con etanol en presencia de un catalizador ácido:
Alternativamente, el cloroacetato de sodio se somete a carboxiesterificación mediante tratamiento con monóxido de carbono y etanol:
Como catalizador se emplea dicobalto octacarbonilo . [5]
Uno de los principales usos de este compuesto es en la síntesis de ésteres malónicos . El carbanión ( 2 ) formado haciendo reaccionar malonato de dietilo ( 1 ) con una base adecuada puede alquilarse con un electrófilo adecuado . Este compuesto 1,3-dicarbonilo alquilado ( 3 ) se descarboxila fácilmente con pérdida de dióxido de carbono, para dar un ácido acético sustituido ( 4 ):
En general, se prefieren como base las sales del anión alcóxido cuya parte alquilo corresponde a la utilizada en la alquilación anterior. El uso de una base convencional puede generar productos de hidrólisis de la base ; por ejemplo, el hidróxido de sodio simplemente produciría malonato de sodio y el alcohol, mientras que otras sales de alcóxido causarán una mezcla por transesterificación . Sólo el "mismo" anión alcóxido que se usó para alquilar el sitio metileno activo desprotonado evitará tanto la hidrólisis básica como la transesterificación.
Como muchos otros ésteres, este compuesto sufre las condensaciones de ésteres de Claisen . La ventaja de utilizar este compuesto es que se evitan reacciones de autocondensación no deseadas. Como otros ésteres, este compuesto sufre bromación en la posición alfa. [6]
El malonato de dietilo se puede nitrosar con un exceso de nitrito de sodio en ácido acético para producir oximinomalonato de dietilo, cuya hidrogenólisis catalítica en etanol sobre Pd/C produce aminomalonato de dietilo (DEAM). El DEAM se puede acetilar para producir acetamidomalonato de dietilo (útil en la síntesis de aminoácidos), o se puede agregar con 2,4-dicetonas 3-sustituidas al ácido acético hirviendo para obtener un rendimiento máximo de etilpirrol-2-carboxilatos de interés para síntesis de porfirina. [7]
El malonato de dietilo se utiliza en la preparación de varios compuestos medicinalmente útiles, entre ellos vigabatrina , fenilbutazona , ácido nalidíxico y rebamipida . También se producen varios pesticidas a partir de malonato de dietilo, incluido el setoxidim y los derivados de 2-amino-4-cloro-6- metoxipirimidina . [5]
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