En química orgánica , la reacción de Nef es una reacción orgánica que describe la hidrólisis ácida de una sal de un nitroalcano primario o secundario ( R-NO2 ) a un aldehído ( R-CH=O ) o una cetona ( R2C =O ). y óxido nitroso ( N 2 O ). La reacción ha sido objeto de varias revisiones de la literatura. [1] [2] [3]
La reacción fue reportada en 1894 por el químico John Ulric Nef , [4] quien trató la sal sódica de nitroetano con ácido sulfúrico dando como resultado un rendimiento del 85 al 89 % de óxido nitroso y al menos un rendimiento del 70 % de acetaldehído . Sin embargo, la reacción fue iniciada un año antes, en 1893, por Konovalov, [5] quien convirtió la sal potásica de 1-fenilnitroetano con ácido sulfúrico en acetofenona .
El mecanismo de reacción a partir de la sal de nitronato como estructuras de resonancia 1a y 1b se representa a continuación:
La sal se protona formando el ácido nitrónico 2 (en algunos casos se han aislado estos nitronatos) y una vez más al ion iminio 3 . Este intermedio es atacado por agua en una adición nucleofílica que forma 4 , que pierde un protón y luego agua al 1- nitroso -alcanol 5 , que se cree que es responsable del color azul intenso de la mezcla de reacción en muchas reacciones de Nef. Este intermedio se reorganiza en ácido hiponitroso 6 (formando óxido nitroso 6c a 6b ) y el ion oxonio 7 que pierde un protón para formar el compuesto carbonilo .
Tenga en cuenta que la formación de la sal nitronato a partir del compuesto nitro requiere un átomo de hidrógeno alfa y, por lo tanto, la reacción falla con compuestos nitro terciarios.
Las reacciones de tipo Nef se encuentran con frecuencia en la síntesis orgánica , porque convierten la reacción de Henry en un método conveniente para la funcionalización en las ubicaciones β y γ. [6] Así, por ejemplo, la reacción se combina con la reacción de Michael en la síntesis del γ -ceto-carbonilmetilo 3-acetil-5-oxohexanoato, en sí mismo un intermedio de ciclopentenona : [7] [8]
En la química de los carbohidratos , son un método de extensión de cadena para las aldosas , como en el marcaje isotópico de C 14 - D - manosa y C 14 - D - glucosa a partir de D - arabinosa y C 14 - nitrometano (el primer paso aquí es un método de Henry reacción ):
La reacción opuesta es la degradación de Wohl .
El protocolo original de Nef, que utilizaba ácido sulfúrico concentrado , ha sido calificado de "violento". [9] La hidrólisis con ácido fuerte sin la etapa de sal intermedia da como resultado la formación de ácidos carboxílicos y sales de hidroxilamina , [ cita necesaria ] pero los ácidos de Lewis como el cloruro de estaño (IV) [10] y el cloruro de hierro (III) [11] dan una hidrólisis limpia. Alternativamente, agentes oxidantes fuertes , como oxona , [12] ozono o permanganatos , escindirán el tautómero de nitronato en el doble enlace para formar un carbonilo y un nitrato . Los reductores oxófilos , como las sales de titanio , reducirán el nitronato a una imina susceptible a la hidrólisis , pero los reductores menos selectivos darán la amina. [9]