El malonato de dietilo , también conocido como DEM , es el éster dietílico del ácido malónico . Se encuentra de forma natural en las uvas y las fresas como un líquido incoloro con un olor similar al de la manzana , y se utiliza en perfumes . También se utiliza para sintetizar otros compuestos como barbitúricos , aromas 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 vecino a 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 grupos alquilo (hasta 30 órdenes de magnitud). (Esto se conoce como la 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 ellos. El grado de estabilización por resonancia de la base conjugada de este compuesto se sugiere mediante las tres formas de resonancia que se muestran a continuación:
El malonato de dietilo se produce a partir de la reacción de la sal sódica del ácido cloroacético con cianuro de sodio , lo que produce el nitrilo . Este intermedio se trata luego con etanol en presencia de un catalizador ácido:
Alternativamente, el cloroacetato de sodio sufre carboxiesterificación mediante tratamiento con monóxido de carbono y etanol:
Se utiliza octacarbonilo de dicobalto como catalizador. [5]
Uno de los principales usos de este compuesto es la síntesis de ésteres malónicos . El carbanión ( 2 ) formado al hacer reaccionar malonato de dietilo ( 1 ) con una base adecuada se puede alquilar con un electrófilo adecuado . Este compuesto alquilado de 1,3-dicarbonilo ( 3 ) sufre fácilmente una descarboxilación 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 alquílica corresponde a la utilizada en la alquilación anterior. El uso de una base convencional puede dar 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 el utilizado para alquilar el sitio metilénico activo desprotonado evitará tanto la hidrólisis de la base como la transesterificación.
Al igual que muchos otros ésteres, este compuesto sufre condensaciones de ésteres de Claisen . La ventaja de utilizar este compuesto es que se evitan reacciones de autocondensación no deseadas. Al igual que otros ésteres, este compuesto sufre bromación en la posición alfa. [6]
El malonato de dietilo se puede nitrosar con 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 en ebullición para producir con un rendimiento máximo pirrol-2-carboxilatos de etilo sustituidos de forma diversa de interés para la síntesis de porfirinas. [7]
El malonato de dietilo se utiliza en la preparación de varios compuestos medicinales útiles, entre ellos la vigabatrina , la fenilbutazona , el ácido nalidíxico y la rebamipida . También se producen varios pesticidas a partir del malonato de dietilo, entre ellos el setoxidim y los derivados de la 2-amino-4-cloro-6-metoxipirimidina . [ 5]
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