En química orgánica , la reacción de Schmidt es una reacción orgánica en la que una azida reacciona con un derivado carbonílico , generalmente un aldehído , una cetona o un ácido carboxílico , en condiciones ácidas para dar una amina o amida , con expulsión de nitrógeno . [1] [2] [3] Lleva el nombre de Karl Friedrich Schmidt (1887-1971), quien la informó por primera vez en 1924 al convertir con éxito la benzofenona y el ácido hidrazoico en benzanilida . [4] La reacción intramolecular no se informó hasta 1991 [5] pero se ha vuelto importante en la síntesis de productos naturales. [6] La reacción es efectiva con ácidos carboxílicos para dar aminas (arriba) y con cetonas para dar amidas (abajo).
La reacción está estrechamente relacionada con el reordenamiento de Curtius, excepto que en esta reacción la azida de acilo se produce por reacción del ácido carboxílico con ácido hidrazoico a través del ácido carboxílico protonado, en un proceso similar a una esterificación de Fischer . Una alternativa, que implica la formación de un ion acilio, se vuelve más importante cuando la reacción tiene lugar en ácido concentrado (> 90% de ácido sulfúrico ). [7] (En el reordenamiento de Curtius, la azida de sodio y un cloruro de acilo se combinan para generar cuantitativamente el intermedio de azida de acilo, y el resto de la reacción tiene lugar en condiciones neutras).
La reacción de Schmidt del ácido carboxílico se inicia con el ion acilio 1 obtenido a partir de la protonación y la pérdida de agua. La reacción con el ácido hidrazoico forma la azidocetona protonada 2 , que sufre una reacción de reordenamiento con el grupo alquilo R, migrando sobre el enlace CN con expulsión de nitrógeno. El isocianato protonado es atacado por el agua formando el carbamato 4 , que después de la desprotonación pierde dióxido de carbono a la amina .
En el mecanismo de reacción de la reacción de Schmidt de las cetonas , el grupo carbonilo se activa por protonación para la adición nucleofílica por la azida, formando azidohidrina 3 , que pierde agua en una reacción de eliminación a diazoiminio 5. Uno de los grupos alquilo o arilo migra del carbono al nitrógeno con pérdida de nitrógeno para dar un intermediario de nitrilio 6 , como en la transposición de Beckmann . El ataque por agua convierte 6 en ácido imídico protonado 7 , que sufre pérdida de protón para llegar al tautómero de ácido imídico de la amida final . En un mecanismo alternativo, la migración ocurre en 9 , directamente después de la protonación del intermediario 3 , de una manera similar a la oxidación de Baeyer-Villiger para dar la amida protonada 10. La pérdida de un protón nuevamente proporciona la amida. Se ha propuesto que la deshidratación a 3 para dar 5 (y, por lo tanto, la vía de Beckmann) es favorecida por ácidos no acuosos como H 2 SO 4 concentrado , mientras que los ácidos acuosos como HCl concentrado favorecen la migración desde 9 (la vía de Baeyer-Villiger). Estas posibilidades se han utilizado para explicar el hecho de que, para ciertos sustratos como la α-tetralona , el grupo que migra a veces puede cambiar, dependiendo de las condiciones utilizadas, para entregar cualquiera de las dos amidas posibles. [8]
El alcance de esta reacción se ha ampliado a reacciones de carbonilos con azidas de alquilo RN 3 . Esta ampliación fue descrita por primera vez por JH Boyer en 1955 [9] (de ahí el nombre de reacción de Boyer ), por ejemplo, la reacción de 3-nitrobenzaldehído con β-azidoetanol:
Desde 1991 se conocen variaciones que implican reacciones Schmidt intramoleculares. [5] Estas son reacciones de anulación y tienen cierta utilidad en la síntesis de productos naturales; [6] [10] como lactamas [11] y alcaloides . [12]
