Reazioni di riarrangiamento: tipologie e esempi
Le reazioni di riarrangiamento comportano la migrazione di un atomo o di un legame da un punto all’altro all’interno di una molecola. Sono processi che si verificano in diverse tipologie di reazioni, come addizioni, eliminazioni e sostituzioni, al fine di produrre composti termodinamicamente più stabili.
Le reazioni di riarrangiamento possono avvenire sia su ioni carbonio che su eteroatomi come ossigeno e azoto.
Reazioni intramolecolari
Le reazioni di riarrangiamento intramolecolari rappresentano esempi semplici di riarrangiamento. In questo caso, il prodotto costituisce un isomero strutturale del reagente, a seguito di uno shift 1,2 che coinvolge tipicamente ioni idruro o gruppi alchilici.
Reazioni pericicliche
Le reazioni pericicliche sono reazioni concertate che avvengono in un unico stadio, senza la formazione di intermedi. Sono caratterizzate da uno stato di transizione ciclico e includono le reazioni sigmatropiche, che comportano un riarrangiamento molecolare attraverso la formazione di un nuovo legame σ e la rottura di un legame σ esistente.
Un’altra reazione di riarrangiamento ampiamente utilizzata è la metatesi delle olefine, che consiste nello scambio di sostituenti su diverse molecole di olefine.
Esempi
Alcuni esempi notevoli di reazioni di riarrangiamento includono la trasposizione di Beckmann, che converte un’ossima in un’ammina, e il riarrangiamento di Curtius, che converte un azide acilico in differenti composti, a seconda delle condizioni di reazione.
In aggiunta a queste reazioni, esistono altri esempi di riarrangiamento nominati in onore dei chimici che per primi le hanno descritte.Nucleofili comuni in sintesi organica includono ammine primarie, carbammati, o derivati dell’urea. La Degradazione di Hofmann consente di ottenere un’ammina primaria da un’ammina primaria. Il Riarrangiamento di Lossen permette di trasformare un estere e un’ossidrilammina in un acido idrossiamico. La Reazione di Schmidt consente di ottenere un’ammina o un’ammide da un’azide e un composto carbonilico. Infine, il Riarrangiamento pinacolico trasforma un glicole in un composto carbonilico.
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