Cómo convertir etanol en ácido malónico

Necesitamos convertir un alcohol con 2 carbonos en un ácido carboxílico con 3 carbonos.

Primero intentemos introducir ese carbono adicional para convertir el etanol en ácido malónico.

Paso 1:

Primero, convierta el etanol en etanal. Esto se puede hacer oxidando etanol con un agente oxidante suave como PCC [1] o PDC [2]. Estos oxidarán el alcohol al grupo aldehído sin más oxidación a un ácido.

Paso 2:

Reaccione el aldehído obtenido en el paso 1 con cloro en medio ácido. Este proceso se conoce como halogenación alfa . El medio ácido es muy importante ya que solo un hidrógeno alfa se reemplaza con un cloro. En condiciones básicas, se reemplazan todos los hidrógenos alfa.

Paso 3:

En los próximos pasos, nuestra intención es reemplazar el cloro con un grupo CN . Pero aquí está el problema, si reaccionamos la molécula que obtuvimos en el paso 2 con KCN, entonces el aldehído podría verse afectado a medida que los compuestos de carbonilo experimentan reacciones de adición nucleofílica, por lo que reaccionamos al aldehído con etilenglicol para protegerlo del nucleófilo CN.

Etapa 4:

Ahora, dado que el grupo aldehído es seguro, continúe y reaccione la molécula obtenida en el paso 3 con alc. KCN

Paso 5:

Realice la hidrólisis ácida en la molécula obtenida en el paso 4. El grupo CN se convierte en grupo ácido carboxílico [3] y el acetal cíclico devuelve el aldehído original.

Paso 6:

Oxida la molécula obtenida en el paso 5 con permanganato de potasio acidificado para obtener ácido malónico.

Siéntase libre de corregir cualquier error que pueda haber cometido.

✌️

Notas al pie

[1] Clorocromato de piridinio (PCC)

[2] Dicromato de piridinio (PDC)

[3] hidrólisis de nitrilos

Hay varias formas de hacerlo, una en la que puedo pensar es la siguiente:

Reacciones

  1. Reaccionar etanol con Cl2 / NaOH (reacción de haloformo). Como resultado, se precipitará cloroformo.
  2. Reduzca el cloroformo con Zn / HCl para obtener diclorometano.
  3. Reaccionar con KCN en presencia de un solvente aprótico polar. SN2 se llevará a cabo, y obtendrá dicianometano. (Ambos grupos Cl serán reemplazados por CN).
  4. Ahora aplique agua ácida en dicianometano para obtener ácido malónico.

Lo suficientemente justo ? ¡Si tienes algún problema puedes pedirlo!

Gracias por una buena conversión.

La conversión de etanol a ácido malónico se puede realizar mediante los siguientes pasos

  1. etanol oxidado a ácido etanoico usando dicromato de potasio acidificado como agente oxidante.
  2. Ácido etanoico sometido a reacción Hell-Volhard-Zelinsky para obtener ácido alfa halo sustituido.
  3. El compuesto obtenido en el paso 2 se trata con KCN para reemplazar el átomo de halógeno con el grupo nitrilo.
  4. El compuesto con grupo nitrilo se hidroliza para obtener ácido malónico.