Reação de Schmidt: Exemplos e Mecanismo de Reação

POR Pedro Coelho

Publicado: domingo, 11 de julho de 2021

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Descoberta por Karl Friedrich Schmidt em 1924, a reação de Schmidt é uma reação orgânica em que uma azida reage com um derivado de carbonila, geralmente um aldeído, cetona ou ácido carboxílico, sob condições ácidas para dar uma amina ou amida, com a expulsão de nitrogênio.

Exemplos da reação de Schmidt para ácidos carboxílicos e cetonas

A reação de Schmidt pode ser usada para obter amidas pela reação da azida com uma cetona, ou para obter uma amina pela reação da azida com um ácido carboxílico.

A reação química em que as aminas podem ser produzidas a partir de uma azida e um ácido carboxílico pode ser ilustrada da seguinte forma:

Já quando uma amida é produzida a partir da reação química entre uma azida e uma cetona. A reação pode ser ilustrada da seguinte forma:

Mecanismo da reação de Schmidt

Como já foi dito anteriormente, a reação de Schmidt pode ser usada para produzir amidas ou aminas. Para cada um desses produtos, um grupo funcional diferente é necessário (cetonas e ácidos carboxílicos, respectivamente). O mecanismo de reação para cada um desses casos está detalhado logo a seguir:

Mecanismo da reação de Schmidt para a produção de aminas

O mecanismo de reação para a produção de aminas começa com a formação de um íon acílio a partir da protonação do ácido carboxílico, seguido pela remoção da água. Esse íon acílio agora reage com o ácido hidrazóico, levando à formação de uma azido cetona protonada.

Agora, a azido cetona protonada e o grupo R passam por uma reação de rearranjo, resultando na migração da ligação carbono-nitrogênio e na remoção do dinitrogênio levando à formação de um isocianato protonado.

Depois, quando a água é introduzida para atacar o isocianato protonado, ocorre a formação de um carbamato, que vai ser desprotonado. Após isso, ocorre a remoção subsequente de CO₂ e a produção da amina necessária.

Este mecanismo pode ser ilustrado da seguinte forma:

Mecanismo da reação de Schmidt para a produção de amidas

O mecanismo de reação para a produção de amida começa com a protonação da cetona, levando à formação de uma ligação O-H. A adição nucleofílica subsequente da azida leva à formação de um intermediário.

Após isso, a água é removida desse intermediário por meio de uma reação de eliminação, formando uma imina temporária. Um grupo alquil que fazia parte da cetona original agora migra do carbono para o nitrogênio pertencente à imina. Isso resulta na eliminação do dinitrogênio.

Depois, se usa água para atacar o composto resultante, e a desprotonação subsequente produz um tautômero da amida necessária. A relocação de um próton pertencente ao tautômero da amida dá o produto amida final.

Este mecanismo pode ser ilustrado da seguinte forma:

Uso para reação de Schmidt

A reação de Schmidt pode ser usada para preparar aminoácidos, diaminas, amidas cíclicas, lactamas e tetrazol. Os compostos que são preparados a partir dessa reação geralmente têm uma única aplicação, como por exemplo, os aminoácidos que são utilizados pela indústria química na síntese de medicamentos e cosméticos.

Referências

• https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/schmidt-reaction.shtm (acessado em 06/07/2021 as 18:47)
• https://pt.slideshare.net/touseef021/schmidt-rearrangement (acessado em 06/07/2021 as 19:26)
• https://www.chemistrylearner.com/schmidt-reaction.html (acessado em 07/07/2021 as 16:07)
• https://byjus.com/chemistry/schmidt-reaction/ (acessado em 07/07/2021 as 16:15)

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou estudante de engenharia civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)