La reazione di Balz-Schiemann (chiamata anche reazione di Schiemann) è una reazione chimica in cui un sale di arildiazonio viene trasformato in un fluoruro di arile.

Questa reazione è una via tradizionale per ottenere il fluorobenzene e alcuni derivati correlati, incluso l'acido 4-fluorobenzoico. Tradizionalmente, il tetrafluoroborato di diazonio viene preparato da un derivato dell'anilina mediante diazotizzazione utilizzando NaNO2 e acido fluoroborico (HBF4 aq.). Il tetrafluoroborato di diazonio isolato viene quindi riscaldato a temperature che raggiungono anche 200 °C, dopo aver mescolato il composto con sabbia o averlo sospeso in paraffina ad alto punto di ebollizione per garantire un riscaldamento uniforme e per disperdere la grande quantità di calore e gas generati.

La reazione è concettualmente simile alla reazione di Sandmeyer, che converte i sali di diazonio in altri alogenuri arilici (ArCl, ArBr). Tuttavia, mentre la reazione di Sandmeyer coinvolge un reagente/catalizzatore di rame e intermedi radicalici, la decomposizione termica del tetrafluoroborato di diazonio procede senza un catalizzatore e si ritiene che generi cationi arilici altamente instabili (Ar+), che sottraggono F− da BF4− per dare il fluoroarene (ArF), insieme a trifluoruro di boro e azoto come sottoprodotti.

Innovazioni La reazione tradizionale di Balz-Schiemann impiega HBF4 e prevede l'isolamento del sale di diazonio. Entrambi gli aspetti possono essere modificati per ottenere condizioni più vantaggiose. Altri controioni sono stati utilizzati al posto dei tetrafluoroborati, come gli esafluorofosfati (PF6-) e gli esafluoroantimonati (SbF6-) ottenendo rese migliorate per alcuni substrati. La reazione di diazotizzazione può essere effettuata con sali di nitrosonio come [NO]SbF6 o il nitrito di tert-butile senza isolamento dell'intermedio di diazonio. La reazione è stata anche condotta in flusso, consentendo la preparazione e il consumo immediato in linea del sale di diazonio arilico che rappresenta comunque un composto potenzialmente pericoloso, senza doverlo isolare o accumulare.

Nella pratica, la reazione Balz-Schiemann tradizionale consuma BF4- che è relativamente costoso, come fonte di fluoruro. Una metodologia alternativa produce il sale di fluoruro del composto di diazonio. In questa implementazione, la diazotizzazione viene condotta con una soluzione di nitrito di sodio in acido fluoridrico liquido:

Storia La reazione prende il nome dai chimici tedeschi Günther Schiemann e Günther Balz.

Esempi Il 4-fluorotoluene viene prodotto con una resa di circa l'89% tramite la reazione di Balz-Schiemann sulla p-toluidina. Il prodotto viene poi utilizzato come precursore per la 4-fluorobenzaldeide.

Altri esempi

Note

Categoria:Reazioni chimiche per scopritore Categoria:Reazioni di sostituzione