Réaction de Sandmeyer

Dans le mécanisme ci-dessous, l'amine aromatique est diazotée par l'acide nitreux formé in situ par l'action du nitrite de sodium en présence d'un excès d'acide pour former le sel de diazonium, qui sera décomposé pour donner, en fonction des réactifs présents, l'halogénure d'aryle ou le nitrile voulu[7] - [8].

Cette réaction est une substitution nucléophile aromatique (SN_Ar), elle se fait par la dégradation d'un sel de diazonium. Les produits de la réaction sont[9] :

• en présence de chlorure de cuivre(I) (CuCl) et d'acide chlorhydrique, la formation d'un chlorobenzène ;
• en présence de bromure de cuivre(I) (CuBr) et d'acide bromhydrique, la formation d'un bromobenzène ;
• en présence d'iodure de sodium ou de potassium sans catalyseur, la formation d'un iodobenzène [10].
• en présence de cyanure de cuivre(I) (CuCN), la formation d'un benzonitrile [11].

Quel que soit l'homologue, il y aura toujours un dégagement de diazote gazeux.

Il existe toute une série de réactions apparentées à celle de Sandmeyer qui permettent de substituer un groupe amino par un autre sur un noyau aromatique via un diazonium. Certaines nécessitent un catalyseur à base de cuivre, d'autres non. Quelques exemples de groupes:

• Nitro, le tétrafluoroborate du diazonium est traité par un nitrite en présence de poudre de cuivre comme catalyseur [12]
• Acide sulfinique, par l'action du dioxyde de soufre sur le diazonium en présence de sulfate de fer (II) et de poudre de cuivre [13]
• Azide, par l'action de l'azoture de sodium sur le diazonium sans catalyseur [14].
• Acide phénylarsonique, le diazonium est ajouté à une solution d'arsénite de sodium en présence de sulfate de cuivre [15]
• Mercaptan. Il existe différentes variantes où le diazonium est traité par un xanthate, un sulfure, un disulfure suivi d'une réduction [16].
• Hydrogène. Cette réaction est appelée désamination de Griess, le diazonium est réduit par de l'éthanol [17] ou de l'acide hypophosphoreux.
• Hydroxyde (phénol). Le diazonium est ajouté à de l'eau chaude en présence d'acide sulfurique [18].

La réaction de Gomberg-Bachmann [19] est également un cas de figure analogue, où l'électrophile est un autre cycle aromatique, formant un biphényle. La réaction de Schiemann permet d'introduire un fluor et se distingue de par la particularité de la procédure de synthèse.

Pour l'homologue fluor, la réaction utilisée sera la réaction de Balz-Schiemann[20], qui est également une décomposition de sel de diazonium, avec la particularité de passer par le tétrafluoroborate du diazonium, un sel peu soluble et relativement stable, qui se laisse décomposer thermiquement pour donner un fluorobenzène, avec dégagement gazeux simultané d'azote et de trifluorure de bore.

2.↑ cette réaction est une étape clé de la synthèse de la lévothyroxine (Chalmers et Hems, 1949) qui est le principe actif des médicaments contre l'hypothyroïdie comme le lévothyrox"

• (en) « Sandmeyer Reaction », sur le site Organic Chemistry Portal (consulté le 19 septembre 2014).
• (en) « Balz-Schiemann Reaction », sur le site Organic Chemistry Portal (consulté le 19 septembre 2014).