Inhalt - Heidelberg University...Fischer-Indol-Synthese Geschichte 1912 Claisen-Umlagerung von...

Inhalt� Geschichte� Pericyclische Reaktion� Sigmatrope Umlagerung� Cope- und Hetero-Cope-Umlagerung

mechanische Betrachtung

� Entwicklung verschiedener Variante der Cope-mechanische Betrachtung

� Entwicklung verschiedener Variante der Cope-Umlagerung

NamenreaktionenNamenreaktionenNamenreaktionenNamenreaktionen

Oxy-Cope-Umlagerung

Johnson-Claisen-Umlagerung

Eschenmoser-Claisen-Umlagerung

Ireland-Claisen-Umlagerung

Fischer-Indol-Synthese

Geschichte� 1912 Claisen-Umlagerung von L.Claisen entdeckt

� Untersuchung vieler Derivaten der Allylvinyl- und der Arylvinylether in den Folgejahren

� Erst 1940 Cope-Umlagerung von A.C.Cope und E.M.Hardy entdeckt

Arylvinylether in den Folgejahren

Pericyclische Reaktion� Konzertierte Verschiebung von Elektronen

� Über einen cyclischen Übergangszustand

Claisen-Umlagerung

[3,3][3,3][3,3][3,3]----sigmatropesigmatropesigmatropesigmatrope UmlagerungenUmlagerungenUmlagerungenUmlagerungen

Cope-Umlagerung

sigmatrope Umlagerung

� Konzertierte Reorganisation von Elektronen

� Wanderung einer σ-Bindung entlang eines konjugierten π-Systems in eine neue Position .

� Die Reaktionen sind reversibel und � Die Reaktionen sind reversibel und

orbital-kontrolliert.

[3,3]-sigmatrope Umlagerungen

�� Mechanismus

� Sessel- und Wannen-Konformation

der Übergangszustände

� Grenzorbital-Theorie

� Stereoselektivität

Wannen- und Sessel-Konformationendes Übergangszustands

Cope-Umlagerung über sesselförmigen Übergangszustand

Cope-Umlagerung über wannenförmigen Übergangszustand

Grenzorbital-Theorie

� π-Bindung zwischen C2 und C3 als Zweielektronen-Komponente

� σ-Bindung und andere π-� σ-Bindung und andere π-Bindung als konjugierte Vierelektronen-Komponente

(vergleichbar mit Grenzorbitalen des Butadiens)

� Betrachtung der Reaktion als [4+2]-Cycloaddition

WannenWannenWannenWannen----KonformationKonformationKonformationKonformation Sessel Sessel Sessel Sessel ----KonformationKonformationKonformationKonformation

Beispiele

sesselförmiger Übergangszustand

wannenförmiger Übergangszustand

Stereoselektivität� Chiralität der Produkte ist abhängig von der Konfiguration

der Doppelbindung der Edukte

� Die Wanne-Konformation ist als Übergangszustand möglich.Nebenprodukte

� Ziel für die Entwicklung

� Optimierung der Reaktion

� Wichtige Namenreaktionen

Ziel für die Entwicklung verschiedener Variante von Cope-Umlagerung

� Erhöhung der Ausbeute

� Einführung spezifischer funktioneller Gruppe im Molekül Molekül

� mildere Reaktionsbedingungen

� Erniedrigung der Reaktionstemperatur

Optimierung der Reaktion

� Verschiebung des Gleichgewichts auf die Produkt-Seite

� durch Tautomerie

Optimierung der Reaktion� anhand der Mannich-Reaktion

Optimierung der Reaktion� Resonanzstabilisierung durch Substituenten am C2 des

Vinylteiles haben einen positiven Einfluss auf die Reaktionsrate und die Ausbeute.

� Senkung der Reaktionstemperatur durch geladene Reaktanten

Optimierung der Reaktion

� Durch die Wahl des Lösungsmittels kann die Enolatbildung und die Enolatbildung und somit die Stereochemie des Produkts beeinflusst werden

Namenreaktionen

Oxy-Cope-Umlagerung

Johnson-Claisen-Umlagerung

Eschenmoser-Claisen-Umlagerung

Beispiele aus Paper Nr.60 und 61

Ireland-Claisen-Umlagerung

Fischer-Indol-Synthese� Diaza-Cope-Umlagerung zur Synthese von Indol

� Darstellung von Phenylhydrazon

Fischer-Indol-Synthese� Mechanismus der Fischer-Indol-Synthese

Anwendungsbeispiele

Sumatriptan

Serotonin

(S)-Ondansetron (oben)

(R)-Ondansetron (unten)

Literatur� www.organische-chemie.ch

� www.chemgapedia.de

� S. Blechert, Synthesis 1989, 71-82

� Ian Flemming, Grenzorbitale und Reaktionen � Ian Flemming, Grenzorbitale und Reaktionen organischer Verbindungen, VCH, Weinheim 1990.

� Reinhard Brückner, Reaktionsmechanismen, 3.Aufl., Spektrum akademischer Verlag, München 2004.

� T.Laue A.Plagens, Namen- und Schlagwort-Reaktionen der Organischen Chemie, 2.Aufl., Teubner, Stuttgart 1995.