Reaktionen in der organischen Chemie

1899 beobachteten Wagner und Brickner bei der Behandlung von a-Pinen mit Salzsäure eine Umgruppierung. Diese Beobachtung widersprach der klassischen Theorie, die auf der Invarianz des Molekülskeletts beruhte.
1922 stellte H. Meerwein einen kationischen Mechanismus fest, der die Reaktion erklärte. Dieser Mechanismus tritt bei der Bildung eines Carbokations auf, das einer [1,2]-Umlagerung von Wasserstoff-, Alkyl- oder Arylgruppen unterliegt.
wagner meerwein umgruppierung 01

Die Wacker-Oxidation ermöglicht die Umwandlung von Alkenen in die entsprechenden Ketone durch Behandlung mit Pd in Gegenwart von Kupfersalzen. Kupfer hat die Fähigkeit, Palladium(0) zu Palladium(II) zu oxidieren, wobei letzteres das katalytische Mittel in der Reaktion ist.

Wacker Oxidation 01

1981 erhielten Weinreb und Nahm Ketone durch Zugabe von metallorganischen Lithium- oder Magnesiumverbindungen zu N-Methyl-N-methoxyamiden.
Weinrebs Amide werden aus Säurehalogeniden oder -anhydriden durch Reaktion mit N,O-Dimethylhydroxylamin in Gegenwart einer Base (Pyridin) hergestellt.
weinreb synthese 01
weinreb synthese 02

1902 beobachtete Wolff, dass die Behandlung von Diazoacetophenon (α-Diazoketon) mit Ag 2 O/H 2 O zu einer Umlagerung führte, die Phenylessigsäure erzeugte.

wolff umgruppierung 01

Durch Ersetzen von Wasser durch Ammoniak wird Phenylacetamid erhalten.

wolff umgruppierung 02

Die Reduktion von Aldehyden und Ketonen zu Alkanen über das entsprechende Hydrazon oder Semicarbazon unter basischen Bedingungen und starker Erwärmung wird als Wolff-Kishner-Reduktion bezeichnet.
Die Reaktion wird in Lösungsmitteln mit hohen Siedepunkten von 180–200°C (Ethylenglykol) durchgeführt. Substrate mit Ester- und Amidgruppen werden zu den entsprechenden Säuren hydrolysiert. Stark gehinderte Carbonyle werden langsamer reduziert. Bei a,b-ungesättigten Verbindungen kondensiert Hydrazin zu Pyrazolidinen.
Wolf Kishner 01

1855 behandelte Wurtz Alkylhalogenide mit Natriummetall, um das entsprechende symmetrische Alkan zu erhalten. Die Kupplung von zwei zu Alkyl- oder Arylhalogeniden gehörenden sp 3 -Kohlenstoffen durch Behandlung mit Natriummetall ist als Wurtz-Synthese bekannt. Andererseits wird die Kupplung eines Alkylhalogenids mit einem Arylhalogenid als Wurtz-Fittig-Reaktion bezeichnet.
1. Homokupplung von Bromethan zu Butan
Würtzkupplung 01

1979 entwickelten Yamaguchi et al., ein Verfahren zur Gewinnung von Estern und Lactonen unter milden Bedingungen durch Alkoholyse des entsprechenden gemischten Anhydrids.
Die Bildung eines Lactons beginnt mit der Behandlung der Hydroxysäure mit 2,4,6-Trichlorbenzoylchlorid in Gegenwart von Triethylamin, die notwendig ist, um die in diesem Stadium freigesetzte Salzsäure zu neutralisieren. Das hergestellte gemischte Anhydrid wird mit DMAP in Toluol unter hohen Verdünnungsbedingungen behandelt, was das gewünschte Lacton ergibt.
Yamguti 01

Die Wharton-Fragmentierung ist eine konzertierte Reaktion, bei der sich eine Abgangsgruppe in Position 4 in Bezug auf eine elektronenspendende Gruppe befindet. Die Übertragung der freien Paare der Donorgruppe bewirkt die Fragmentierung der Nachbarbindung und den Verlust der Abgangsgruppe unter Bildung von Doppelbindungen. Sehen wir uns ein Beispiel an:

Wharton-Fragmentierung 01

Die Wharton-Synthese ermöglicht die Umwandlung von α,β-Epoxyketonen in Allylalkohole durch Behandlung mit Hydrazin in Essigsäuremedium oder Hydrazinhydrat, gefolgt von einer starken Base. Das α,β-Epoxyketon wird aus dem α,β-ungesättigten Keton durch Oxidation mit Wasserstoffperoxid in basischem Medium gewonnen.

Wharton-Synthese 01

Die Chugaev-Reaktion ermöglicht die Bildung von Olefinen aus Xanthanen.

Reaktion Tschugajew 01

Es handelt sich um eine Pyrolysereaktion, die im Allgemeinen im Temperaturbereich zwischen 100 und 250 °C durchgeführt wird.

Aldehyde, ohne Alpha-Wasserstoffe, ergeben die Cannizzaro-Reaktion bei Behandlung mit einer starken Base (NaOH)

cannizzaro

Bei dieser Reaktion wird ein Molekül zu Alkohol reduziert, während das andere zu Carbonsäure oxidiert wird.

Die Blanc-Reaktion ermöglicht die Chlormethylierung von Aromaten.

weiße Reaktion 01

Es verwendet als Reagenzien Methan mit gasförmigem Chlorwasserstoff in Gegenwart einer Lewis-Säure. Das Ergebnis ist die Einführung einer Hydroxymethylgruppe am aromatischen Ring (Benzol), deren Hydroxyl in Gegenwart von Chlorwasserstoff durch Chlor ersetzt wird.

Die Beckmann-Reaktion erzeugt die Umlagerung eines Oxims in ein Amid. Diese Reaktion wird in einem sauren Medium durchgeführt.

Beckmann-Umsetzung 01

1989 beschrieb G. Bartoli die Reaktion von substituierten Nitroarenen mit Grignard-Vinylorganometallen bei niedriger Temperatur, die nach wässriger Aufarbeitung substituierte Indole ergab. Es sind drei Äquivalente Magnesium erforderlich, die einer kalten Nitroarenlösung zugesetzt werden, die zwanzig Minuten lang gerührt wird, gefolgt von der Zugabe von gesättigter Ammoniumchloridlösung und abschließender Extraktion mit Ether. Eine bessere Leistung wird mit Indolen erzielt, die in ortho-Position zum Nitro substituiert sind.
Batoli-Indol-Synthese 01

Die Barbier-Reaktion ermöglicht es, im Reaktionsmedium instabile metallorganische Reagenzien zu erhalten. Anfänglich wurde es mit Magnesiummetall durchgeführt, wobei Magnesium in situ erzeugt wurde. Später wurde es auf andere Metalle ausgedehnt: Sn, Zn..., die in wässrigen Medien arbeiten können, ohne dass Säuregruppen (Hydroxyle) geschützt werden müssen.

Babyreaktion 01

Die Schiemann-Reaktion besteht aus der thermischen Zersetzung von aromatischen Diazoniumtetrafluorboraten, um das entsprechende fluorierte Derivat zu ergeben. Obwohl Diazoniumsalze nicht testbar sind, haben Diazoniumtetrafluorborate eine beträchtliche Stabilität und können in guter Ausbeute hergestellt werden. Diazoniumtetrafluorborat wird aus aromatischen Aminen durch die Diazotierungsreaktion hergestellt.

Balz Schiemann 01

Die Baker-Venkataraman-Umlagerung wandelt aromatische ortho-Acyloxyketone durch basische Behandlung (Katalyse) in beta-Diketone um. Beta-Diketone sind von großem Interesse bei der Synthese von Chromonen, Flavonen und Cumarinen. Die am häufigsten verwendeten Basen in der Reaktion sind: KOH, Kalium-tert-butoxid, Natrium in Toluol, Kaliumhydrid.

Bäcker Venkataraman 01

1,5-Diene isomerisieren beim Erhitzen durch sigmatrope-[3,3]-Umlagerungen. Als Cope-Umlagerung bekannte Reaktion. Die Umlagerung von N-substituierten 1,5-Dienen wird als Aza-Cope-Umlagerung bezeichnet. Je nach Position des Stickstoffs haben wir: 1-Aza-, 2-Aza-, 3-Aza-Cope. Die 3-Aza-Cope-Umgruppierung fällt mit der Aza-Claisen zusammen.

aza bewältigen 01

Sigmatrope [3,3]-Umlagerungen von N-Allylenaminen sind als Aza-Claisen-Umlagerungen bekannt. Diese Reaktion ist analog zur Claisen-Umlagerung von Allylvinylethern.

Aza Claisen 01

Reaktion analog zur Wittig-Umlagerung, bei der Alpha-Metallether Alkoholate umlagern und nach Hydrolyse sekundäre oder tertiäre Alkohole erzeugen. Im Fall von Aza-[2,3]-Wittig sind dies alpha-metallierte allylische tertiäre Amine, die nach Hydrolyse sekundäre Amine erzeugen.

aza23wittig 01