Die Reaktion von Ketonen [1] mit Persäuren [2] erzeugt Ester [3] . Der Sauerstoff der Persäure wird zwischen dem Carbonylkohlenstoff und dem Alpha-Kohlenstoff des Ketons eingefügt. Diese Reaktion wurde 1899 von Adolf von Baeyer und Victor Villiger beschrieben.
Cyclische Ester (Lactone) werden aus cyclischen Ketonen gewonnen.
Der Baeyer-Villiger-Mechanismus beginnt mit dem nukleophilen Angriff der Persäure auf das Carbonyl, gefolgt von der Wanderung des Substituenten von der Carbonylgruppe zum Sauerstoff der Persäure.
Schritt 1. Zugabe der Persäure zum Carbonyl
Stufe 2. Migration des Substituenten von Carbonylkohlenstoff zu Sauerstoff (rot)
Wenn das Keton zwei verschiedene Substituenten hat, wandert der stärker substituierte besser. Es gibt eine Migrationsreihenfolge, die uns hilft zu entscheiden, welcher Substituent sich dem Sauerstoff der Persäure anschließt.
Migrationsreihenfolge: H> tertiärer Kohlenstoff> Cyclohexyl> sekundärer Kohlenstoff » Phenyl> primärer Kohlenstoff> Methyl
Wie aus der Migrationsreihenfolge ersichtlich ist, ist die Gruppe, die aufgrund ihrer geringen Größe am besten wandert, Wasserstoff, daher tritt bei der Behandlung von Aldehyden mit Persäuren eine Wasserstoffmigration auf, wodurch Carbonsäuren gebildet werden.
MCPBA (Meta-Chloroperoxybenzoesäure) ist eine Persäure, die bei der Epoxidierung von Alkenen und auch in Baeyer-Villger weit verbreitet ist. Die MCPBA-Formel ist unten gezeigt.