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Die Freund-Reaktion ist eine Reaktion der Organischen Chemie und wurde 1881 von dem galizischen Chemiker August Freund (1835 - 1892) entdeckt. Sie dient zur Synthese von Cyclopropan (Trimethylen) und seinen Derivaten und ähnelt der intramolekularen Wurtzschen Synthese.[1][2]
Übersichtsreaktion
Freund experimentierte zunächst mit 1,3-Dibrompropan und Natrium, woraus er Cyclopropan gewinnen konnte[3][4]:
Diese ist auch mit 1,3-Dichlor- und 1,3-Diiodpropan möglich. Durch die Analyse des Produkts, das Freund Trimethylen nannte, und einem Ausschlußverfahren konnte er die korrekte Struktur von Cyclopropan aufstellen, sodass Freund für seine Cyclopropansynthese bekannt wurde.[5]
Modifikation
Hass-Cyclopropan-Prozess
Um weiterhin Abstand zur Wurtzschen Synthese zu gewinnen und die Ausbeuten zu verbessern, modifizierte 1931 Henry Bohn Hass (1902 - 1987) die Reaktion durch das Verwenden von Zinkstaub, verdünnten Alkohol und einer katalytischen Menge von Natriumiodid.[6]
Mechanismus
Der Mechanismus gleicht dem Mechanismus der Wurtzschen Synthese. Diese kann sowohl radikalisch, als auch über anionische Zwischenstufen verlaufen.[7] Anhand der Reaktion zwischen 1,3-Dibrompropan 1 und Na soll der noch nicht vollständig bewiesene Mechanismus der Freund-Reaktion gezeigt werden.
Im ersten Schritt greift das Natrium mit seinem freien Elektron die C-Br-Bindung an, sodass Natriumbromid abgespalten wird und ein Brompropyl-Radikal 2 zurückbleibt. Durch die Zugabe von weiterem Natrium entsteht ein Natriumsalz 3, bestehend aus halogeniertem Carbanion und Natrium-Kation. Das negativ geladene Kohlenstoffatom des Anions greift nukleophil das Kohlenstoff, an dem sich das Brom-Atom befindet, an. Währenddessen greift das Brom mit einer seinen freien Elektronenpaarbindungen, unter Mitnahme der Elektronenpaarbindung zum Kohlenstoff-Atom, das Natrium-Kation an. Es bildet sich durch diesen Ringschluss ein Cyclopropan 4.
Siehe auch
Einzelnachweise
- ↑ Zerong Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-471-70450-8, S. 1123 – 1125.
- ↑ H. F. Ebel, A. Lüttringhaus, Houben-Weyl: Methoden der Organischen Chemie. 4. Auflage. Thieme, Stuttgart 1970, ISBN 3-13-212904-6, S. 492.
- ↑ August Freund: Über Trimethylen. In: Journal für Praktische Chemie. Band 26, Nr. 1, 1882, S. 367 – 377, doi:10.1002/prac.18820260125.
- ↑ August Freund: Über Trimethylen. In: Monatshefte für Chemie. Band 3, Nr. 1, 1881, S. 625 – 635, doi:10.1007/BF01516828.
- ↑ August Freund: Über Trimethylen. In: Journal für Praktische Chemie. Band 26, Nr. 1, 1882, S. 367 – 377, doi:10.1002/prac.18820260125.
- ↑ Zerong Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-471-70450-8, S. 1123 – 1125.
- ↑ Zerong Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-471-70450-8, S. 3094 – 3099.
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