Benutzer:Stolze Rose/Spielwiese/Friedländer-Chinolin-Synthese
Die Friedländer-Chinolin-Synthese, auch Friedländer-Kondensation genannt, ist eine Namensreaktion der organischen Chemie. Sie wird vornehmlich zur Herstellung von Chinolin eingesetzt und ist nach dem deutschen Chemiker Paul Friedländer (1857–1923)[1] benannt.
Übersichtsreaktion
Bei der Friedländer-Chinolin-Synthese reagieren aromatische Aldehyde oder Ketone mit Aldehyden oder Ketnon zu Chinolen.
Die Reste R1 – R3 können sowohl Wasserstoff-Atome, als auch organyl Reste sein.
Die Synthese wird von Säuren oder Basen katalysiert. Wobei Säueren vermutlich besser funktionieren.[2] Außerdem muss die Reaktion immer in Lösungsmitteln durchgeführt werden, da sie sonst unter drastischen Bedingungen, wie zum Beispiel Temperaturen von bis zu 200°C, durchgeführt werden muss. Bei genaueren Untersuchungen wurden festgestellt, dass es zwei eindeutige Schritte gibt, in denen die Reaktion abläuft. Zum Einen wäre da eine Kondensation der Aminogruppe und der Carbonygruppe. Zum Anderen eine intermolekulare Kondensation der Carbonygruppe am Aromaten.[2]
Mechanismus
Die hier vorgestellte Variante ist die basenkatalysierte Reaktion. Es existiert daneben auch eine säurekatalysierte Reaktion. Die Pfitzinger-Reaktion und die Niementowski-Chinolin-Synthese basieren auf dem Konzept des hier vorgestellten Mechanismus der Friedländer-Chinolin-Synthese:[3]
Zunächst wird die Carbonylverbindung 1 mit einer Base (B) versetzt. Diese entzieht dem Aldehyd oder Keton ein Proton in α-Stellung zur Carbonylgruppe. Dadurch bildet sich ein Enolat 2. Dieses Molekül greift nun mit den Elektronen der ausgebildeten Doppelbindung das Kohlenstoffatom der Carbonylgruppe am aromatischen Sechsring 3 an, wodurch die Carbonylgruppe von Molekül 3 in ein Alkoholat 4 übergeht. Dieses Alkoholat entzieht der protonierten Base aus Schritt 2 ein Proton und wird so zu einem Alkohol. Das dadurch entstandene Molekül 5 wird durch die so entstandene unprotonierte Base nun deprotoniert, wodurch sich eine Doppelbindung ausbildet. Außerdem spaltet sich die in Molekül 4 gebildet Hydroxygruppe in Form von Wasser ab, durch die Aufnahme eines Protons von einer noch vorhandenen protonierten Base. Nun findet im Molekül 6 ein intramolekular Angriff der Aminogruppe auf die verbleibende Carbonylgruppe statt, wodurch sich ein zweiter Sechsring im Molekül ausbildet 7. Somit handelt es sich beim Molekül 7 um eine bicyclische Verbindung. Die Aminogruppe und das Alkholat des neu gebildeten heterocyclischen Sechsringes führen einen Protonentransfer durch. Die so aus einem Alkoholat entstehende Hydroxygruppe greift nun das Wasserstoffatom am Stickstoffatom von 8 an, wodurch sich auch diese Alkoholgruppe in Form von Wasser abscheidet. Somit bildet sich Chinolinderivat 9.
Anwendung
Die Friedländer-Chinolin-Synthese wird dazu verwendet Chinoline, Naphthyridine und andere polyzyklische heterozyklische Derivate herzustellen.[2] Die Synthese ist eine sehr erfolgreiche Reaktion mit hohen Ausbeuten.
Einzelnachweise
- ↑ Winfried R. Pötsch u.a.: Lexikon bedeutender Chemiker. Bibliographisches Institut, Leipzig 1998, ISBN 3-323-00185-0, SD. 157-158.
- ↑ a b c Zerong Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. John Wiley & Sons, New Jersey 2009, ISBN 978-0-471-70450-8, S. 1137–1141.
- ↑ nach: B. P. Mundy, M. G. Ellerd, F. G. Favaloro:Name Reactions and Reagents in organic Synthesis, 2. Auflage, Wiley-Interscience, Hoboken, NJ 2005, ISBN 978-0-471-22854-7, S. 258.
