Hemetsberger-Indol-Synthese

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Die Hemetsberger-Indol-Synthese, oder Hemetsberger-Knittel-Indol-Synthese ist eine Namensreaktion der organischen Chemie. Sie beschreibt die thermische Zerlegung eines 2-Azidozimtsäureesters in einen Indol-2-carbonsäureester.[1]

Benannt wurde sie nach Helfried Hemetsberger und Dierk Knittel, welche von dieser 1969 das erste Mal berichteten.[2]

Übersichtsreaktion

Durch Erwärmung kommt es zur Umlagerung des 2-Azidozimtsäureesters 1, als Produkt wird der Indol-2-carbonsäureester 2 erhalten.

Der Rest R ist ein Alkylrest.

Die blau markierte Bindung im Produkt ist die neu geknüpfte Kohlenstoff-Stickstoff-Bindung, die zum Ringschluss führt.

Reaktionsmechanismus

Der nachfolgend präsentierte Reaktionsmechanismus wird in der Literatur[1] beschrieben und beispielhaft am 2-Azidozimtsäuremethylester erläutert. Er ist wissenschaftlich noch nicht vollständig belegt, stellt jedoch einen plausiblen Ablauf dar. Es wird davon ausgegangen, dass die Synthese über ein Nitren als Zwischenstufe abläuft.[3]

Reaktionsmechanismus der Hemetsberger-Indol-Synthese

Bei dem mesomeriestabilisierten 2-Azidozimtsäuremethylester 3 kommt es durch Erwärmung zur Abspaltung eines Stickstoffmoleküls und das Nitren 4 wird gebildet. In diesem kann es zu zwei unterschiedlichen Elektronenumlagerungen kommen, welche durch die farbigen Elektronenverschiebungspfeile gekennzeichnet sind.

Weg A:

Bei Weg A wird durch die Elektronenumlagerung zunächst das Molekül 5 erhalten. In diesem kommt es zur [1,5]-Verschiebung eines Protons, als Produkt wird der Indol-2-carbonsäuremethylester 6 erhalten.

Weg B:

Bei Weg B führen die Elektronenumlagerungen im Molekül 4 direkt zum Ringschluss und der Indol-2-carbonsäuremethylester 6 wird erhalten.

Einzelnachweise

  1. a b Zerong Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, Wiley, 2010, ISBN 978-0-470-63885-9, S. 1375–1378, doi:10.1002/9780470638859.
  2. H. Hemetsberger, D. Knittel und H. Weidmann: Synthese von α-Azidozimtsäureestern In: Monatshefte für Chemie 100, 1969, S. 1599, doi:10.1007/BF00900176.
  3. D. Knittel: Verbesserte Synthese von α-Azidozimtsäure-estern und 2H-Azirinen In: Synthesis 2, 1985, S. 186–188, doi:10.1055/s-1985-31149.