Übung zur Vorlesung Organische Chemie II Reaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) Wintersemester 2008/09 O 2 N

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1 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu : C [pts] (PhMe) 110 C Entfernung mit ilfe eines Wasserabscheiders Zusatzfrage: i) Was bedeutet die Abkürzung pts? para-toluolsulfonsäure S 3 ii) Welche olle spielt das Lösungsmittel Toluol? Das bei der eaktion entstehende Wasser wird als Azeotrop mit dem Lösungsmittel entfernt (Wasserabscheider). iii) Weshalb verwendet man ein Diol? Alternativ ist auch die Verwendung von Methanol denkbar. Formulieren Sie die eaktion mit Methanol und Erklären Sie den Vorteil der oben gezeigten eaktion! C Me (Überschuss) [pts] (PhMe) 110 C Die oben gezeigte eaktion ist entropisch neutral ("aus zwei mach zwei") Die eaktion mit Methanol ist hingegen entropisch ungünstig ("aus drei mach zwei") 70% 30% jeweils Anomere 1 Äquiv. Morpholin [Ac] (PhMe) 110 C [ S 4 ] (Me) S S [pts] (C ) 0 C S S

2 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu 7.-71: S (C) S S - -S - -C -C analog analog a -a - a zu 7.-7: Et - usw. Verwendung eines "inversen" Wasserabscheiders, da Wasser spezifisch leichter ist als C 3 zu 7.-73: DMAP ' ' ' - (Base!) - ' ' DMAP [ S 4 ] (1,4-Dioxan) [ S 4 ] (Me) 1.. Et 3. (1,4-Dioxan) Ac ( )

3 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu Me - -Me +Me -Me irreversibel! Die basische ydrolyse erfolgt bei Amiden analog. Bei der sauren ydrolyse von Amiden mit starken (Mineral-)Säuren wird das freiwerdende Amin protoniert. Es steht somit nicht mehr für eine ückreaktion zum Amid zur Verfügung. zu 7.-75: a), b) DCC = Dicyclohexylcarbodiimid (s.u.) Carbodiimid cex cex C cex (C ) Boc Boc Boc Boc c) Boc = tert-tyloxycarbonyl cex cex Boc vgl. Anhydrid - aktivierte Säure cex cex tetraedrisches Intermediat - C - d) ebenprodukte (Dicyclohexylharnstoff) können leicht abgetrennt werden. Enorm wichtig ist, dass bei jedem Kupplungsschritt vollständiger Umsatz erzielt wird (sonst entstehen verschieden lange Peptide). Deshalb setzt man die zu kuppelnde Aminosäure stets im Überschuss zu. zu : t ab 4 ( i Pr) t C LiAl 4 (TF) Boc LiAl 4 (Et ) Boc 3 C Al( i Pr) 3 ( i Pr) beim Destillieren 3 C

4 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu : Et 3 (C ) Äquiv. DIBAL- (C ) A [ Pd/C, BaS 4 ] LiAl 4 (Et ) DMS (C) Et 3 B (C ) a ac 3 [TEMP] (C / ) 1 Äquiv. DIBAL- (PhMe), -78 C LiAl( t ) 3-78 C LiAl 4 (TF) Me Et 3 (TF) Me [ S 4 ] Zusatzfragen: i) Geben Sie die Strukturformel für DIBAL- an! Al ii) Geben Sie einen Trivialnamen für Verbindungen des Typs A an! Weinreb Amide Geben Sie das bei tiefen Temperaturen stabile Intermediat an und zeigen Sie, weshalb diese eduktion den Aldehyd und nicht den Alkohol liefert! M iii) Wie bezeichnet man eaktionen des Typs B (amensreaktion!) Swern xidation zu : C (C) C Ar Et (C) 1. Me. acb 3 (Ac) Ar Et Ameisensäure ist nicht in der Lage Aldehyde zu Alkoholen zu reduzieren. Iminiumionen hingegen sind um einiges reaktiver als Aldehyde und können dementsprechend zu den jeweiligen Aminen reduziert werden. acb 3 C -C acb 3 (Ac) + ' Bildung der Iminiumionen: ' ' Me acb 3 (Ac) Bei der Verwendung von acb 3, das Aldehyde sehr langsam zu den entsprechen-den Alkoholen reduziert, gelingt bei geschickter Wahl der eaktionsbedingungen auch die Synthese sekundärer Amine. Unter den entsprechenden Leuckart-Wallach- Bedingungen erhält man fast immer die entsprechenden tertiären Amine. - ' + '

5 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu : Mg (Et ) Boc Li (Et ) Boc amensreaktion: Gilman-eaktion Mg (Et ) [pts] (Tol) 110 C M M = Li od. Mg MeLi (Et ) amensreaktion: Gilman-eaktion Mg C z.b. als Trockeneis (Et ) zu : od. Mg (TF) Mg Mg Beide Intermediate sind stabil und zerfallen erst bei der wässrigen Aufarbeitung zu dem gewünschten Keton. Daher erfolgt während der eaktion kein weiterer Angriff des Grignard-eagenzes. Bei der eaktion von Cupraten CuLi mit Säurechloriden macht man sich die Tatsache nutzbar, dass (TF) Cuprate zwar mit Säurechloriden reagieren, nicht jedoch mit Ketonen. So kann - obwohl das tetraedrisches Intermediat nicht stabil ist - selektiv das Keton hergestellt werden.

6 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu : A B C zu C--Säuren (4) (16) Ar Mg Mg Mg (18) ' Mg Mg (0) ' Mg > ' = ~ > (10) (10) schwach C--acide Verbindungen zu : > > > - MgEt - MgEt Bei der Aufarbeitung: (11) - "Mg" ~ = ' (5) ~ = B: reaktiver als A C: reaktiver als B (5) ' > (11) ~ = (13) (5) ' ' + a a ' + K C 3 K + K K ' + LDA Li ' Li Lithiumdiisopropylamid + LMDS Li Li SiMe 3 SiMe 3 Lithiumhexamethyldisilazid

7 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu : 4 Ac (itroethan) amensreaktion: enry-eaktion S C (Et) S amensreaktion: Mannich-eaktion C CMe + C [Piperidin] C CMe amensreaktion: Knoevennagel-Kondensation a ( ) Bezeichnung/amensreaktion: Aldol-Kondensation KC 4 ( 3(aq.) ) 3 1. konz.. (Me) amensreaktionen: Strecker-eaktion Pinner-eaktion KMDS (TF) amensreaktion: Darzens-eaktion Me C ( ) Bezeichnung/amensreaktion: Aldol-Kondensation

8 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu : PPh 3 (Tol) 70 C PPh 3 a Ph 3 P Ph 3 P A (C ) A - Akzeptorsubstituiertes Ylid - Später Übergangszustand - Produktkontrolle, thermodyn. Kontrolle Pb(Ac) 4 A (C ) (Tol) P 1. a. (DMS) - orner-wadsworth-emmons -eaktion - Equilibrierung zugunsten des thermodynamisch bevorzugten Produkts 1 Äquiv. DIBAL- (Tol) -78 C K t PPh 3 PPh 3 PPh 3 ' - Donorsubstituiertes Ylid - früher Übergangszustand - kinetische Kontrolle zu ame ame 1 ame a Bei der Aufarbeitung ( / + ) a a 1 keine weitere eaktion Ph aet Ph a -ame Ph Unerwünschte Mischung beider Ester!!

9 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu : ame (TF) amensreaktion: Dieckmann-Kondensation 1. S. Al 3 oder PPA 1. a. CMe 1 3 a (TF) 1 3 zu : amensreaktion: Dieckmann-Kondensation (Et ) - hier selektiv U dieses Enol (Konjugation!!) 1. /P rot. P/ ==> P 3 oder P 3, - zu / + [pts] Et 3 (Tol), 110 C Kap Kap

10 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu : (Me) CMe CuLi ame (TF) (Tol) (Tol) Ac, (MeC) CMe Me CuLi (Et ) zu : - + Michael-Addition - + DE + Aldol-eaktion - z.b. Prolin katalysiert + - E1-Eliminierung Die gesamte Sequenz wird als obinson-anellierung bezeichnet

11 Übung zur Vorlesung rganische Chemie II eaktivität (Dr. St. Kirsch, Dr. A. Bauer) zu 7.8-9: ' [a] Darzens-eaktion: ame ' - ' meist: ' = ==> basische -Lösung a ' Michael-Addition a - a - '- zu : C [pts] (Tol) 110 C ab 4 (Et) (Et) P C a 1. LDA. MeMg 1.. / + Morpholin [pts] (Tol) 110 C PPh 3 KMDS 1. ame. CMe