Claisen-Kondensation (Nucleophile Substitution am Acyl-C-Atom) Mechanismus der Claisen-Kondensation

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1 2 I_folie321 laisen-kondensation (ucleophile Substitution am Acyl--Atom) ) a 2 3 2) 2 / γ β α "Acetessigsäureethylester" ein β-ketoester ) a 3 2) 2 / Methyl-3-oxopentansäuremethylester Et = 2 5 (Ethyl) 3 Et Et Mechanismus der laisen-kondensation 2 Et 2 Et Et pk a = δ δ Et Et Et Et 3 2 pk a = 11 3 Et Et 3 Et 3 Et Et pk a = 16 esonanzstrukturen 3 3 Et Et Et

2 α Et Benzoesäureethylster kein acides -Atom am α--atom 3 Gekreuzte laisen-kondensation Et 1) a Et 2) 2 / 2 Et Benzoylessigsäureethylester I_folie322 Me Me 3 xalsäuredimethylester Me 1) a Me 2) 2 / Me 2 Me xobernsteinsäuredimethylester Et Et 2 Phenylmalonsäurediethylester Diethylcarbonat Phenylessigsäureethylester oder Kohlensäurediethylester Et 1) a Et 2) 2 / Et Et Dieckmann-Kondensation (intramolekulare laisen-kondensation) Et Et Adipinsäurediethylester 1) a Et 2) 2 / Et Mechanismus Et Et Et Et Et Et Et Et Et Et Et Et / 2 Et

3 etro- laisen-kondensation I_folie323 (von β-ketoestern, die in der α-position kein acides -Atom besitzen) β α a Et Et Et Et Mechanismus Et 3 3 Et 3 3 Et Et 3 3 Et 3 3 Et 3 3 Et Et 3 3 Et 3 3 Et Et eaktion geht nur in die ichtung des Kondensationsproduktes, wenn eine stärkere Base als Et a benutzt wird, z. B. K 2

4 I_folie324 laisen-kondensation in der Biochemie zum Auf- und Abbau von Fettsäuren (1) 3 S oa 3 SoA 2 Essigsäure oenzym A Acetyl-oenzym A (2) 3 SoA Acetyl-oA- arboxylase 2 2 SoA (3) SoA S Protein S Protein SoA Acyl-arrier-Protein = 3, 2 (4) 2 S Protein 3 S Protein 3 2 S Protein (laisen-kondensation) Mechanismus: S Protein Protein 3 S S 2 Protein Protein 3 S S 2 Protein - S Protein 3 2 S Protein (5) 3 2 S Protein eduktion S Protein Wiederholung der eaktionen 5 bis 1 3 ( 2 ) n S Protein 2 - S Protein 3 ( 2 ) n langkettige Fettsäure

5 Fettsäurebiosynthese I_folie325

6 Aldol-Addition von Ester-Enolat-Anionen I_folie326 3 Li ipr 2 ipr 2 Et TF 2 2 Et Et Et Et Ethyl(1-hydroxycyclopentyl)acetat eformatzky-eaktion 2 δ δ - Br n Brn 2 Et Et δ δ - n Br 2, 2 2 Et Et pk a -Werte einiger azider Verbindungen pk a pk a Et

7 Malonester-Synthese von mono- und disubstituierter Essigsäure I_folie327 Et 2 Et pk a = 13 Et a a Et Et Et pk a = 16 Et Et X S 2 Et Et X Et Et Et Et Et 1 X S 2 Et Et 1 Et Et 2 a 2 Ester-Verseifung 2 2 T Et Et 1) 2 a 2) T

8 Synthese der isomeren 6 -arbonsäuren I_folie und Methylpentansäure (Isocapronsäure) 3 2-Methylpentansäure ( 3 ) 2 2 Br a Et Et - abr ( 3 ) 2 2 Et Et 1) a 2) ( 3 ) ( 3 ) Br a a Et - Et 1) a 2) a Et Et Et Et 3 I - ai 3 - abr Et Et 3 Et Et

9 aet - Et Beispiel für die Synthese einer cyclischen arbonsäure l Br a l Et Et a S i - al Et S 2 - abr Et Et Et l 1) a 2) 3) T yclobutancarbonsäure I_folie329 Et Et Acetessigester- Synthesen von mono- und disubstituierten Ketonen 3 2 pk a = 11 X S 2 - X Et 3 Et Et 3 Et 1 1) Et 2) 1 X 3 Et Et 3 Et 1) 2) 3 T Et 1 1) 3 2) T Beispiel einer Acetessigester-Synthese 3 a 3 I aet Et - ai 3 Et - Et 3 3 a 2 2 Et 2 2 Br 3 Et - abr 3 3 1) a 2) Methylhex-5-en-2-on

10 Decarboxylierung von β-ketosäuren und 1,3-Dicarbonsäuren I_folie330 T bis jedoch: Enol β T 50 α Keton 2 inweis auf intermediäre Enol-Bildung Enol Keton T 2 1-arboxybicyclo [2.2.1]heptan-2-on Brückenkopf-lefin hochgespannt stabil T = Die Decarboxylierung erfolgt auch aus dem Salz aber unter drastischeren Bedingungen. T 2 Enolat-Anion

11 2-xazolin-Schutzgruppe für die arboxylfunktion I_folie n-buli n-bu ,4,4-Trimethyl-2-oxazolin 2 S Br - LiBr 2 Li 3 3 1) 2) , Et 2 Et 3 3 2, β α 2 Et β-ydroxycarbonsäure

12 Alkylierung mittels rganoborane I_folie (B 3 ) 2 B 2 B 4 3 9B B 9-Borabicyclo[3.3.1]nonan 9-BB, liegt als Dimeres vor analog zu B 2 6 B 1 B Br 2 - B = Alkyl, Aryl, B Br B 2 1 Br 9-Alkyl-9-BB B B Br 2 ydrolyse B

13 Alkylierung von arbonylverbindungen über Enamine I_folie333 1 primäres Amin sekundäres Amin Imin 1 Enamin 2 2 sekundäre Amine, die häufig für die Enamin-erstellung verwendet werden: Pyrrolidin Morpholin Mechanismus der reversiblen Enamin-Bildung () () () () - 3 Säure: S 3 1-Morpholinocyclohexen p-toluolsulfonsäure Ts

14 eaktionen von Enaminen I_folie334 X S 2 X - 2 X X ucleophile Substitution am Acyl--Atom X - 2 X X : X 2 X 2 X X = l, Br, I Alkylhalogenide Benzylhalogenide α-alogencarbonsäureester

15 I_folie335 β α α,β-ungesättigte arbonylverbindungen 2 Acrolein (Propenal) E. u E. u.. rotonaldehyd (2-Butenal) imtaldehyd (3-Phenylpropenal) Mesityloxid (4-Methyl-3-penten-2-on) E. u.. Benzalaceton (4-Phenyl-3-buten-2-on) (halcon) 2 Acrylsäure (Propensäure) rotonsäure (E-2-Butensäure) (-2-Butensäure: Isocrotonsäure) 3 3 Methacrylsäure (2-Methylpropensäure) 3 Acrylnitril (Propennitril)

16 Elektrophile Additionsreaktionen I_folie336 β α Beispiele l (Gas) 2 l Acrolein β-hlorpropionaldehyd 2 Acrylsäure 2 2S β-ydroxypropionsäure ( 3 ) S ( 3 ) Mesityloxid 4-Methoxy-4-methyl-2-pentanon Mechanismus Enol (1,4-Addition) -Kat. 1,2-Additionsprodukt in der egel weniger stabil. δ - δ δ - δ

17 ucleophile Addition: 1,2 vs. 1,4-Addition I_folie337 1, Protonierung 1,2 3 Benzalaceton Beispiele a yano-4-phenyl-2-butanon Methylamin (-Methylamino)-4- methyl-2-pentanon E-3-Penten-2-on 1) 3 M 2) 2 / Methylpentanon : E-4-ydroxy-4-methyl-2-penten 3 M % 1,4-Addukt % 1,2-Addukt 3 Li MgBr ( 3 ) 2 uli >99 <1