Teubner Studienbucher Chemie Thomas Laue, Andreas Plagens Namenund Schlagwort-Reaktionen der Organischen Chemie
Teubner Studienbucher Chemie Herausgegeben von Prof. Dr. rer. nat. Christoph Elschenbroich, Marburg Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. Friedrich Hensel, Marburg Prof. Dr. phil. Henning Hopf, Braunschweig Die Studienbucher der Reihe Chemie sollen in Form einzelner Bausteine grundlegende und weiterfuhrende Themen aus allen Gebieten der Chemie umfassen. Sie streben nicht die Breite eines Lehrbuchs oder einer umfangreichen Monographie an, sondern sollen den Studenten der Chemie - aber auch den bereits im Berufsleben stehenden Chemiker - kompetent in aktuelle und sich in rascher Entwicklung befindende Gebiete der Chemie einfohren. Die Bucher sind zum Gebrauch neben der Vorlesung, aber auch anstelle von Vorlesungen geeignet. Es wird angestrebt, im Laufe der Zeit aile Bereiche der Chemie in derartigen Lehrbuchern vorzustellen. Die Reihe richtet sie auch an Studenten anderer Naturwissenschaften, die an einer exemplarischen Darstellung der Chemie interessiert sind.
Thomas Laue, Andreas Plagens Namenund Schlagwort-Reaktionen der Organischen Chemie 4., Oberarbeitete und erweiterte Auflage Teubner B. G. Teubner Stuttgart Leipzig Wiesbaden
Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet uber <http://dnb.ddb.de> abrufbar. Dr. rer. nat. Thomas Laue Geboren 1960 in Bad Gandersheim. Studium der Chemie in Braunschweig. Promotion 1991 bei Prof. Dr. H. Hopf mit einer Arbeit uber die Stereochemie von Paracyclophanen. Von 1991 bis 1994 und ab 1996 wiss. Angesteliter am Institut for Organische Chemie der TU Braunschweig. Seit 2001 Angestellter bei der Volkswagen AG, Wolfsburg. Dr. rer. nat. Andreas Plagens Geboren 1965 in Wolfsburg. Studium der Chemie in Braunschweig. 1997 Promotion bei Prof. Dr. H. Hopf auf dem Gebiet der Gasphasenthermolyse von Cyclopropenen. Von 1992 bis 1994 wiss. Angestellter am Institut for Organische Chemie an der TU Braunschweig. Seit 1994 Angestellter bei der Volkswagen AG, Wolfsburg. 1. Auflage 1994 4., uberarbeitete und erweiterte Auflage August 2004 Aile Rechte vorbehalten B. G. Teubner Verlag / GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2004 Der B. G. Teubner Verlag ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media. www.teubner.de Das Werk einschlieblich alier seiner Teile ist urheberrechtlich geschutzt. Jede Verwertung auberhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulassig und strafbar. Das gilt insbesondere fur Vervielfaltigungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden durften. Umschlaggestaltung: Ulrike Weigel, www.corporatedesigngroup.de Gedruckt auf saurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. ISBN 978-3-519-33526-9 ISBN 978-3-322-96805-0 (ebook) DOI 10.1007/978-3-322-96805-0
Geleitwort Vor recht genau 10 lahren kamen die beiden Autoren dieses Buchs, die damals noch Mitglieder meiner Arbeitsgruppe waren, zu mir und berichteten mir dartiber, dass sie ein Buch tiber Namenreaktionen schreiben wollten und ob ich bei diesem Projekt mitarbeiten und Koautor sein wolle. Da es bereits einige Bticher zu diesem Thema gab und ich von dem Vorhaben nicht wirklich tiberzeugt war - die beiden zuktinftigen Autoren waren doch noch arg jung! - sagte ich nach kurzer Uberlegung abo Meine Entscheidung sollte sich als eben so grober Fehler erweisen wie die schlechte Einschatzung des Projekts. Inzwischen sind mehr als 15 000 Exemplare des Laue/Plagens verkauft worden, es gibt eine Ubersetzung ins Englische und die hier vorgelegte Auflage ist bereits die 4. Immerhin haben mich die beiden Bestsellerautoren, die ich wenigstens seinerzeit nicht entmutigt habe, noch urn dieses Vorwort gebeten. Trotz der vielen Anderungen, die es in der Chemie gegeben hat und immer geben wird, eines scheint sicher: Namenreaktionen werden uns erhalten bleiben. Und zwar aus dem Grund, der immer noch der wichtigste in einer so tiberaus praktischen Wissenschaft wie der Chemie ist: weil sie zweckmabige und im Alltag bequeme Hilfsmittel sind, Chiffren, die fur die Eingeweihten eine Ftille von Informationen in kompaktester Form liefem - selbst wenn sie nach mehr als einem Autor benannt sind. (Interessant tibrigens: Gibt es schon Namenreaktionen, die nach einer Wissenschaftlerin benannt sind?). 1m Grunde wirken Namenreaktionen, die ihre Namen meistens nicht von ihren Entdeckem, sondem von ihren Nutzem erhalten haben, wie Reize, die bei ihren HoremlLesem einen Reflex auslosen (Sechsring-Synthese? - Diels-Alder-Reaktion! oder Olefinierung? - Wittig-Synthese!). Dass die Antwort darauf nicht allzu dtirftig wird und es haufig auch Altemativen gibt (beim letzten Beispiel: McMurry Kupplung oder Metathese), konnen die Studierenden mit Hilfe dieses Buchs sehr gut lemen, das tiber eine rein lexikalische Auflistung grundlegender Reaktionen deutlich hinausgeht. In fast allen Fallen geben die Autoren namlich nicht nur Hinweise auf Reaktionsmechanismen und iilustrieren den jeweiligen Reaktionstyp durch spezifische und aktuelle Beispiele (statt durch eine allgemeine, anonymisierte Forme!), sondem geben auch weiterftihrende Literatur an. Damit ersetzt das Buch nattirlich kein umfassendes Lehrbuch der Organischen Chern ie, gestattet aber einen sehr raschen Einstieg in diese.
VI Geleitwort Die elektronische Revolution verandert das Publikationswesen auf atemberaubende Weise. Dennoch gibt es Felsen, die diesen StUrmen widerstehen und jahraus, jahrein in klassischer, wenngleich immer aktualisierter und den neuen Erkenntnissen der Wissenschaft angepassten Papierform erscheinen. FUr den Bereich der Organischen Chemie zahlt der Laue/Plagens eindeutig zu diesen Inseln. Henning Hopf Braunschweig, im Sommer 2004
Inhaltsverzeichnis Einleitung... 1 Acyloin-Kondensation... 3 Aldolreaktion... 6 Arbuzov-Reaktion... 13 Amdt-Eistert-Synthese... 15 Azokupplung... 18 Baeyer-Villiger-Oxidation... 22 Bamford-Stevens-Reaktion... 26 Barton-Reaktion... 29 Baylis-Hillman-Reaktion... 34 Beckmann-Umlagerung... 37 Benzidin-Umlagerung... 40 Benzilsaure-Umlagerung... 42 Benzoin-Kondensation....44 Bergman-Cyclisierung... 47 Birch-Reduktion... 49 Blanc-Reaktion... 52 Bucherer-Reaktion... 54 Cannizzaro-Reaktion... 57 Chugaev-Reaktion... 59 Claisen-Esterkondensation... 62 Claisen-Umlagerung... 66 Clemmensen-Reduktion... 70 Cope-Eliminierung... 72 Cope-Umlagerung... 75 Corey-Winter-Fragmentierung... 78 Curtius-Reaktion... 81 I,3-Dipolare Cycloaddition... 83 [2+ 2]Cycloaddition... 87 Darzens-Glycidester-Kondensation... 91 Delepine-Reaktion... 93 Diazotierung... 94 Diels-Alder-Reaktion... 97 Di-1t-Methan-Umlagerung... 105 Dotz-Reaktion... 1 07 Elbs-Reaktion... 112 En-Reaktion... 114 Esterpyrolyse... 119 Favorskii-Umlagerung... 122
VIII Inhaltsverzeichnis Finkelstein-Reaktion... 124 Fischer-Indol-Synthese... 126 Friedel-Crafts-Acylierung... 129 Friedel-Crafts-Alkylierung... 133 FriedHinder-Chinolinsynthese... 13 8 Fries-Verschiebung... 142 Gabriel-Synthese... 146 Gattermann-Synthese... 149 Glaser-Kupplung... 153 Glycolspaltung... 155 Gomberg-Bachmann-Reaktion... 158 Grignard-Reaktion... 160 Haloform-Reaktion... 169 Hantzsch-Pyridinsynthese... 172 Heck-Reaktion... 175 Hell-Volhard-Zelinskii-Reaktion... 182 Hofmann-Eliminierung... 184 Hofmann-Umlagerung... 189 Hunsdiecker-Reaktion... 190 Hydroborierung... 193 Japp-Klingemann-Reaktion... 198 Knoevenagel-Reaktion... 20 1 Knorr-Pyrrolsynthese... 205 Kolbe-Elektrolyse... 209 Kolbe-Nitrilsynthese... 2 I I Kolbe-Schmitt-Reaktion... 212 Leuckart -Wallach-Reaktion... 215 Lossen-Reaktion... 216 Malonester-Synthese... 219 Mannich-Reaktion... 223 McMurry-Reaktion... 227 Meerwein-Ponndorf-V erjey-reduktion... 23 0 Michael-Reaktion... 232 Mitsunobu-Reaktion... 236 Nazarov-Cyclisierung... 240 Neber-Umlagerung... 242 Nef-Reaktion... 244 N orrish-typ-i -Reaktion... 246 Norrish-Typ-II-Reaktion... 250 Olefinmetathese... 253 Ozonolyse... 257
Inhaltsverze ic hn is IX Paterno-Blichi-Reaktion... 261 Pauson-Khand-Reaktion... 263 Perkin-Reaktion... 267 Peterson-Olefinierung... 269 Pinakol-Umlagerung... 271 Prilezhaev-Reaktion... 273 Prins-Reaktion... 276 Ramberg-Backlund-Reaktion... 279 Reformatsky-Reaktion... 281 Reimer-Tiemann-Reaktion... 283 Robinson-Anellierung... 285 Rosenmund-Reduktion... 290 Sakurai-Reaktion... 293 Sandmeyer-Reaktion... 295 Schmidt-Reaktion... 297 Sharpless-Epoxidierung... 3 0 1 Simmons-Smith-Reaktion... 307 Stevens-Umlagerung... 309 Stille-Kupplung... 311 Stork-Enamin-Reaktion... 315 Strecker-Synthese... 319 Suzuki-Reaktion... 320 Swern-Oxidation... 324 Tiffeneau-Demjanov-Reaktion... 327 Vilsmeier-Reaktion... 330 Vinylcyclopropan-Umlagerung... 333 Wagner-Meerwein-Umlagerung... 336 Weiss-Reaktion... 339 Willgerodt-Reaktion... 342 Williamson-Ethersynthese... 344 Wittig-Reaktion... 346 Wittig-Umlagerung... 350 Wohl-Ziegler-Bromierung... 352 Wolff-Umlagerung... 355 Wolff-Kishner-Reduktion... 357 Wurtz-Reaktion... 359 Namen- und Sachverzeichnis... 361