Inhaltsverzeichnis

3 Carbonylverbindungen und Carbonsäurederivate 3.1 Allgemeines 3.2 Hydrate, Acetale, Imine, Enamine

3.2.1 Hydratisierung von Carbonylverbindungen 3.2.2 Acetalisierung von Aldehyden und Ketonen 3.2.3 Reaktion von Ketonen und Aldehyden mit

Stickstoffverbindungen 3.3 Derivate von Carbonsäuren S. auch Chemgapedia

3.3.1 Allgemeines 3.3.2 Säurekatalysierte Veresterung von Carbonsäuren 3.3.3 Alternativmethoden für die Veresterung 3.3.4 Basenvermittelte Verseifung von Carbonsäurederivaten 3.3.5 Zur Herstellung von Säurechloriden 3.3.6 Zur Herstellung von Säureamiden

3.4 Derivate der Kohlensäure

Stoff der letzten Vorlesung 7

• Imine  und  Enamine:    stereochemische  Aspekte  • Reduk7ve  Aminierung:    sechsgliedrige  cyclische  Iminiumka7onen  reagieren  über  sesselförmigen  ÜZ  (wie  Cyclohexenaddi7onen)  

• Synthesen  N-‐hal7ger  Heterocyclen:  Übungen  

• Paal-‐Knorr-‐Pyrrol  und  Thiophen-‐Synthesen  • Knorr-‐Pyrrol-‐Synthese  

• Pictet-‐Spengler  Tetrahydroisochinolin-‐Synthese  • Skraup’sche  Chinolinsynthese  

•   Veresterungen:  Mechanismus  • Fischer-‐Veresterung  (AAc2),  Umesterungen,  sperrige  Carbonsäuren:  AAc1,    sperrige  t-‐Butylester:  AAl1    

Stoff der Vorlesung 8

•  Spezielle  Veresterungsmethoden    • Pyridin  als  Katalysator  bei  der  Reak7on  von  Säurechloriden  

• Mukaiyama-‐Veresterung  • Mitsunobu-‐Reak7on  

• Veresterung  mit  Diazomethan  • MeI  in  apro7schen  LösungsmiZeln  

• Woodward  Iodlactonisierung  •  Herstellung  und  Verwendung  von  Säurechloriden,  Säureanhydriden  

•  Derivate  der  Kohlensäure  

• Phosgen,  Carbonyldiimidazol  • Schutzgruppen  in  der  Pep7dsynthese  

Basenvermittelte Verseifung von Carbonsäurederivaten (BAc2-Mechanismus)

•  Verseifung von Estern, Amiden und Nitrilen nicht nur sauer, sondern auch basisch (OH–!) BAc2-Mechanismus: B = basenvermittelt)

•  Hohe thermodynamische Triebkraft: pKa(Alkohol) – pKa(Säure) ≈ 10 •  Entstehendes Carboxylat ist ein sehr schwaches Elektrophil  Basenvermittelte Verseifung ist im Gegensatz zur säurekataly-

sierten Variante irreversibel!

Technisch von Bedeutung: Herstellung von Seifen ( Verseifung!) durch Spaltung von Fetten mit Laugen.

Basenvermittelte Verseifung - Bsp.

•  Häufig angewandte Bedingungen: Mehrstündiges Stehenlassen in 0.5-2 N KOH-Lsg in MeOH oder EtOH bei RT

Basenvermittelte Verseifung von Nitrilen

•  Analog: Verseifung von Säurechloriden und von Amiden •  Reaktion kann auch unter Zugabe von H2O2 (nukleophile

Katalyse, "a-Effekt") oder säurekatalysiert durchgeführt

werden

•  Verseifung verläuft über Amid als Zwischenstufe

Hydrolyse von Amiden durch Serinproteasen Kat

alyt

isch

e Tr

iade Oxyanionenloch

Hydrolyse von Amiden durch Serinproteasen

Gruppenübertragungspotentiale von Carbonsäurederivaten

Pyruvat

H2O

Adenosintriphosphat und Coenzym A

http://en.wikipedia.org/wiki/Adenosine_triphosphate

1: 3'-phosphoryliertes-Adenosin. 2: Diphosphat, Phosphorsäureanhydrid. 1 + 2: 3'-phosphoryliertes-Adenosindiphosphat. 3: Pantoinsäure, Dihydroxy-Dimethyl-Butansäure. 4: -Alanin (3-Aminopropionsäure). 3 + 4: Pantothensäure. 5: 2-Mercaptoethylamin, Thioethanolamin, Cysteamin. 3 + 4 + 5: Pantethein

ATP

HS-CoA (Biogenese der Fettsäuren)

http://de.wikipedia.org/wiki/Coenzym_A

Darstellung von Amiden

Darstellung von Säurechloriden

Mit Chloriden anorganischer Säuren

Katalyse durch Dimethylformamid

Darstellung von Säurechloriden

Mit Oxalylchlorid

Bei säurelabilen Verbindungen anwendbare Methode

Gekoppelt mit Redoxprozess

Derivate der Kohlensäure

N-Succinimidylester als Aktivester: DCC als Kondensationsmittel

N-Hydroxysuccinimid-Ester •  Reagieren bei RT mit 1° aber

nicht mit 2° Aminen •  Können bei 100 °C auch mit 2°

Aminen reagieren •  Können problemlos aus iPrOH

umkristallisiert werden

Phosgen und praktische Ersatzstoffe

Bsp. für die Verwendung von CDI

Kohlensäurederivate als Schutzgruppen

Problemstellung:

Abspaltung:

Schützen der Aminofunktion:

Schützen & Aktivieren bei der Peptidsynthese

Peptide und Proteine