Dokument_1.pdf (5058 KB) - KLUEDO - Universität Kaiserslautern

Ergebnisse und Diskussion
einen größeren Ansatz scheint diese Methode jedoch eher unpraktikabel. Auf Grund ihres
hohen Oxidationspotentials und den damit verbundenen geringen Toleranzen gegenüber
funktionellen Gruppen eignen sich klassische Dehydratisierungsmittel, wie Schwefelsäure
oder Phosphorpentoxid, für den Einsatz in decarboxylierenden Kreuzkupplungsreaktionen
eher weniger. Eine schonendere Methode zur Entfernung des Reaktionswassers wäre eine
azeotrope Destillation mit Hilfe von aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie beispielsweise
Toluol. Am vorteilhaftesten wäre jedoch ein komplett wasserfreies Reaktionsverfahren. Dies
könnte ermöglicht werden, wenn die normalerweise in situ erzeugten Carboxylate in einem
separaten Arbeitsschritt im Reaktionskolben präformiert würden, wodurch während der
eigentlichen Kupplungsreaktion kein Wasser mehr entstehen würde.
Ein weiteres Problem bei der Übertragung der Reaktion in einen Multigramm-Maßstab ist die
Aufreinigung der Produkte. Im 1 mmol Maßstab geschah diese nach wässriger Aufarbeitung
mittels Säulenchromatographie. Für größere Produktmengen ist dieses Verfahren sowohl aus
praktischer als auch aus finanzieller Sicht unbrauchbar. Besser geeignete Methoden zur
Aufreinigung sind klassische Verfahren, wie die Destillation oder die Umkristallisation.
Unter Berücksichtigung all dieser Aspekte wurde nun das aktuell leistungsfähigste Protokoll
zur Herstellung des 4-Methyl-2’-Cyanobiphenyls von 1 mmol auf 55 mmol hochskaliert
(Schema 44). Zur Präformierung des Kaliumcarboxylates wurde die o-Cyanobenzoesäure
(3.15) (1.1 Äquiv.) unter Inertgasatmosphäre zusammen mit dem Kaliumcarbonat
(1.1 Äquiv.) in einem Lösungsmittelgemisch aus Chinolin und Toluol (1:1) für eine Stunde
bei 80 °C über einen mit Molsieben bestückten Tropftrichter refluxiert. Das Toluol schleppte
dabei das entstandene Reaktionswasser aus der Reaktionslösung und die Bildung des
Carboxylats konnte durch das Ausfallen eines weißen Niederschlags verfolgt werden.
Anschließend wurde das Toluol unter verminderten Druck destillativ entfernt und die übrigen
Reaktions-komponenten im Stickstoffgegenstrom hinzugefügt (siehe Experimenteller Teil).
COOH
1) K 2
CO 3
(1.1 Äquiv.)
+
2) CuO (0.15 Äquiv.),
CN Br
1,10-Phen (0.15 Äquiv.)
3.15 3.16 PdBr2 (0.02 Äquiv.),
CN 3.17
1.1 Äquiv 1.0 Äquiv.
PPh3 (0.06 Äquiv),
55 %
KF (0.5 Äquiv.)
Schema 44. Reaktion im präparativem Maßstab.
- 49 -