Organikum Organisch-chemisches Grundpraktikum

382 D. 5. Substitutionen an Aromaten
Durch Friedel-Crafts-Reaktion dargestellte Ketone sind technisch wichtige Zwischenprodukte für Arzneimittel,
z. B. Propiophenon für Ephedrin und Benzophenon für Methadon (das ein stärkeres Analgeticum
als Morphin ist und als Ersatzdroge für Heroin in Suchtbekämpfungsprogrammen verwendet wird).
Über die Struktur dieser Verbindungen informiere man sich in einem Lehrbuch. Substituierte Benzophenone,
wie Michlers Keton u. a., dienen als Ausgangsprodukte für Triphenylmethanfarbstoffe. Durch OH-
Gruppen substituierte Benzophenone finden als UV-Absorber (Lichtstabilisatoren für Kunststoffe, Sonnenschutzmittel)
Verwendung.
5.1.8.2. Gattermann-Synthesen
Durch Friedel-Crafts-Acylierung mit Ameisensäurehalogeniden sollten sich aromatische Aldehyde
darstellen lassen, was mit Formylfluorid auch gelingt (formulieren!). An Stelle des nicht
beständigen Formylchlorids läßt sich ein Gemisch von Chlorwasserstoff und Kohlenmonoxid
in Gegenwart von Aluminiumchlorid und Kupfer(I)-chlorid einsetzen (Gattermann-Koch-Synthese).
Die katalysierende Funktion des Kupfer(I)-chlorids besteht vermutlich darin, daß es Kohlenmonoxid zu
einem lockeren Komplex anlagern kann. Beim Arbeiten unter hohem Druck ist es entbehrlich.
Darstellung von p-Toluylaldehyd: COLEMAN, G. H.; CRAIG, D., Org. Synth., CoIl. Vol. II
(1943), 583.
Die nach der Gattermann-Koch-Synthese nicht erhältlichen Aldehyde der Phenole und Phenolether
lassen sich nach GATTERMANN häufig glatt mit Blausäure und Chlorwasserstoff in
Gegenwart von Aluminiumchlorid oder Zinkchlorid darstellen:
H-C=N + HCI ^=^ H-C -* H-Cx [5.52]
Cl Cl
Das eigentliche elektrophile Reagens ist der Komplex aus Katalysator und Formimidchlorid.
Demzufolge entsteht bei der Synthese das Hydrocnlorid des Aldimins» das durch Einwirkung
von verdünnten Säuren oder Basen in der Hitze leicht zum Aldehyd hydrolysiert werden
kann:
ArH + HCN + HCI -^. AK)H=NH2CI 0 ^^ü A|CHO
[5.53]
Analog verläuft die Ketonsynthese nach HOUBEN-HOESCH unter Verwendung von Nitrilen
statt Blausäure.
Die Modifikation der Gattermann-Synthese nach ADAMS vermeidet das Arbeiten mit wasserfreier
Blausäure. Diese wird aus Zinkcyanid durch Einwirkung von Chlorwasserstoff während
der Reaktion in Freiheit gesetzt. Gleichzeitig entsteht dabei Zinkchlorid, dessen Aktivität
als Katalysator bei der Umsetzung reaktionsfähigerer Phenole ausreicht. In anderen Fällen
muß zusätzlich Aluminiumchlorid zugesetzt werden.
Die Gattermann-Synthese ist außer auf Phenole und Phenolether auch auf einzelne Kohlenwasserstoffe
sowie Heterocyclen, wie Furan-, Pyrrol- und Indolderivate (die unsubstituierten
Verbindungen reagieren nicht) und Thiophen, anwendbar. Sind Substituenten vorhanden, die
den Kern desaktivieren, so tritt keine Reaktion ein. Für aromatische Amine ist die Synthese
nicht zu verwenden (warum?).
Die Aldehydgruppe tritt mit beachtlicher Selektivität stets in die p-Stellung zur aktivierenden
Gruppe und nur dann in die o-Stellung, wenn die p-Position besetzt ist.
Eine allgemeine Arbeitsvorschrift und weitere präparative Beispiele für die Gattermann-
Adams-Synthese findet man im Organikum, 15. Auflage, S. 407.