Organikum Organisch-chemisches Grundpraktikum

D. 7.2.1. Reaktionen von Carbonylverbindungen mit CH-aciden Verbindungen 523
10-Methyl-A J , 9 -octahydronaphthalen-2,5-dion aus 2-Methyl-2-(3-oxo-butyl)cyclohexan-l,3dion:
NAZAROV, I. N, u. a., Zh. Obshch. Khim. 26 (88) (1956), 441.
Piperin aus Piperonal und Crotonsäurepiperidid unter Phasentransferkatalyse: SCHULZE, A.;
OEDIGER, H., Liebigs Ann. Chem. 1981,1725.
Bei der Aldolreaktion von prochiralen Ausgangskomponenten, z. B. einem Aldehyd und einem unsymmetrischen
Keton, entstehen Produkte mit zwei asymmetrischen Kohlenstoffatomen, die in vier stereoisomeren
Formen (zwei Diastereomeren in jeweils enantiomeren Formen) vorkommen können (vgl. C.7.3.2.).
Die gebildeten diastereomeren Ketole bezeichnet man mit syn oder erythro bzw. anti oder threo:
R 1
O
R"
H R
O OH
R 1 " Y ^ R
R"
O OH
R^ Y R
R"
syn-Ketol
R (erythro)
anfi-Ketol
R,/ Y ^R (threo)
R"
[7.124]
Aus achiralen Ausgangsverbindungen werden die beiden enantiomeren Formen jedes Diastereomeren
im gleichen Verhältnis gebildet, also als racemisches Gemisch.
Die beiden diastereomeren Ketole entstehen jedoch nicht in gleichen Mengen, sondern eins davon wird
bevorzugt gebiltet. Welches das ist, hängt vor allem von der Größe der Reste R, R' und R" und von den
Reaktionsbedingungen ab.
Die Diastereoselektivität der Reaktion läßt sich verstehen, wenn man berücksichtigt, daß das durch
Deprotonierung mit der Base (MB) aus der Methylenkomponente gebildete Enolat in zwei stereoisomeren
Formen als (E)- und (Z)-Verbindung vorkommen kann. Es reagiert mit der Carbonylkomponente über
einen sechsgliedrigen, sesselförmigen cyclischen Übergangszustand, in dem das Metallion M® mit dem
Enolat- und dem Carbonylsauerstoff koordiniert ist.
Verläuft die Reaktion thermodynamisch kontrolliert (vgl. C.3.2.), d. h. (E)- und (Z)-Enolat stehen miteinander
im Gleichgewicht, wird vorrangig das thermodynamisch stabilere (E)-Enolat gebildet. Das ist vor
allem bei höheren Temperaturen und langen Reaktionszeiten der Fall. Der energieärmste, am wenigsten
sterisch gespannte Übergangszustand ist dann der, in dem der Rest R der Carbonylverbindung äquatorial
angeordnet ist. Es ergibt sich das anti-(threo )-Keto\.
+ MB
-HB.
R 1
R"
+ MB
-HB•\
R"
R'
(Z)-Enolat
H
R 1
(£)-Enolat
O 0 M 0
O 0 M 0
RCHO
RCHO
0 M©
/^o-, M
o ; v
O, ©
R 1
OH
O OH
R"
anti (threo)
[7.125]
Unter kinetischer Kontrolle der Reaktion, d.h. wenn das Enolat irreversibel gebildet wird, entsteht
dagegen bevorzugt das (Z)-Enolat, das mit der Carbonylkomponente zum syn-feryt/zroJ-Ketol reagiert.
Dies geschieht z. B. mit starken Basen, wie Lithiumdiisopropylamid (LDA), bei niedrigen Temperaturen
und kurzen Reaktionszeiten.