Organikum Organisch-chemisches Grundpraktikum

D. 7.4.2.1. Alkylierung von Carbonylverbindungen 611
Über Metallenamide können auch Carbonylverbindungen mit einer prochiralen a-Methylengruppe
enantioselektiv alkyliert werden. Man setzt sie mit einem enantiomerenreinen Amin
oder Hydrazin, z.B. (S)-l-Amino-2-methoxymethyl-pyrrolidin, (SAMP) oder dessen (R)-
Enantiomer (RAMP), zum chiralen Imin bzw. Hydrazon um. Prochirale a-Methylengruppen
werden durch die Reaktion mit dem chiralen Hilfsstoff (Auxiliar) diastereotop 1 ) und können
nach der Umsetzung mit LDA diastereoselektiv alkyliert werden. Man spaltet aus dem Alkylierungsprodukt
das chirale Auxiliar wieder ab (vgl. 7.3.2.) und erhält die alkylierte Carbonylverbindung
oft mit hohem Enantiomerüberschuß.
OC H C\" H L-H® [(/Pr)2NLi]
N CH2OCH3 N CH2OCH3 2 Me2so4
NH2 N o u©/u n
3 H /H,0 , , [?305]
prochiral ,^^ X^\ , prochiral
(diastereotop) I j (diastereotop)
prochiral. .^\ prochiral ^^ " % *.e.
(enantiotop) (enantiotop)
(S)-(+)-4-Methyl-heptan-3-on über die SAMP/RAMP-Hydrazon-Methode: ENDERS, D.;
KIPPGARDT, H.; FEY, R, Org. Synth. 65 (1987), 183 (mit Übersicht über weitere mögliche asymmetrische
Synthesen mit Hilfe der SAMP/RAMP-Methode) 2 )
Die Alkylierung einer Reihe schwach CH-acider Verbindungen ist auch unter den Bedingungen
der Phasentransferkatalyse (vgl. D.2.4.2.) möglich, wodurch die anderenfalls erforderliche
verhältnismäßig aufwendige Metallierung überflüssig wird. Allerdings sind bei Monoalkylierungsreaktionen
bisalkylierte Verbindungen als Nebenprodukte oft nicht zu vermeiden.
Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Alkylierung von Benzylcyaniden unter Phasentransferbedingungen
) (Tab. 7.306)
In einem Vierhalskolben mit Rückflußkühler, Rührer, Tropftrichter und Innenthermometer
bringt man eine Lösung aus 30g Ätznatron und 30 ml Wasser auf 35 0 C (Wasserbad; während
der Reaktion als Kühlbad) und hält bei dieser Temperatur während der gesamten Reaktion.
Man versetzt zunächst mit 0,5 g Benzyltriethylammoniumchlorid 4 ) und 0,2 mol des Benzylcyanids
und gibt innerhalb von 30 Minuten unter gutem Rühren 0,2 mol des Alkylhalogenids tropfenweise
zu. Anschließend wird noch zwei Stunden bei 35 0 C und 0,5 Stunden bei 40 0 C nachgerührt.
Wurde von unsubstituiertem Benzylcyanid ausgegangen, so werden dessen unumgesetzte
Reste in das wenig flüchtige a-Phenyl-cinnamonitril übergeführt, das sich besser von den Reaktionsprodukten
abtrennen läßt. Zu diesem Zweck gibt man 2 g Benzaldehyd zu, rührt eine weitere
Stunde bei 25 bis 30 0 C, versetzt mit 25 ml Toluen (oder Methylendichlorid), trennt die
organische Phase ab, extrahiert die wäßrige Schicht nochmals mit Toluen (oder Methylendich-
1 J Substituenten sind heterotop, wenn sie sich nicht konstitutionell, aber topographisch unterscheiden lassen,
d. h. wenn sie innerhalb des Moleküls eine unterschiedliche chemische Umgebung besitzen. In achiralen
Systemen mit prochiralen Gruppen sind diese enantiotop, in chiralen Systemen sind prochirale
Substituenten diastereotop. Beim Ersatz eines enantiotopen Substituenten durch einen anderen entsteht
ein Enantiomer, bei Ersatz eines diastereotopen Substituenten ein Diastereomer. Diastereotope Substituenten
kann man physikalisch und chemisch, enantiotope nur unter chiralen Bedingungen (chirales
Reagens, chirale Lösungsmittel, zirkulär polarisiertes Licht) unterscheiden (vgl. hierzu auch C.7.3.1. und
C.7.3.2.).
2 ) SAMP bzw. RAMP sind aus natürlichem (S)-Prolin bzw. der relativ leicht zugänglichen (/^-Glutaminsäure
darstellbar, vgl. z. B. ENDERS, D; FEY, R; KIPPHARDT, H., Org. Synth. 65 (1987), 173 .
3 ) nach MAKOSZA, M.; JONCZYK, A., Org. Synth. 55 (1976), 9L
4 ) Darstellung vgl. SOUTO-BACHILLER u. a., Org. Synth. 55 (1976), 97.