Gattermann-Synthese

Gattermann-Synthese

Bei der Gattermann-Synthese handelt es sich um eine Namensreaktion in der Organischen Chemie, die verwendet wird, um aromatische Aldehyde aus Phenolen oder anderen Aromaten zu synthetisieren. Benannt wurde sie nach dem Goslarer Chemiker Ludwig Gattermann. Die Gattermann-Synthese kann auch eingesetzt werden, um einzelne Kohlenwasserstoffverbindungen, Heterocyclen wie Furan-, Pyrrol- und Indolderivate sowie Thiophen zu synthetisieren. Die Gattermann-Synthese ist eine Variante der Friedel-Crafts-Acylierung.

Übersichtsreaktion

Bei der Gattermann-Reaktion reagieren Aromaten mit Blausäure und Chlorwasserstoff in Gegenwart des Katalysators Zinkchlorid (ZnCl2) oder Aluminiumchlorid (AlCl3) zu formylierten Aromaten.

Übersicht der Gattermann-Synthese

Mechanismus

Bei der Gattermann-Reaktion handelt es sich um eine Elektrophile aromatische Substitution. [1] Die Edukte Blausäure, Chlorwasserstoff und der Katalysator Aluminiumchlorid reagieren zu einem Elektrophil, welches den Aromaten unter Bildung eines Hexadienyl-Kation angreift. Dieses wird durch Deprotonierung rearomatisiert. Durch Hydrolyse entsteht der formylierte Aromat. Verwendet man mehrwertige Phenole oder Phenolether, so ist kein Katalysator erforderlich.

Mechanismus der Gattermann-Synthese

Varianten

Gattermann-Adams-Reaktion

Bei der Gattermann-Adams-Reaktion handelt es sich um eine Namensreaktion in der Organischen Chemie. Heute wird meist nicht mehr, wie in der Gattermann-Reaktion, mit freier Blausäure gearbeitet. Die Gattermann-Adams-Reaktion beschreibt deren Entstehung während der Synthese. Dabei wird aus Zink(II)-cyanid unter Einwirkung von Chlorwasserstoff während der Reaktion die Blausäure freigesetzt. Die Aktivität des dabei entstehenden Zink(II)-chlorids reicht aus, um als Katalysator bei der Umsetzung mit reaktionsfähigeren Phenolen zu wirken. Bei der Reaktion mit trägeren Phenolen muss zusätzlich Aluminiumchlorid als Katalysator zugesetzt werden.

Gattermann-Koch-Reaktion

Die Gattermann-Koch-Synthese ist eine Namensreaktion in der Organischen Chemie, welche nach den deutschen Chemikern Ludwig Gattermann und Julius Arnold Koch benannt wurde.[2] Sie ist der Gattermann-Synthese ähnlich. Hierbei reagieren Aromaten mit Kohlenmonoxid und Chlorwasserstoff und den Katalysatoren Aluminiumchlorid oder Kupfer(I)-chlorid zu formylierten Aromaten.

Übersicht der Gattermann-Koch-Synthese

Mechanismus

Bei der Gattermann-Koch-Reaktion handelt es sich um eine Elektrophile aromatische Substitution. [3] Die Edukte Kohlenmonoxid, Chlorwasserstoff und der Katalysator Aluminiumchlorid reagieren zu einem Elektrophil, welches der Aromat unter Bildung eines Hexadienyl-Kations angreift. Dieses wird durch Deprotonierung rearomatisiert. Durch Abspaltung von Aluminiumchlorid entsteht der formylierte Aromat. Das Gemisch reagiert unter hohem Druck wie das nur bei der Temperatur von flüssiger Luft beständige Formylchlorid, deswegen entsteht auch hier ein formylierter Aromat. Die Gattermann-Koch-Synthese muss unter Ausschluss von Wasser stattfinden.

Mechanismus der Gattermann-Koch-Synthese

Einzelnachweise

  1. T. Laue, A. PLagens: Namens- und Schlagwortreaktionen der Organischen Chemie. Teubner Verlag, 2006, ISBN 3-8351-0091-2, S. 149-152.
  2. Gattermann, L.; Koch, J. A.: Eine Synthese aromatischer Aldehyde. In: Ber.. 30, 1897, S. 1622. doi:10.1002/cber.18970300288.
  3. T. Laue, A. PLagens: Namens- und Schlagwortreaktionen der Organischen Chemie. Teubner Verlag, 2006, ISBN 3-8351-0091-2, S. 149-152.

Literatur

  • Becker, Heinz G.O.: Organikum, 22. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2004, ISBN 3-527-31148-3.
  • Hans Beyer, Wolfgang Walter: Lehrbuch der Organischen Chemie; S. Hirzel Verlag, Stuttgart - Leipzig 1998, 23. überarb. und aktualisierte Auflage; ISBN 3-7776-0808-4.
  • Organikum, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1976.

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