Quelltext der Seite Tebbe-Methylenierung

Die '''Tebbe-Methylenierung''', oder auch '''Tebbe-Reaktion''', ist eine [[chemische Reaktion]] aus dem Bereich der [[Organische Chemie|Organischen Chemie]]. Sie dient der ''Methylenierung'', also Einführung einer [[Methylengruppe]]. Als [[Edukt]]e dienen [[Carbonyl]]komponenten wie [[Aldehyde]], [[Ketone]] und [[Ester]], aber auch [[Carbonsäureamide|Amide]]. Die Reaktion ist benannt nach ihrem Entwickler, dem amerikanischen Chemiker [[Frederick Nye Tebbe]].<ref>{{Literatur |Autor=F. N. Tebbe, G. W. Parshall, G. S. Reddy |Titel=Olefin homologation with titanium methylene compounds |Sammelwerk=Journal of the American Chemical Society |Band=100 |Nummer=11 |Datum=1978-05 |DOI=10.1021/ja00479a061 |Seiten=3611–3613}}</ref><ref>{{Literatur |Titel=Organic Reactions |Auflage=1 |Verlag=Wiley |Datum=2004-04-30 |ISBN=978-0-471-26418-7 |DOI=10.1002/0471264180.or043.01}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Ian Beadham, Jason Micklefield |Titel=Reagents for Carbonyl Methylenation in Organic Synthesis |Sammelwerk=Current Organic Synthesis |Band=2 |Nummer=2 |DOI=10.2174/1570179053545396 |Seiten=231–259}}</ref>

[[Datei:Tebbe.png|zentriert|300px|Tebbe/Wittig]]

== Reagenz ==
[[Datei:Bild-Tebbes-Reagenz.png|miniatur|Struktur des [[Tebbe-Reagenz]]]]
{{Hauptartikel|Tebbe-Reagenz}}Das Tebbe-Reagenz ist ein hochreaktiver, roter Feststoff, der aus [[Titanocendichlorid]] und [[Trimethylaluminium]] gewonnen wird. In Lösung, z. B. in [[Toluol]] unter Inertgas ist die Verbindung länger stabil und ist auch kommerziell erhältlich.<ref>{{Literatur |Autor=Rick Thompson, Eiko Nakamaru-Ogiso, Chun-Hsing Chen, Maren Pink, Daniel J. Mindiola |Titel=Structural Elucidation of the Illustrious Tebbe Reagent |Sammelwerk=Organometallics |Band=33 |Nummer=1 |Datum=2014-01-13 |DOI=10.1021/om401108b |Seiten=429–432}}</ref><ref name=":0">{{Literatur |Autor=Stanley H. Pine, Gregory S. Shen, Huan Hoang |Titel=Ketone Methylenation Using the Tebbe and Wittig Reagents - A Comparison |Sammelwerk=Synthesis |Band=1991 |Nummer=02 |Datum=1991 |DOI=10.1055/s-1991-26406 |Seiten=165–167}}</ref>

== Mechanismus ==
Aus dem [[Tebbe-Reagenz]] wird zunächst durch [[Basen (Chemie)|Basen]]einwirkung (beispielsweise [[Pyridin]] oder [[Tetrahydrofuran|THF]]) das reaktive [[Schrock-Carbene|Schrock-Carben]] gebildet. Dieses [[Additionsreaktion|addiert]] zunächst an die eingesetzte Carbonylverbindung unter Bildung eines [[Sauerstoff|Oxa]]-[[Derivat (Chemie)|Derivats]] eines Titana[[cyclobutan]]s. Dieses öffnet sich dann unter Freisetzung des [[Alkene|Alkens]] und einer Titan-Sauerstoff-Spezies. Triebkraft der Reaktion ist vermutlich die Bildung der Titan-Sauerstoff-Bindung.<ref name=":1">{{Literatur |Autor=Richard C. Hartley, Gordon J. McKiernan |Titel=Titanium reagents for the alkylidenation of carboxylic acid and carbonic acid derivatives |Sammelwerk=Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1 |Nummer=24 |Datum=2002-12-19 |DOI=10.1039/b009709h |Seiten=2763–2793}}</ref>

:[[Datei:Petasis reagent part2 MV1.svg|center|500px|Methylierung mit der Tebbe-Reagenz]]

=== Sonderfälle ===
Werden [[Carbonsäurehalogenide]] oder [[Carbonsäureanhydride]] als Carbonylkomponente eingesetzt, so öffnet sich der Vierring unter Abspaltung eines [[Halogenide|Halogenidions]]. Es bildet sich ein [[Enolat]], das durch den gebundenen Titankomplex stabilisiert wird. Dieses kann beispielsweise zu einem [[Methylketone|Methylketon]] umgesetzt werden.<ref name=":1" /><ref>{{Literatur |Autor=John R. Stille, Robert H. Grubbs |Titel=Synthetic applications of titanocene methylene complexes: selective formation of ketone enolates and their reactions |Sammelwerk=Journal of the American Chemical Society |Band=105 |Nummer=6 |Datum=1983-03 |DOI=10.1021/ja00344a048 |Seiten=1664–1665}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Ta-Shue chou, Sung-Ben Huang |Titel=Non-wittig type reaction of tebbe reagent with acyl chloride |Sammelwerk=Tetrahedron Letters |Band=24 |Nummer=21 |Datum=1983 |DOI=10.1016/S0040-4039(00)81873-0 |Seiten=2169–2170}}</ref><ref name=":2">{{Literatur |Autor=K. A. Brown-Wensley, S. L. Buchwald, L. Cannizzo, L. Clawson, S. Ho, D. Meinhardt, J. R. Stille, D. Straus, Robert H. Grubbs |Titel=Cp2TiCH2 complexes in synthetic applications |Sammelwerk=Pure and Applied Chemistry |Band=55 |Nummer=11 |Datum=1983-01-01 |DOI=10.1351/pac198355111733 |Seiten=1733–1744}}</ref>

[[Datei:Tebbe-Enolate.png|center|500px]]Unter geeigneten Reaktionsbedingungen (insbesondere durch Einsatz mehrerer Äquivalente Trimethylaluminium) kann auch aus einem Ester ein Enolat gebildet werden, aus dem sich beispielsweise Allylalkohole herstellen lassen.<ref>{{Literatur |Autor=Yuji Hanzawa, Noboru Kowase, Shu-ichi Momose, Takeo Taguchi |Titel=A Cp2TiCl2-Me3Al (1 : 4) reagent system: An efficient reagent for generation of allylic titanocene derivatives from vinyl halides, vinyl ethers and carboxylic esters |Sammelwerk=Tetrahedron |Band=54 |Nummer=38 |Datum=1998-09 |DOI=10.1016/S0040-4020(98)00681-4 |Seiten=11387–11398}}</ref>

Das Tebbe-Reagenz ermöglicht auch eine kombinierte Reaktion mit Methylidenierung und [[Alkenmetathese|Ringsschlussmetathese]]. Dabei wird aus einem Ester eines langkettigen ungesättigten Alkohols zunächst ein Enolether gebildet und anschließend die Doppelbindungen des Enolethers und der ursprünglichen Alkoholkomponente durch Metathese verbunden.<ref>{{Literatur |Autor=K. C. Nicolaou, Maarten H. D. Postema, Christopher F. Claiborne |Titel=Olefin Metathesis in Cyclic Ether Formation. Direct Conversion of Olefinic Esters to Cyclic Enol Ethers with Tebbe-Type Reagents |Sammelwerk=Journal of the American Chemical Society |Band=118 |Nummer=6 |Datum=1996-01-01 |DOI=10.1021/ja9534866 |Seiten=1565–1566}}</ref>

== Einsatzgebiet ==
Das Tebbe-Reagenz ermöglicht nur die Einführung von Methylengruppen, im Gegensatz zur [[Wittig-Reaktion]], mit der ein breites Spektrum an Resten eingeführt werden kann.<ref>{{Literatur |Autor=Rannveig Litlabø, Melanie Zimmermann, Kuburat Saliu, Josef Takats, Karl W. Törnroos, Reiner Anwander |Titel=A Rare-Earth Metal Variant of the Tebbe Reagent |Sammelwerk=Angewandte Chemie International Edition |Band=47 |Nummer=49 |Datum=2008-11-24 |DOI=10.1002/anie.200803856 |Seiten=9560–9564}}</ref> Ein Vorteil gegenüber der Wittig-Reaktion liegt in der Möglichkeit der Verwendung von Estern, Amiden und [[Kohlensäureester|Carbonaten]], die in Wittig-Reaktionen nicht verwendet werden können.<ref name=":0" /><ref name=":2" />

[[Datei:Tebbe-Wittig.png|center|350px]]

Auch werden durch eine Tebbe-Methylenierung meist bessere Ausbeuten erzielt als in einer Wittig-Reaktion mit [[Methylidentriphenylphosphoran]], vor allem bei sterisch gehinderten Substraten (z. B. [[Fenchon]]).<ref name=":0" /> [[Chiralitätszentrum|Chirale]] [[Kohlenstoff]]atome in α-Position zum Carbonyl [[Racemat|racemisieren]] während einer Tebbe-Reaktion nicht, da keine starken Basen verwendet werden müssen.<ref name=":0" /><ref>{{Literatur |Autor=Alberto Marra, Jacques Esnault, Alain Veyrieres, Pierre Sinay |Titel=Isopropenyl glycosides and congeners as novel classes of glycosyl donors: theme and variations |Sammelwerk=Journal of the American Chemical Society |Band=114 |Nummer=16 |Datum=1992-07 |DOI=10.1021/ja00042a010 |Seiten=6354–6360}}</ref> Die Reaktion funktioniert bei Raumtemperatur.<ref name=":1" />

Das Reagenz ist reaktiver gegenüber Carbonylen, sodass diese in Gegenwart von Estern und Amiden selektiv umgesetzt werden können. Die Reaktion verträgt sich mit vielen funktionellen Gruppen wie [[Halogenaromaten]], [[Acetale]]n, sowie [[Benzylgruppe|Benzyl]]-, [[Triphenylmethylgruppe|Trityl]]- und [[Silylether]]n, nicht jedoch mit [[Hydroxygruppe|Hydroxylgruppen]], die das Reagenz zerstören.<ref name=":1" />

== Alternativen ==
Ähnliche Reagenzien sind das [[Grubbs-Reagenz]], das aus dem Tebbe-Reagenz und [[3,3-Dimethylbuten]] hergestellt, und das [[Takeda-Reagenz]]. Eine Methylidenierung ist auch durch Wittig-Reaktion, [[Peterson-Olefinierung]] oder [[Julia-Olefinierung|Julia-Lythgoe-Olefinierung]] möglich.<ref>{{Literatur |Autor=Ian Beadham, Jason Micklefield |Titel=Reagents for Carbonyl Methylenation in Organic Synthesis |Sammelwerk=Current Organic Synthesis |Band=2 |Nummer=2 |DOI=10.2174/1570179053545396 |Seiten=231–259}}</ref> Eine Alternative ist auch das [[Petasis-Reagenz]], das aus Titanocendichlorid und [[Methylmagnesiumchlorid]] hergestellt wird. Dieses ist deutlich stabiler als das Tebbe-Reagenz und es können auch Analoga mit Nicht-Methyl-Resten erzeugt werden.<ref name=":1" /> Es sind auch [[Zirconium]]-Komplexe bekannt, die ähnliche Reaktionen wie das Tebbe-Reagenz ermöglichen, ebenfalls auch mit Nicht-Methyl-Resten.<ref>{{Literatur |Autor=Susan M. Clift, Jeffrey Schwartz |Titel=Control of olefination stereochemistry using long-chain zirconium alkylidene analogs of the "Tebbe" reagent |Sammelwerk=Journal of the American Chemical Society |Band=106 |Nummer=26 |Datum=1984-12 |DOI=10.1021/ja00338a052 |Seiten=8300–8301}}</ref>

== Einzelnachweise ==
<references responsive/>

[[Kategorie:Namensreaktion]]
[[Kategorie:Olefinierungsreaktion]]
[[Kategorie:Kohlenstoff-Kohlenstoff-bindungsknüpfende Reaktion]]