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2024-04-20T10:56:44Z

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Die '''Helmchen-Synthese''' ist eine [[Namensreaktion]] aus dem Bereich der [[Organische Chemie|Organischen Chemie]]. Sie wird dazu benutzt α-[[Chiralität (Chemie)|chirale]] [[Carbonsäure]]n beziehungsweise β-chirale [[Alkohole]] zu [[Synthese (Chemie)|synthetisieren]]. Die Reaktion ist nach ihrem Entwickler, dem deutschen Chemiker [[Günter Helmchen]] benannt.<ref name="brueckner" /><ref name="braese">M. Christmann, S. Bräse, [[Dieter Seebach|D. Seebach]]: ''Asymmetric Synthesis''. 2. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2007, ISBN 978-3-527-32093-6, S. 3–9.</ref>

== Helmchen-Auxiliar ==
[[Datei:Helmchen-Auxiliar.png|mini|120px|Helmchen-Auxiliar]]
Die Helmchen-Synthese bedient sich eines chiralen [[Auxiliar]]s, das auch als ''Helmchen-Auxiliar'' bezeichnet wird. Dieses ist in mehreren Reaktionsstufen aus kommerziell erhältlichem [[Campher]] zugänglich. Da beide [[Enantiomer]]e des Camphers erhältlich sind, können auf diesem Wege auch beide Enantiomere des Auxiliars erhalten werden. Das Auxiliar besitzt [[Sterische Hinderung|sterisch]] anspruchsvolle [[Phenylgruppe|Phenyl]]- und ''Dimethylphenylreste''. Diese bewirken, dass bei einer Reaktion eine Seite des [[Molekül]]s effektiv abgeschirmt ist und eine Reaktion nur im zweiten Halbraum stattfinden kann. Dies bildet die Basis der Enantioselektivität, die dieses Auxiliar induziert. Durch [[Veresterung]] kann das Auxiliar an die Carbonsäure, an der die Reaktion stattfinden soll, gekuppelt werden.<ref name="brueckner" /><ref name="braese" />

== Reaktionsmechanismus ==
Der vorliegende [[Ester]] ist eine [[CH-Acidität|CH-acide]] Verbindung, die im ersten Schritt mit einer [[Basen (Chemie)|Base]] [[Deprotonierung|deprotoniert]] wird, wobei ein [[Enolat]] gebildet wird. Als Basen eignen sich Lithiumamide wie [[Lithiumdiisopropylamid]] (LDA). Bessere Ergebnisse werden jedoch mit Amidbasen erhalten, die einen sterisch anspruchsvolleren Rest als die [[Propylgruppe|Isopropylgruppe]] tragen, beispielsweise mit [[Lithiumcyclohexylisopropylamid]]. Wird lediglich die Base zur Enolatbildung eingesetzt, wird gemäß dem [[Enolate#Das_Ireland-Modell|Ireland-Modell]] das [[Cis-trans-Isomerie|''trans'']]-Enolat erhalten, bei Zugabe von [[Hexamethylphosphorsäuretriamid]] (HMPT) wird das ''cis''-Enolat erzeugt, da das HMPT eine Komplexierung der lithiumhaltigen Base mit dem Enolat während des Übergangszustandes verhindert. Dieses wird nun mit der zu kuppelnden Verbindung zur Reaktion gebracht. Hierzu muss diese Verbindung eine [[Abgangsgruppe]] tragen, welche die Verbindung beim [[nukleophil]]en Angriff des Enolats im Sinne einer [[Substitutionsreaktion]] verlassen kann. Hierzu eignen sich beispielsweise die meist gut zugänglichen [[Bromide]]. In diesem Schritt wird ein in α-Position [[Substituent|substituierter]] Ester mit hoher [[Diastereoselektivität]] erhalten. Das reine [[Diastereomer]] kann durch anschließende [[Chromatographie|chromatographische]] Aufarbeitung erhalten werden. Eine darauf folgende [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] mit [[Lithiumaluminiumhydrid]] (LAH) führt zur Bildung des gewünschten chiralen Alkohols unter Abspaltung des Auxiliars.<ref name="brueckner">Reinhard Brückner: ''Reaktionsmechanismen''. 3. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9, S. 549–552.</ref>

[[Datei:Helmchen-Synthese.png|zentriert|mini|800px|Mechanismus der Helmchen-Synthese; Y = Auxiliar, HMPT = Hexamethylphosphorsäuretriamid]]

Mit Hilfe des Helmchen-Auxiliars gelang beispielsweise die enantioselektive Synthese der α-[[Tocopherol]]-Seitenkette.<ref>{{Literatur |Autor=Günter Helmchen, Roland Schmierer |Titel=A Total Synthesis of Enantiomerically Pure Vitamin E Side Chain Using a Chiral Propionate Synthon |Sammelwerk=Tetrahedron Letters |Band=24 |Nummer=12 |Datum=1983 |Seiten=1235–1238 |DOI=10.1016/S0040-4039(00)81623-8}}</ref>

== Quellen ==
<references />

[[Kategorie:Namensreaktion]]

Helmchen-Synthese - Versionsgeschichte

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