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2022-09-15T17:45:11Z

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Eine '''Insertionsreaktion''' ist ein Reaktionstyp der [[Organische Chemie|Organischen Chemie]]. Hierbei wird im eingesetzten Substrat formal eine [[Chemische Bindung|Bindung]] gebrochen, ein [[Molekül|Molekülfragment]] eingefügt und die gebrochene Bindung am anderen Ende des Fragments wieder gebildet. Insertionsreaktionen sind häufig in [[Katalyse|metallkatalysierten]] Reaktionen anzutreffen. Hierzu gehören die Insertion von [[Kohlenstoffmonoxid]] als [[Carbonyl]]gruppe, die Insertion von [[Alkene]]n oder [[Alkine]]n und die [[CH-Insertion]].

== Polymerisation ==
Insertionsreaktionen treten bei der [[Polymerisation]]en auf. Das [[Ziegler-Natta-Verfahren]] zur [[Synthese (Chemie)|Synthese]] von [[Polyethylen]] ist hierfür ein Beispiel. Mechanistisch folgt es dem [[Cossee-Arlman-Mechanismus]]. Die bestehende Bindung des [[Titan (Element)|Titan]]<nowiki />komplexes zum ersten [[Kohlenstoff]]atom der Polymerkette wird gebrochen und ein Molekül [[Ethen|Ethylen]] wird insertiert. Die Bindung verläuft nun vom [[Katalysator]] über das insertierte Fragment zum vormaligen Kettenende, wodurch ein Kettenwachstum um eine C<sub>2</sub>-Einheit bewerkstelligt wurde.<ref>B. Tieke, ''Makromolekulare Chemie'', 2. Auflage, Wiley-VCH, 2005, ISBN 978-3527313792.</ref>

== CO-Insertion ==
In der Literatur sind viele Insertionen von Kohlenstoffmonoxid in Rahmen metallkatalysierte Reaktionen unter Bildung von Carbonylverbindungen beschrieben. Hierzu wird die Reaktion meist unter hohen CO-Drücken geführt.

=== Hydroformylierung ===
Die [[Hydroformylierung]], auch Oxosynthese genannt, dient der Herstellung von [[Aldehyde]]n aus Alkenen. Der klassische Katalysator ist ein vierfach-[[Koordinationschemie|koordinierter]] [[Cobalt]]<nowiki />komplex, der aus [[Dicobaltoctacarbonyl]] gebildet wird. Nach [[Additionsreaktion|Addition]] des Komplexes an das Alken kommt es zu einer Insertion von Kohlenstoffmonoxid in die Co-C-Bindung, wodurch die Carbonylgruppe des späteren Aldehyden aufgebaut wird.<ref name=beyer>[[Hans Beyer]] und [[Wolfgang Walter]]: ''Lehrbuch der Organischen Chemie'', 23. Auflage, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1998, ISBN 3-7776-0808-4, S. 409.</ref>

[[Bild:Hydroformylierung.png|center|450px|Reaktionsmechanismus der Hydroformylierung]]

Diese Insertion ist jedoch nicht nur Cobaltkomplexen vorbehalten. Auch weitere Metallkomplexe zur Hydroformylierung wurden entwickelt. Zu den bekanntesten zählt die [[rhodium]]<nowiki />katalysierte Hydroformylierung.<ref name=beyer/>

[[Bild:Hydroformulation 2-octene.png|center|400px|Reaktionsschema der Hydroformylierung von 2-Octen]]

=== Palladiumkatalysierte Kupplungsreaktionen ===
Viele palladiumkatalysierte [[Kupplungsreaktion]]en können zur Insertion von Kohlenstoffmonoxid benutzt werden. Hierzu zählt beispielsweise die [[Heck-Reaktion]].<ref>F. Calderazzo: ''Synthetische und mechanistische Aspekte anorganischer Insertionsreaktionen. Insertion von Kohlenmonoxid'', in: ''[[Angew. Chem.]]'' '''1977''', ''89'', 305–317. {{DOI|10.1002/ange.19770890506}}</ref>

=== Sonstige Reaktionen ===
In Zyklus der [[Pauson-Khand-Reaktion]] zum Aufbau von Cyclopentenonen werden sowohl ein Alken als auch Kohlenstoffmonoxid in bestehende Cobalt-Kohlenstoffbindungen insertiert. Gleiches geschieht in der [[Dötz-Reaktion]], in der zunächst ein Alkin und dann Kohlenstoffmonoxid insertiert wird.

== CH-Insertion ==
Insertionen in Kohlenstoff-[[Wasserstoff]]-Bindungen sind nur selten anzutreffen aber präparativ interessant. Beispiele sind die [[Alkylgruppe|Alkylierungen]] durch Rhodium[[Carbene|carbenoid]]komplexe durch CH-Insertion. Das hierzu gebildete Rhodiumcabenoid, das aus [[Diazoverbindungen]] zugänglich ist, spaltet hierbei die CH-Bindung. Durch diese Reaktion ist auch der Aufbau sonst schwer zugänglicher viergliedriger Ringsysteme, wie [[Cyclobutan]]-<ref>D. E. Cane, P. J. Thomas: ''Synthesis of (dl)-pentalenolactones E and F'', in: ''[[J. Am. Chem. Soc.]]'' '''1984''', ''106'', 5295. {{DOI|10.1021/ja00330a044}}</ref> und [[Propiolacton]]<nowiki />derivate<ref>E. Lee, K. W. Jung, Y. S. Kim: ''Selectivity in the lactone formation via C---H insertion reaction of diazomalonates'', in: ''[[Tetrahedron Lett.]]'' '''1990''', ''31'', 1023–1026. {{DOI|10.1016/S0040-4039(00)94420-4}}</ref> möglich.

[[Bild:Rh-CH-Insertion.png|500px|center|Reaktionsschema einer CH-Insertion]]

== Quellen ==
<references />

[[Kategorie:Chemische Reaktion]]

Insertionsreaktion - Versionsgeschichte

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