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2022-12-19T19:52:07Z

Bildung von Heterocyclen: Nutze Vorlage Patent

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Als '''Trimerisierung''', auch ''Cyclotrimerisierung'' (manchmal auch ''Trimerisation'' oder ''Cyclotrimerisation''), bezeichnet man die Vereinigung von drei Molekülen, den [[Monomer]]en, zu einem [[Trimer]]. Die dabei entstehenden Stoffe enthalten meist einen [[Cyclische Verbindungen|Sechsring]].

== Chemie ==
In der Chemie handelt es sich im Allgemeinen um die Vereinigung von drei identischen Molekülen zu einem neuen [[Molekül]] durch [[Additionsreaktion]]en. Das Trimer hat somit die dreifache [[Molekülmasse]] des Ausgangsstoffes. Bei der Trimerisierung entstehen oft auch noch Tetramere und höhere Nebenprodukte, eben höhere [[Oligomer]]e.

=== Bildung von Alicyclen ===
Die Cyclotrimerisierung von [[Ethin|Acetylen]] wurde bereits 1866 von [[Marcelin Berthelot]] (1827–1907) entdeckt. Dabei entsteht bei 500 [[Grad Celsius|°C]] Reaktionstemperatur und geringer Ausbeute [[Benzol]].

[[Datei:Synthesis of 1,5,9-cyclododecatriene.svg|mini|300px|Trimerisierung von Buta-1,3-dien zu (''Z'',''E'',''E'',)-Cyclododeca-1,5,9-trien.]]

Bessere Ausbeuten erhält man wenn man die Reaktion bei 60–70 °C in Gegenwart von [[Katalysator]]en wie Tricarbonyl(triphenylphosphin)nickel(0) arbeitet.<ref name="Hauptmann1">[[Siegfried Hauptmann]]: ''Organische Chemie'', 2. durchgesehene Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1985, S. 262, ISBN 3-342-00280-8.</ref> Dabei werden neben 88 % Benzol auch 12 % [[Styrol]] gebildet. Diese Chemie basiert auf Arbeiten von [[Walter Reppe]] (1892–1969).

Die Cyclotrimerisierung von Buta-1,3-dien in Gegenwart von [[Ziegler-Katalysator]]en aus [[Titantetrachlorid|Titan(IV)-chlorid]] und Diethylaluminiumchlorid liefert in bemerkenswert glatter Reaktion (''Z'',''E'',''E'',)-Cyclododecan-1,5,9-trien.<ref name="Weissermel">{{Literatur |Autor=[[Klaus Weissermel]], [[Hans-Jürgen Arpe]] |Titel=Industrial Organic Chemistry |Auflage=4. |Verlag=Wiley-VCH |Ort=Weinheim |Datum=2003 |ISBN=3-527-30578-5 |Seiten= |Online={{Google Buch |BuchID=OUGVPYqtnNgC |Seite= }}}}</ref> Dieses Verfahren geht zurück auf Arbeiten von [[Günther Wilke]].<ref name="Hauptmann2">Siegfried Hauptmann: ''Organische Chemie'', 2. durchgesehene Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1985, S. 244–245, ISBN 3-342-00280-8.</ref><ref>[[Günther Wilke]]: ''Organo Transition Metal Compounds as Intermediates in Homogenous Catalytic Reactions''] ([http://media.iupac.org/publications/pac/1978/pdf/5008x0677.pdf PDF]; 390 kB).</ref>

=== Bildung von Heterocyclen ===
[[Datei:Cyanurchloride Synthesis V.1.svg|mini|300px|Reaktionsschema der Trimerisierung von Chlorcyan zu Cyanurchlorid.]]
1,3,5-Triazinen (''s''-Triazine) sind zugänglich durch Trimerisierung von Verbindungen mit einer Dreifachbindung zwischen einem Kohlenstoff- und einem Stickstoffatom. [[Cyanurchlorid]] wird durch Trimerisierung von [[Chlorcyan]] hergestellt. [[Cyanurbromid]] entsteht analog durch die Trimerisierung von [[Bromcyan]].<ref>F. Oberhauser: ''Das Verhalten des Bromcyans gegenüber Metallsalzen'' in [[Chem. Ber.]] 60 (1927) 1434–1439 {{DOI|10.1002/cber.19270600628}}.</ref> [[Cyanursäure]] entsteht analog durch die Cyclotrimerisierung von [[Isocyansäure]].<ref name="Hauptmann3">Siegfried Hauptmann: ''Organische Chemie'', 2. durchgesehene Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1985, S. 613, ISBN 3-342-00280-8.</ref>

Die Bildung von 1,3,5-Trioxan (siehe [[Trioxan]]) aus [[Formaldehyd]] ist ein weiteres Beispiel für die Bildung eines sechsgliedrigen [[Heterocyclus]].<ref>{{Patent| Land=WO| V-Nr=2009077416| Code=A1| Typ=Patentanmeldung| Titel=Verfahren zur Herstellung von Roh-Trioxan| A-Datum=2008-12-11| V-Datum=2009-06-25| Anmelder=BASF SE| Erfinder=Markus Siegert et al}}</ref>

Eine [[Lewis-Säure]], wie Bortrifluorid (BF<sub>3</sub>), kann an ein nichtbindendes Elektronenpaar am O-Atom des [[Oxetan]]s addiert werden. In Dichlormethan als Lösungsmittel findet dann eine Cyclooligomerisierung statt. Als Hauptprodukt entsteht der cyclische Ether '''1''':<ref name=„Eicher1“>[[Theophil Eicher]], Siegfried Hauptmann, [[Andreas Speicher]]: The Chemistry of Heterocycles, Wiley-VCH, 2012, ISBN 978-3-527-32747-8, S. 45–48.</ref>

[[Datei:Oxetane Cyclotrimerization.V1.svg|rahmenlos|zentriert|400px|Synthese des Oxetan-Cyclotrimers]]

== Biologie ==
In der Biologie wird mit Trimerisierung meist das Aneinanderlagern dreier [[Protein]]e, der Monomere, zu einem [[Proteinkomplex]] bezeichnet.

Man unterscheidet Trimere aus drei gleichen Monomeren, die ''Homotrimere'' (z. B. [[Hämagglutinin]]), von Trimeren aus verschiedenen Monomeren, den ''Heterotrimeren'' (z. B. [[Kollagen]]).<ref>Beispiel: ''Untersuchungen zur Anreicherung von Influenza Hämagglutinin mit einer Hexahistidinsequenz durch Affinitätschromatographie'', 1998; {{URN|nbn|de:kobv:188-1998000401}}</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Chemische Reaktion]]

Trimerisierung - Versionsgeschichte

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