Pauson-Khand-Reaktion


Pauson-Khand-Reaktion

Unter der Pauson-Khand-Reaktion versteht man eine chemische Reaktion zur Synthese substituierter Cyclopentenone. Es handelt sich um eine [2+2+1]-Cycloaddition, zu der ein Alken, ein Alkin und Kohlenmonoxid sowie Dicobaltoctacarbonyl benötigt werden.[1][2]

Reaktionsgleichung der Nef-Reaktion

Mechanismus

Der Reaktionsmechanismus der Pauson-Khand-Reaktion ist nicht vollständig gesichert. Folgender Mechanismus wird als wahrscheinlichster postuliert: Zunächst werden am Cobaltoctacarbonyl zwei CO-Liganden, zum Beispiel oxidativ, entfernt. Die anschließende Addition eines Alkins liefert ein Dicobaltatetrahedran (siehe auch Nicholas-Reaktion). Nach Dissoziation eines weiteren CO-Liganden findet die Addition des Alkens statt, danach wird CO wieder am Metall komplexiert. Durch nukleophilen Angriff an einem Carbonylkohlenstoff wird die spätere Carbonylfunktion eingeführt. Die Reaktion endet mit dem Ringschluss zum Fünfring und der Abspaltung von Dicobalthexacarbonyl.

Produkte

Bei der Pauson-Khand Reaktion entsteht ein Gemisch von zwei racemischen Regioisomeren. Abgebildet ist hier nur jeweils ein Enantiomer der beiden Regioisomeren:

Reaktionsgleichung der Nef-Reaktion

Intramolekulare Reaktion

Neben der bereits vorgestellten intermolekularen Variante gibt es auch eine intramolekulare Variante der Pauson-Khand Reaktion. Die eingezeichneten Sternchen * markieren Chiralitätszentren.

Reaktionsgleichung der Nef-Reaktion

Variationen

Anstelle des klassischen Cobaltkatalysators können auch andere Übergangsmetallkatalysatoren, beispielsweise der Wilkinson-Katalysator auf Rhodiumbasis, verwendet werden. Auch andere Katalysatorsysteme mit Molybdän, Eisen oder Iridium sind erfolgreich eingesetzt worden.

Einzelnachweise

  1. Organische Chemie, von Eberhard Breitmaier, Günther Jung. books.google.de. Abgerufen am 22. November 2009.
  2. Pauson-Khand und andere Co-vermittelte Reaktionen. werz.chemie.uni-goettingen.de. Abgerufen am 22. November 2009.

Literatur

  • P. Magnus, Tetrahedron Letters 1985, 26, 4851.
  • P. L. Pauson, I. U. Khand. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1977, 295, 2.