Mesylgruppe

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Mesylgruppe (blau markiert) in einem Mesylat mit einer kovalenten Bindung zum Organyl-Rest R (Alkyl-, Aryl-Rest etc.)

Als Mesylgruppe wird der kovalent gebundene Rest der Methansulfonsäure (CH3SO3-) an organischen Verbindungen bezeichnet. Es handelt sich somit um die Ester der Methansulfonsäure. Ihr Name leitet sich von ihrer systematischen Bezeichnung Methansulfonyl ab. Die Verbindungen werden gewöhnlich als Mesylate bezeichnet und dürfen nicht mit den gleichnamigen Salzen der Methansulfonsäure (Mesylate) verwechselt werden. In Strukturformeln wird die Mesylgruppe manchmal mit Ms oder Mes abgekürzt. Der internationale Freiname der Mesylate lautet Mesilate. Sie ist strukturell mit der Triflylgruppe verwandt.

Herstellung[Bearbeiten]

Mesylate können durch die Reaktion von Methansulfonylchlorid mit Alkoholen in Gegenwart von Basen hergestellt werden:[1]

Mesylate Synthesis V.2.svg

Eigenschaften[Bearbeiten]

Die Methansulfonsäure gehört zu den starken Säuren. Das Mesylation ist folglich eine schwache Base, welche gut mesomeriestabilisiert ist:

Struktur des mesomeriestabilisierten Mesylat-Anions


Aus diesem Grund stellt die Mesylgruppe eine gute Abgangsgruppe dar, welche durch geeignete Nukleophile leicht unter Substitution abgespalten werden kann. Alkylmesylate sind gute Alkylierungsmittel. Auf Grund ihrer Fähigkeit zur Alkylierung von DNA gelten die Mesylverbindungen Methansulfonsäureallylester, Methansulfonsäureethylester und Methansulfonsäuremethylester als mögliche Cancerogene.[2]

Verwendung[Bearbeiten]

In ihrer Eigenschaft als Abgangsgruppe findet die Mesylgruppe Anwendung in der präparativen Organischen Chemie.[1] Durch Überführung von Alkoholen in Mesylate wird die schlechte Abgangsgruppe OH in eine gute Abgangsgruppe überführt, wodurch nucleophile Substitutionsreaktionen an dieser Position ermöglicht werden:

Mesylate Substitution V.1.svg

Diese Anwendung ist nicht besonders atomökonomisch, da stets stöchiometrische Mengen von Abfallstoffen mit vergleichsweise hoher Molekularmasse gebildet werden. Deshalb wird die Synthesemethode vorwiegend im Labormaßstab und kaum in technischen Prozessen eingesetzt.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b H. P. Latscha, U. Kazmaier, H. A. Klein: Organische Chemie: Chemie-Basiswissen II, 6. Auflage, 2008, S. 173, Springer, Berlin, ISBN 3-540-77106-9.
  2. Ulrich Jahn: Methansulfonsäure, in: Römpp Online – Version 3.5, 2009, Georg Thieme Verlag, Stuttgart.