Norrish-Reaktion

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Norrish-Reaktionen sind Namensreaktionen aus dem Bereich der Organischen Chemie. Es handelt sich um photochemische Spaltungen von Carbonylverbindungen, wie Ketonen oder Aldehyden. Sie werden in zwei Typen aufgeteilt, die als Norrish-Typ-I-Reaktion und Norrish-Typ-II-Reaktion bezeichnet werden. Die Reaktion wurde erstmals 1932 von Ronald George Wreyford Norrish publiziert,[1] nach dem sie benannt ist. Zur Erzeugung der Radikale wird UV-Strahlung einer spezifischen Wellenlänge benötigt.

Für die Norrish-Reaktionen gibt es nur wenige präparative Anwendungen. Norrish Typ I tritt als unerwünschte Nebenreaktion bei der Paterno-Büchi-Reaktion sowie als Nebenreaktion von Norrish Typ II auf.

Norrish-Typ-I-Reaktion[Bearbeiten]

Da es sich bei der Norrish-Reaktion um eine Reaktion mit reaktiven radikalischen Zwischenprodukten handelt, welche mit geringer Selektivität weiterreagieren können, sind mehrere Reaktionspfade möglich.

Die Reaktion beginnt mit der Absorption eines Photons durch die Carbonylfunktion, wodurch ein Radikal im Singulettzustand erzeugt wird. Aus diesem kann durch Intersystem Crossing ein Triplettzustand gebildet werden. Inwiefern dieser Schritt abläuft, ist von der Reaktivität des Singulettradikals und der Geschwindigkeit des Intersystem Crossings abhängig. Beide Zustände führen jedoch zur radikalischen Spaltung der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung beziehungsweise Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung an der Carbonylgruppe. An welchem der beiden Reste das Carbonylradikal gebunden bleibt, ist von der Stabilität der Alkylradikale abhängig.[2]

Radikalbildung in der Norrish-Reaktion.

Das gebildete Radikalpaar kann nun auf verschiedenen Wegen reagieren:

  • Rekombination zur Ausgangsverbindung
  • Abspaltung von Kohlenstoffmonoxid und anschließende Kombination der Radikale
  • Das Alkylradikal spaltet ein Wasserstoffradikal vom Carbonylradikal ab, wodurch ein Alkan und ein Keten entstehen.
  • Das Carbonylradikal spaltet ein Wasserstoffradikal vom Alkylradikal ab, wodurch ein Aldehyd und ein Alken entstehen.
Norrish-Reaktion Typ I

Norrish-Typ-II-Reaktion[Bearbeiten]

Die Norrish-Reaktion Typ II kann bei Verbindungen ablaufen, die in γ-Position ein Wasserstoffatom besitzen. Sie beginnt ebenfalls mit der photochemischen Erzeugung eines Biradikals. Über einen sechsgliedrigen Übergangszustand kann in diesem Fall jedoch ein Wasserstoffradikal in γ-Position abstrahiert werden, wobei ein biradikalischer Alkohol entsteht. Dieses Zwischenprodukt kann nun auf zwei Arten reagieren:[2]

Norrish-Reaktion Typ II

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. R. G. W. Norrish, F. W. Kirkbride: Primary photochemical processes. Part I. The decomposition of formaldehyde, in: J. Chem. Soc. 1932, 1518–1530; doi:10.1039/JR9320001518.
  2. a b T. Laue, A. Plagens: Namen- und Schlagwort-Reaktionen., 4. Auflage, S. 246–252, Teubner, Wiesbaden 2004, ISBN 3-519-33526-3.
  3. I. Ernest: Bindung, Struktur und Reaktionsmechanismen in der organischen Chemie, Springer-Verlag, 1972, S. 332, ISBN 3-211-81060-9.