Payne-Umlagerung
Die Payne-Umlagerung ist eine Namensreaktion der organischen Chemie. Sie ist die basenkatalysierte, stereospezifische Umlagerung von 2,3-Epoxyalkoholen in isomere Epoxyalkohole. Dabei findet eine intramolekulare nukleophile Substitutionsreaktion als (SN2)-Reaktion statt.[1]
Von der Reaktion wurde das erste Mal 1931 unter anderem von dem US-amerikanischen Chemiker Elmer Peter Kohler (1865–1938) berichtet.[2] Der Mechanismus wurde dann 1957 von Angyal und Gilham vorgeschlagen.[3] Benannt wurde sie schließlich nach George B. Payne, welcher diese näher erforschte.[4]
Übersichtsreaktion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Bei dem 2,3-Epoxidalkohol kommt es zur Umlagerung der Epoxidgruppe und es wird der isomere Epoxyalkohol erhalten.
Die Reaktion ist reversibel[5] und das Gleichgewicht liegt auf der Seite des höher substituierten Epoxidisomers.[1]
Reaktionsmechanismus[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Der nachfolgende Mechanismus wird in der Literatur[1] beschrieben:
Durch das Hydroxidion kommt es unter Abspaltung von Wasser zu einer Deprotonierung des 2,3-Epoxidalkohols. Als Zwischenstufe wird das Anion 1 erhalten. Im nächsten Schritt findet eine intramolekulare nukleophile Substitution zweiter Ordnung (SN2) statt. Diese verläuft unter einer Konfigurationsumkehr und es wird das Zwischenprodukt 2 erhalten. Durch die darauffolgende Protonierung wird als Produkt das isomere Epoxyalkohol 3 erhalten.
Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- ↑ a b c Zerong Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, Wiley, 2010, ISBN 9780470638859, S. 2139–2141, doi:10.1002/9780470638859.
- ↑ E. P. Kohler, N. K. Richtmeyer und W. F. Hester: THE ACTION OF ORGANIC MAGNESIUM COMPOUNDS ON ALPHA OXIDO KETONES AND ESTERS In: Journal of the American Chemical Society 53, 1931, S. 205–221, doi:10.1021/ja01352a028.
- ↑ S. J. Angyal und P. T. Gilham: Cyclitols. Part VII. Anhydroinositols and the epoxide migration. In: Journal of the Chemical Society, 1957, S. 3691–3699, doi:10.1039/JR9570003691.
- ↑ G. B. Payne: Epoxide Migrations with α,β-Epoxy Alcohols In: The Journal of Organic Chemistry 27, 1962, S. 3819–3822, doi:10.1021/jo01058a015.
- ↑ R. M. Hanson: Epoxide Migration (Payne Rearrangement) and Related Reactions In: Organic Reactions 60, 2002, S. 1, doi:10.1002/0471264180.or060.01.