Paternò-Büchi-Reaktion

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Die Paternò-Büchi-Reaktion ist eine nach Emanuele Paternò und George Hermann Büchi benannte photochemische [2+2]-Cycloaddition zur Bildung von viergliedrigen Oxetan-Ringen aus einer Carbonyl-Komponente und einem Alken.

Übersichtsreaktion[Bearbeiten]

Im Beispiel reagiert Aceton mit 2,3-Dimethylbut-2-en unter Lichteinwirkung zum Hexamethyloxetan (1):


Paterno-Büchi Reaktion symmetrisch


Die Substituenten am Alken und der Carbonylkomponente bestimmen die Stereochemie der Produkte,[1] so entsteht bei der Reaktion von Benzaldehyd (Ph = Phenylrest) mit 2-Methylbuten ein Gemisch der beiden strukturisomeren Oxetane 2a und 2b:[2]


Paterno-Büchi Reaktion unsymmetrisch

Mechanismus[Bearbeiten]

Die Reaktion wird durch Bestrahlung mit langwelligem UV-Licht, die nur die Carbonylverbindung anregt, initiiert. Die Carbonylverbindung (Aldehyd oder Keton) reagiert mit dem Alken konzertiert oder über eine Diradikal-Stufe. Olefine mit elektronenziehenden Substituenten bevorzugen einen konzertierten Mechanismus, während Donor-Substituenten einen radikalischen Mechanismus begünstigen, wobei die Diradikale über Abfangreaktionen nachgewiesen werden können.

Anwendung[Bearbeiten]

Die Reaktion wird in der Naturstoffsynthese eingesetzt, hat aber wegen der oft geringen Selektivität nur begrenzte technische Bedeutung.

Literatur[Bearbeiten]

  • . Paterno, G. Chieffi: Sintesi in chimica organica per mezzo della luce. Nota II. Composti degli idrocarburi non saturi con aldeidi e chetoni. In: Gazz. Chim. Ital., 39, 1909, S. 341-361.
  • G. Büchi, Charles G. Inman, and E. S. Lipinsky: Light-catalyzed Organic Reactions. I. The Reaction of Carbonyl Compounds with 2-Methyl-2-butene in the Presence of Ultraviolet Light. In: Journal of the American Chemical Society. 76, Nr. 17, 1954, S. 4327–4331. doi:10.1021/ja01646a024.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Thorsten Bach: Stereoselective Intermolecular [2 + 2]-Photocycloaddition Reactions and Their Application in Synthesis. In: Synthesis. 1998, 1998, S. 683–703. doi:10.1055/s-1998-2054.
  2. László Kürti und Barbara Czakó.: Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis: Background and Detailed Mechanisms, Elsevier Academic Press, 2005, S. 332–333, ISBN 978-0-12-429785-2.

Weblinks[Bearbeiten]