Okay, und hier für unsere zweite Aufgabe. Das Ziel war, ein Mechanismus zu beschreiben
für die Alkoholierung von Toluol mit Hexen. Ich habe in der letzten Aufgabe gesagt, dass
bei der Alkylierung von Aromaten Alkylhalogeniden werden meistens als Alkylierungsmittel eingesetzt,
aber es muss nicht so bedingt sein. Es gibt auch Alternativen, andere Verbindungen, die
auch als Alkylquelle dienen. Alternativen zu Alkylhalogeniden lassen Sie auch Alkohol
und Alkenen als Kohlenstoffdiverganten verwenden, die durch katalytische Mengen an einer Bronzzeuge
in die entsprechenden Carbonihygiene überführt werden. Theoretisch kann jede funktionelle
Gruppe oder Verbindung, die in ein starkes Elektrofil umgewandelt werden kann, für diese
wieder Kraftalkylierungsmittel verwendet werden. Das heißt, jede Verbindung, die in eine Carbokation
umgewandelt werden kann, könnte als Alkylierungsmittel genutzt werden. Das ist genau der Fall von
Alkenen zum Beispiel. Das beschriebene Mechanismus hier gilt allgemein für jede Alkylierungsreaktion
mittels eines Alkenes. Der erste Schritt vom Mechanismus wäre dann die Entstehung oder
die Bildung des Carbokations. Dazu brauchen wir einen Katalysator, in diesem Fall eine
Bronzzeuge, zum Beispiel Schwefelzeuge wird oft verwendet. Ihr kennt schon gut der Unterschied
zwischen einer Lewitzzeuge und einer Bronzzeuge. Die Bronzzeuge ist in der Lage, Proton abzugreifen
zu geben, und so kann das Alken protoniert werden. Die nächsten Schritte der Reaktion
wären genau die gleichen von jeder Alkylierungsreaktion. Sobald diese Carbokation entsteht, das heißt,
wenn das Elektrofil wurde aktiviert, kommt der Angriff vom argomatischen Ring auf das
Elektrofil, dabei wird eine P-Bindung im Ring gebrochen und eine neue Kohlenstoff-Sigma-Bindung
an der Stelle vom Angriff wird gebildet. Zum Schluss, als letzter Schritt, wird der Ring
protoniert, dabei wird ein Proton aus dem Ring abgegeben, das argomatisches Zielprodukt
entsteht und der Zögerkatalysator wird auch dadurch zurückgewinnt. Ihr denkt vielleicht,
warum wir dieses Produkt hier bevorzugen und nicht diesen Ring mit einem linearen Substituent.
Der Grund davon ist eine Belagerung des Carbokations, die bei der Alkylierungsreaktion auftreten
kann. Zum Beispiel hier, wir haben eine Alkylierungsreaktion zwischen Benzol und Propylchlorid, das heißt,
wir haben eine lineare Alkylgruppe nochmal. Um Propylbenzol als Produkt zu haben, bräuten
wir theoretisch die Bildung eines primären Carbokations, das an dieser Stelle angegriffen
werden könnte. Aber die Realität ist, dass diese Carbokation nur für sehr kurze Zeit
gebildet wird, weil eine Belagerung stattfindet. Das heißt, ein sekundäres Carbokation wird
ausschließlich gebildet. Und warum passiert das? Weil es stabiler ist. Das kennt ihr
auch bestimmt von euren Chemieverlässungen. Und das Ergebnis davon ist, mit theoretisch
Benzol als Produkt und nicht Propylbenzol. Diese Umlagerung von Carbokationen können
bei Alkylierungsreaktionen sehr problematisch sein, insbesondere wenn man eine bestimmte
Selektivität braucht. Daher sind viele Kraftalkylierungen zur Herstellung von Aromaten mit linearen
Seitenketten meist ungeeignet. Es gibt auch andere Probleme, die bei Alkylierungen austreten
können, nicht nur um Lagern von Carbokationen. Der Nutzen der vielen Kraftalkylierungen wird
durch eine Reiche von Nebenreaktionen stark eingeschränkt. Zunächst besteht die Gefahr
von Mehrfachalkylierungen. Das heißt, ein Ring mit mehreren Substituenten an den verschiedenen
Ortometern und Paarstellen entstehen kann. Ein weiteres Problem stellt die konkurrierende
Sumerisierung und Polymerisierung der Redukte dar. Da das gebildete Carbokation extrem kreativ
ist, können zu Nebenreaktionen stattfinden. Sumerisierung des Produkts oder sogar der
Kraftalkylierungen und Fraktionen sind auch möglich.
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
00:05:57 Min
Aufnahmedatum
2021-01-25
Hochgeladen am
2021-01-25 22:28:28
Sprache
de-DE