Gattermann-Koch-Synthese

Die Gattermann-Synthese wird verwendet, um aromatische Aldehyde aus Phenolen oder anderen Aromaten zu synthetisieren. Benannt wurde sie nach dem Goslarer Chemiker Ludwig Gattermann.

Die Gattermann-Synthese kann auch verwendet werden, um einzelne Kohlenwasserstoffverbindungen, Heterocyclen wie Furan-, Pyrrol- und Indolderivate sowie Thiophen zu synthetisieren.

Die Gattermann-Synthese ist eine Variante der Friedel-Crafts-Acylierung.

Gattermann-Reaktion

Als Edukte dienen Aromaten, die mit Blausäure und Chlorwasserstoff zu formylierten Aromaten umgesetzt werden. Die Synthese verläuft dabei über Zinkchlorid (ZnCl₂) oder Aluminiumchlorid (AlCl₃) als Katalysator. Unter Konjugation von Edukten und Katalysator kommt es zur Bildung eines Pentadienyl-Kations (siehe Abbildung). Verwendet man mehrwertige Phenole oder Phenolether, so ist kein Katalysator erforderlich.

Varianten

Gattermann-Adams-Reaktion

Heute wird meist nicht mehr, wie in der Gattermann-Reaktion, mit freier Blausäure gearbeitet. Die Gattermann-Adams-Reaktion beschreibt deren Entstehung während der Synthese. Dabei wird aus Zink(II)-cyanid unter Einwirkung von Chlorwasserstoff während der Reaktion die Blausäure freigesetzt. Die Aktivität des dabei entstehenden Zink(II)-chlorids reicht aus, um als Katalysator bei der Umsetzung mit reaktionsfähigeren Phenolen zu wirken. Bei der Reaktion mit trägeren Phenolen muss zusätzlich Aluminiumchlorid als Katalysator zugesetzt werden.

Gattermann-Koch-Reaktion

Die Gattermann-Koch-Synthese wurde nach den deutschen Chemikern Ludwig Gattermann und Julius Arnold Koch benannt.^[1] Sie ist der Gattermann-Synthese ähnlich, man verwendet jedoch Kohlenmonoxid und Chlorwasserstoff mit Aluminiumchlorid und Kupfer(I)-chlorid als Katalysatoren. Das Gemisch reagiert wie das nur bei der Temperatur von flüssiger Luft beständige Formylchlorid, deswegen entsteht auch hier ein formylierter Aromat. Die Gattermann-Koch-Synthese muss unter Ausschluss von Wasser stattfinden.

Mechanismus

Folgender Mechanismus gilt für die elektrophile aromatische Substitution als bewiesen:

Einzelnachweise

1. ↑ Gattermann, L.; Koch, J. A.: Eine Synthese aromatischer Aldehyde. In: Ber.. 30, 1897, S. 1622. doi:10.1002/cber.18970300288

Literatur

• Becker, Heinz G.O.: Organikum, 22. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2004, ISBN 3-527-31148-3
• Hans Beyer, Wolfgang Walter: Lehrbuch der Organischen Chemie; S. Hirzel Verlag, Stuttgart - Leipzig 1998, 23. überarb. und aktualisierte Auflage; ISBN 3-7776-0808-4
• Organikum, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1976