Bei der Steglich-Veresterung handelt es sich um eine Namensreaktion in der Organischen Chemie. Sie ist eine Variante der Veresterung und wurde erstmals 1978 von Wolfgang Steglich beschrieben.[1] Mit dieser Variante können sterisch anspruchsvolle Alkohole mit Carbonsäuren zu Estern synthetisiert werden.
Übersichtsreaktion
BearbeitenUnter dem Einfluss von Dicyclohecylcarbodiimid (DCC) und 4-Dimethylaminopyridin (DMAP) werden sekundäre und tertiäre Alkohole verestert. Dabei sind R1, R2, R3 Alkyl- oder Arylreste und R4 ist ein Alkyl-, Arylrest oder Wasserstoffatom.
Mechanismus
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Die Steglich-Veresterung stellt eine Anpassung der schon länger zur Bildung von Amidbindungen bekannten Methode mittels DCC und 1-Hydroxybenzotriazol (HOBT) dar.[2][3] Bei der Darstellung von Carbonsäureestern mit der DCC-Methode können jedoch unerwünschte Nebenreaktionen stattfinden. Durch eine [1,3]-Umlagerung am O-Acylisoharnstoff reagiert dieser irreversibel zum N-Acylisoharnstoff. Diese Acylwanderung verhindern Acetylgruppen-Überträger, wie DMAP. Durch den sogenannten Steglich-Katalysator[4] DMAP wird die DCC-aktivierte Veresterung so beschleunigt, dass die Bildung von Nebenprodukten ausbleibt und sterisch anspruchsvolle Ester bei Raumtemperatur in guten Ausbeuten entstehen.[1]
Der Übersicht halber wird der folgende Reaktionsmechanismus mit einem primären Alkohol dargestellt.[4]
Die Carboxygruppe der Carbonsäure 1 addiert an eine C=N-Doppelbindung des DCC (N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid) (2), wobei der O-Acylisoharnstoff (5) gebildet wird. Dabei wird als Zwischenschritt durch Protonierung des DCC das Carboxylat-Anion 3 und die Verbindung 4 gebildet. Der Einsatz von DCC beschleunigt die Reaktion, da die Reaktivität des O-Acylisoharnstoff höher ist als die der Carbonsäure.
Um die Ausbeute zu steigern wird DMAP (4-Dimethylaminopyridin) (6) eingesetzt. DMAP ist nucleophiler als Alkohol und reagiert mit dem O-Acylisoharnstoff (5) zu einem reaktiven N-Acylpyridiniumion (7).
Der Alkohol reagiert nun mit der reaktiven Zwischenstufe, dem N-Acylpyridiniumion (7). In einer Gleichgewichtsreaktion findet eine Protonen-Übertragung statt.
Im letzten Schritt greift der deprotonierte N,N′-Dicyclohexylharnstoff das Proton der Verbindung 8 an, wobei sich der entsprechende Ester 9 bildet und der Katalysator DMAP (6) abgespalten wird. Das bei einer Veresterung freigesetzte Wasser nimmt das DCC auf und wird dadurch zum N,N’-Dicyclohexylharnstoff (DCU) umgesetzt.
(DCU, "U" steht für die lat. Bezeichnung "Urea" für Harnstoff)
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b B. Neises, W. Steglich, Einfaches Verfahren zur Veresterung von Carbonsäuren, In:Angew. Chem., 1978, Vol 90, 556-557
- ↑ J. C.n Sheehan, G. P. Hess:A New Method of Forming Peptide Bonds. In: J. Am. Chem. Soc. 1955, 77, 1067-1068.
- ↑ W. König, R. Geiger: Eine neue Methode zur Synthese von Peptiden: Aktivierung der Carboxygruppe mit Dicyclohexylcarbodiimid unter Zusatz von 1-Hydroxy-benzotriazolen. In:Chem. Ber. 1970, 103, 788–798.
- ↑ a b Z. Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents, 3 Volume Set. John Wiley & Sons, '''2009''', ISBN 978-0-471-70450-8, S. 2651–2655. Referenzfehler: Ungültiges
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[[Kategorie:Namensreaktion]]