15.19 : Intramolekulare Aldolreaktion

Die intramolekulare Aldolreaktion tritt bei Dicarbonylverbindungen wie Dialdehyden, Diketonen und Ketoaldehyden auf. Die Dicarbonylverbindungen verfügen über mehr als einen nukleophilen ⍺-Kohlensubstanz, an dem die Base deprotonieren und die Enolate bilden kann. In symmetrischen Diketonen gibt es zum Beispiel vier ⍺-Kohlensubstanze. Daher sind vier Arten von Enolaten möglich, wenn sie mit einer Base behandelt werden. Da das Molekül jedoch symmetrisch ist, sind die Enolate, die sich auf beiden Seiten einer Carbonylgruppe bilden, denen gleichwertig, die sich auf beiden Seiten der anderen Carbonylgruppe bilden. Dies ist in Abbildung 1 dargestellt, in der das von Kohlensubstanz 1 abgeleitete Enolat mit 6 und das von Kohlensubstanz 3 mit 4 äquivalent ist, was zu zwei möglichen unterschiedlichen intramolekularen nukleophilen Angriffen führt.

Abbildung 1. Mögliche Enolate eines symmetrischen Diketons

Wie in Abbildung 2 dargestellt, gibt es zwei mögliche intramolekulare nukleophile Angriffe. Der Angriff des an Kohlensubstanz 1 gebildeten Enolats auf den Carbonylkohlensubstanz 5 führt zu einem stabilen fünfgliedrigen Ring. Im Gegensatz dazu erzeugt der Angriff des am Kohlensubstanz 4 gebildeten Enolats am Carbonylkohlensubstanz 2 einen dreigliedrigen Ring. Wenn der dreigliedrige Ring gedehnt wird, überwiegt der frühere intramolekulare Angriff, um ein zyklisches fünfgliedriges Aldolprodukt zu bilden, das dann dehydriert, um das ungesättigte zyklische Produkt zu erhalten.

Abbildung 2. Zwei mögliche intramolekulare nukleophile Angriffe in einem Diketonmolekül

Bei Ketoaldehyden, die an einem Ende eine Aldehydgruppe und am anderen Ende eine Ketongruppe besitzen, führt der positive induktive Effekt der Alkylgruppen dazu, dass die Ketongruppe weniger elektropositiv ist als das Aldehyd. Wie in Abbildung 3 dargestellt, greifen die neben der Ketoncarbonylgruppe gebildeten Enolate die Aldehydcarbonylgruppe an und bilden so das stabile sechsgliedrige cyclische Produkt.

Abbildung 3. Der intramolekulare Angriff in einem Ketoaldehydmolekül