Hydroborierung
Die Hydroborierung ist eine Reaktion der organischen Chemie und wurde von Herbert C. Brown entdeckt. Sie dient der Funktionalisierung von Alkenen. Die Hydroborierung von Alkenen mit Boran liefert ein Alkylboran. Alkylborane sind wichtige Zwischenprodukte, da sie leicht oxidiert oder halogeniert werden können.
Übersicht Bearbeiten
Durch die Umsetzung eines terminalen Alkens mit Boran wird durch Addition das Alkylboran 1 gebildet. Durch Addition eines weiteren Moleküls des Alkens entsteht das Dialkylboran 2:[1]
Durch Addition eines dritten Moleküls des Alkens entsteht das Trialkylboran 3:[1]
Die Alkylborane 1,2,3 können anschließend mit Wasserstoffperoxid und Natronlauge zu primären Alkoholen umgesetzt werden:[2]
Wie viele Moleküle des primären Alkohols aus einem Molekül des Borans synthetisiert werden können, richtet sich nach der Anzahl der Alkylreste des Borans.
Reaktionsmechanismus Bearbeiten
Ein Vorschlag für den Reaktionsmechanismus:[2]
Das Alken 1 wird durch Addition des Borans 2 zu dem höher substituierten Boran 3 umgesetzt. Durch dreifache Umsetzung mit Hydroperoxidanionen und anschließender Eliminierung jeweils eines Hydroxidions werden die Alkylgruppen des Borans 3 in Alkoholatgruppen überführt. Steht R1 für ein Wasserstoffatom, werden stattdessen die Hydridgruppen analog in Hydroxigruppen überführt. Somit entsteht der Borsäureester 4. Der entstandene Borsäureester 4 wird anschließend durch Zugabe von Hydroxidionen alkalisch zum Borsäuredialkylester 5 hydrolysiert. Das dabei entstandene Alkoholat-Anion wird durch den Borsäuredialkylester 5 protoniert und so entsteht der primäre Alkohol 7. Außerdem entsteht das Ion 6. Handelt es sich bei den OR1-Gruppen des Ions 6 um Alkoholatgruppen, können diese ebenfalls durch Zugabe von Hydroxidionen abgespalten werden und durch Protonierung in Alkohole überführt werden.[2]
Literatur Bearbeiten
- Reinhard Brückner: Reaktionsmechanismen. 3. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, ISBN 3-8274-1579-9.
- F.A. Carey, R.J. Sundberg: Organische Chemie, VCH, Weinheim 1995, ISBN 3-527-29217-9.
- H.C. Brown, Tetrahedron 1961, 12, 117
- G. Zweifel und H.C. Brown: Hydration of Olefins, Dienes, and Acetylenes via Hydroboration in Organic Reactions Vol. 13, Wiley 1963, doi:10.1002/0471264180.or013.01