Heterocyclen

Heterocyclen sind cyclische Verbindungen mit ringbildenden Atomen aus mindestens zwei verschiedenen chemischen Elementen. Der Name setzt sich zusammen aus griechisch hetero = anders, fremd und lateinisch cyclus = Kreis. Der Begriff wird vorwiegend in der Organischen Chemie verwendet und bezeichnet eine ringförmige organische Verbindung, deren Ringgerüst mindestens ein Glied besitzt, welches kein Kohlenstoffatom ist. Diese Fremdatome werden als Heteroatome bezeichnet. Ein Ringgerüst kann ein oder mehrere gleiche oder verschiedene Heteroatome enthalten. Am häufigsten sind Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel vertreten. Aromatische Heterocyclen werden kurz als Heteroaromaten bezeichnet. Im Deutschen ist in der Trivialliteratur sowie in älterer Fachliteratur auch häufig die Schreibweise Heterozyklus anzutreffen. Diese Schreibweise ist ebenfalls zulässig, wird aber im Zuge der Internationalisierung zunehmend verdrängt.

In der Organischen Chemie bilden die Heterocyclen eine umfangreiche Verbindungsklasse. Sie können hierbei nach Art und Anzahl der Heteroatome sowie nach Ringgröße und Sättigungsgrad des cyclischen Systems gegliedert werden. Durch Betrachtung des Sättigungsgrades ergibt sich die Einteilung in gesättigte Heterocycloalkane (vergleiche Cycloalkane), partiell ungesättigte Heterocycloalkene (vergleiche Alkene) und die gesättigten Heteroaromaten. Besonders in Makrocyclen sind selten auch Cycloalkine (vergleiche Alkine) zu finden.

Vorkommen

Heterocyclische Verbindungen sind in der Natur eine weitverbreitete Verbindungsklasse. Sie besitzen wichtige Funktionen in biologischen Prozessen, die sie meist auf Grund ihrer Fähigkeit zur Komplexbildung, seltener auch auf Grund ihrer Brønsted-Basizität, übernehmen. Im Falle der Alkaloide, zu deren prominentesten Vertretern Atropin, Kokain, Koffein und Nicotin sowie die Opiate gehören, treten sie als natürliche Giftstoffe auf, die auch als Rauschmittel missbraucht werden können. Im Gegensatz hierzu finden einige Mitglieder dieser Gruppe auch Anwendung in der Medizin.

Auch drei der natürlichen Aminosäuren, namentlich Prolin (Pyrrolidinderivat), Histidin (Imidazolderivat) und Tryptophan (Indolderivat), besitzen heterocyclische Ringe.

DNA

DNA-Ausschnitt mit zwei Basenpaaren

In der DNA wird die Aufgabe der Nucleinbasen von heterocyclischen Verbindungen übernommen. Die Nucleinbasen der DNA sowie auch der RNA besitzen einen Purin- (Adenin, Guanin, Xanthin und Hypoxanthin) beziehungsweise Pyrimidingrundkörper (Cytosin, Thymin und Uracil). Ihre basischen Eigenschaften erlauben die Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den komplementären Basenpaaren und bilden so die Bindungen zwischen den beiden Einzelsträngen der DNA. Eine medizinische Anwendung ergibt sich aus der Fähigkeit der Nucleinbasen zur Komplexbildung. So beruht beispielsweise die Wirkung des Zytostatikums Cisplatin, das zur Krebstherapie eingesetzt wird, auf der Komplexierung des eingesetzten Platinkomplexes an das N₇-Atom von Guanin und Adenin. Die hieraus resultierenden Vernetzungen zwischen den einzelnen Strängen bewirken eine Behinderung des Zellstoffwechsels und führen meist zum Zelltod, wodurch die Reproduktion von Krebszellen unterbunden wird. Auch die Koenzyme NAD, NADP und ATP besitzen diese Grundkörper.

Cytochrome

Struktur von Häm b

Unter Cytochromen wird die Gruppe der farbigen Proteine zusammengefasst, welche Häme als prosthetische Gruppen besitzen. Diese treten in einigen biologisch bedeutsamen Prozessen auf. Hierzu gehören der Sauerstofftransport, der im Blut durch den roten Blutfarbstoff Hämoglobin und im Muskelgewebe durch das Myoglobin bewerkstelligt wird. Bei Photosynthese und Zellatmung treten sie ebenso in Erscheinung wie in vielen Enzymen, wie beispielsweise in der Cytochrom P450-Superfamilie. Die Hämgruppe ist aus Derivaten des Porphyrins aufgebaut, welches verschiedene Metallionen komplexiert. Porphyrine sind makrocyclische Verbindungen, die sich formal aus vier Pyrroleinheiten zusammensetzen. Der Makrocyclus tritt hierbei als vierzähniger Chelat-Ligand auf und vermag auf Grund des makrocyclischen Effekts auch mit schlecht zu komplexierenden Ionen wie Magnesium thermodynamisch stabile, jedoch kinetisch labile Komplexe zu bilden. Durch dieses variable System ist gewährleistet, dass je nach Anforderung eine Vielzahl von Ionen Verwendung finden kann. Im Falle des Hämoglobins und des Myoglobins handelt es sich hierbei um Eisenionen, während im nicht zu den Cytochromen gehörenden Chlorophyll ein Magnesiumkation gebunden ist.

Cobalamine

Vitamin B₁₂, R = CN

Die Gruppe der Cobalamine, wichtige Coenzyme mit ihrem prominentestem Vertreter dem Vitamin B₁₂, sind Cobaltkomplexe, deren Metallion durch einen makrocyclischen Corrinring komplexiert wird. Ähnlich dem Porphyrinring ist auch der Corrinring formal aus vier Pyrroleinheiten zusammengesetzt, ist jedoch um ein Brückenglied kürzer. Dies führt zu einem engeren Ringöffnung, was die Komplexierung kleinerer Metallionen erlaubt. Eine axiale Koordinationsstelle wird durch einen Histidinliganden besetzt. Der Heteromakrocyclus übernimmt hier also abermals die Rolle eines Komplexbildners, der sowohl themodynamisch stabile als auch kinetisch inerte Komplexe bildet. Er bleibt hierbei jedoch so flexibel, dass er Ionen eines ganzen Größenbereichs aufzunehmen vermag, so in diesem Fall sowohl mono-, als auch di- und trivalentes Cobalt. Die Flexibilität wird durch die Verdrillung des planaren Liganden in der Ebene beziehungsweise durch dessen Wölben (doming) erreicht.

Natürliche Farb- und Geruchstoffe

Blüte der Indigofera tinctoria

Struktur von Indigo

Indigo ist ein pflanzlicher Farbstoff, der schon vor über 4000 Jahren zum Färben von Stoffen verwendet wurde. Er wird aus Pflanzen wie der Indigofera arrecta, Indigofera tinctoria oder der Indigofera suffruticosa gewonnen. Diese enthalten jedoch kein Indigo, sondern Indican, ein Glucosid des Indoxyls, aus dem auf chemischem Wege Indigo gewonnen wird. Dies geschieht durch Hydrolyse des Glucosids, wodurch zunächst das gelbe Indoxyl gebildet wird, welches anschließend oxidativ zu Indigo umgesetzt wird. Sowohl Indigo als auch das Indican besitzen ein Indol-Grundgerüst. Indican selbst ist farblos, Indigo selbst besitzt eine charakteristische blaue Farbe.

Struktur von Skatol

Bei Skatol handelt es sich um ein weiteres Indolderivat, nämlich 3-Methylindol. Skatol ist einer der Hauptgeruchsstoffe des menschlichen und tierischen Kots. Auch Zibet, das zur Parfümherstellung verwendet wird, enthält geringe Mengen Skatol. Der Stoff besitzt eine sehr niedrige Geruchsschwelle und kann somit noch in sehr hoher Verdünnung wahrgenommen werden. So sind 0,23 µg pro kg Stärke für den Menschen noch wahrnehmbar. Die Biosynthese verläuft über eine zweistufige Oxidation von Tryptophan mit anschließender Decarboxylierung. Da tierisches Gewebe eine höhere Tryptophankonzentration besitzt, riecht der Kot fleischfressender Tiere meist strenger als der pflanzenfressender Arten.

Nomenklatur, Stammsysteme und Verbindungen

Zur Nomenklatur heterocyclischer Systeme wurde von der IUPAC die Verwendung des Hantzsch-Widman-System empfohlen. Es sind jedoch noch weitere Nomenklaturen gebräuchlich; umgangssprachlich werden oftmals Trivialnamen verwendet. Für eine ausführliche Betrachtung zur offiziellen Nomenklatur sei auf den Hauptartikel zum Hantzsch-Widman-System verwiesen.

Stickstoff-, sauerstoff und schwefelhaltige Heterocyclen

Einfache Heterocyclen mit einem Heteroatom
	Gesättigte Heterocyclen			Ungesättigte Heterocyclen
Heteroatom	Stickstoff	Sauerstoff	Schwefel	Stickstoff	Sauerstoff	Schwefel
3-Ringe
Nomenklaturname	Aziridin	Oxiran	Thiiran	Azirin	Oxiren	Thiiren
Trivialname	Ethylenimin	Ethylenoxid	Ethylensulfid	-	Acetylenoxid	Acetylensulfid
4-Ringe
Nomenklaturname	Azetidin	Oxetan	Thietan	Azet	Oxet	Thiet
Trivialname	1,3-Propylenimin	Trimethylenoxid	Trimethylensulfid	Azacyclobutadien	Oxacyclobuten	Thiocyclobutadien
5-Ringe
Nomenklaturname	Azolidin	Oxolan	Thiolan	Azol	Oxol	Thiol
Trivialname	Pyrrolidin	Tetrahydrofuran	Tetrahydrothiophen	Pyrrol	Furan	Thiophen
6-Ringe
Nomenklaturname	Azinan	Oxan	Thian	Azin	Oxiniumion	Thiiniumion
Trivialname	Piperidin	Tetrahydropyran	Tetrahydrothiopyran	Pyridin	Pyryliumion	Thiopyryliumion
7-Ringe
Nomenklaturname	Azepan	Oxepan	Thiepan	Azepin	Oxepin	Thiepin
Trivialname	Hexamethylenimin	Hexamethylenoxid	Hexamethylensulfid	Azatropiliden	Oxacycloheptatrien	Thiotropiliden

Auch eine Reihe weiterer Heterocyclen ist von großer Bedeutung und weitverbreitet anzutreffen. Hierzu gehören sowohl Verbindungen, welche mehrere Heteroatome tragen, als auch solche die aus mehrkernigen Ringsystemen bestehen. Die prominentesten Stammsysteme bilden fünfgliedrige stickstoffhaltige ungesättigte Heterocyclen wie Pyrazol, Imidazol und Indol sowie die sechsgliedrigen Ringe Chinolin, Isochinolin, Purin, Pyrimidin und das gesättigte Piperidin.

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  Pyrazol
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  Imidazol
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  Indol
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  Chinolin
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  Isochinolin
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  Purin
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  Pyrimidin
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  Piperidin

Metallacyclen

Nicht nur Hauptgruppenelemente können als Heteroatome fungieren, auch Nebengruppenelemente können in cyclischen Systemen eingebaut sein. Beispiele hiefür sind das Cyclopentenderivat, welches in den Hoveyda-Katalysatoren vorliegt. Diese enthält neben einem Sauerstoff- auch ein Rutheniumatom. In der Pauson-Khand-Reaktion sowie in der Nicholas-Reaktion werden Dicobaltderivate des Cyclobutans gebildet.

Eine Besonderheit sind die Metallabenzole und Metallabenzine. Hierbei handelt es sich um ungesättigte sechsgliedrige Heterocyclen, die Fragmente von Übergangsmetallkomplexen in ihrer Ringstruktur tragen. Die Existenz solcher Systeme wurde 1979 von Thorn und Hoffmann vorhergesagt. Als erste Verbindung dieser Klasse konnte drei Jahre später ein Osmabenzol dargestellt werden. Es konnte gezeigt werden, das es sich hierbei um ein aromatisches System handelt, das Substitutionsreaktionen ähnlich Benzol eingeht. Analog zu Benzin konnten auch Metallabenzine dargestellt werden, die eine Dreifachbindung im Sechsring tragen. Im Gegensatz zu Benzin gehen diese jedoch keine Additionsreaktionen an der Dreifachbindung ein.

Struktur des Hoveyda-Katalysators I; Cy = Cyclohexyl.

Struktur des ersten Metallabenzols.

Struktur eines Osmabenzins

→Für weitere heterocyclische Verbindungen siehe auch Kategorie:Heterocyclische Verbindung.

Geschichte

Die ersten als Reinsubstanzen erhaltenen heterocyclischen Verbindungen waren Naturstoffe, die im 19. Jahrhundert aus pflanzlichem Material isoliert werden konnten. Auf Grund fehlender analytischer Methoden zu dieser Zeit vergingen benötigten Forschungsfortschritte oftmals Jahrzehnte. So wurde erstmals 1806 Morphin von Sertürner in kristalliner Form erhalten, bis zur Bestimmung der korrekten Summenformel der Verbindung vergingen jedoch 42 Jahre und erst 77 Jahre nach seiner Entdeckung konnte die Struktur der Verbindung endgültig geklärt werden. Eine Reihe stickstoffhaltiger heterocyclischer Basen konnte von Anderson aus tierischem Material gewonnen werden. Zu den isolierten Substanzen gehörten beispielsweise Pyridin und die Picoline, deren Strukturen Jahrzehnte später aufgeklärt werden konnten. Körner postulierte die Hypothese, dass eine Analogie zwischen Benzol und Naphthalin sowie Pyridin und Chinolin bestehe, in den Strukturen der ersteren müsse lediglich eine CH-Einheit durch ein Stickstoffatom ersetzt werden.

Die erste Synthese einer heterocyclischen Verbindung gelang Ramsay 1877. Dieser beobachtete die Bildung von Pyridin bei Durchleitung von Acetylen- und Blausäuregas durch ein rotglühendes Rohr. Im selben Jahr konnten Baeyer und Caro Indol durch die Reaktion von N-Ethylanilin im rotglühenden Rohr erhalten. Bereits zwei Jahre später gelang Königs die erste synthetische Darstellung von Chinolin durch Umsetzung von N-Allylanilin an rotglühendem Bleioxid.

Eigenschaften

Über die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Heterocyclen können keine allgemeingültigen Aussagen getroffen werden, sie können jedoch gruppenweise nach Art des Heteroatoms und dem Sättigungsgrad eingeteilt und behandelt werden. Es bietet sich an, hierbei zwischen aromatischen und ungesättigten Heterocyclen zu unterscheiden.

Aromatizität

Mesomeriestabilisierung des Aziriniumkations

Die Aromatizität spiegelt die Eigenschaft aromatischer Verbindungen wider, ein ringförmiges System aus delokalisierten π-Elektronen auszubilden. Ebenso wie das Benzol als klassisches Beispiel eines Aromaten, besitzen die meisten ungesättigten Heterocyclen, die die Hückel-Kriterien erfüllen, aromatische Eigenschaften. Das Kation des Azirins ist der einfachste aromatische Heterocyclus. Er besitzt lediglich ein π-Elektronenpaar, und erhält durch die Delokalisation der positiven Ladung seinen aromatischen Charakter. Dahingegen ist das entsprechende Anion ein klassischer Antiaromat.

Verteilung der Elektronendichte im Pyridinring

Bei Hückel-Heteroaromaten ist die Aromatizität stark von der Elektronegativität der Heteroatome abhängig. Besitzen diese eine hohe Elektronegativität, so kommt es zur Lokalisation eines höheren Teils der Elektronendichte an diesen Kernen, wodurch sich die Aromatizität des Systems verringert. Dies kann beispielsweise an der Reihe der fünfgliedrigen Heterocyclen beobachtet werden. Während das stickstoffhaltige Pyrrol gute aromatische Eigenschaften zeigt, nehmen diese mit ansteigender Elektronegativität des Heteroatoms über Thiophen zu Furan stark ab. Die Aromatizität des Furans ist so schwach, dass es selbst Diels-Alder-Reaktionen eingeht, ein für Aromaten untypisches Verhalten, da die Reaktion mit dem Verlust der Mesomeriestabilisierung einhergeht.

Basizität

Häufig anzutreffenden Heteroatome besitzen in der Regel mindestens ein freies Elektronenpaar. Hierdurch erhalten sie sowohl einen Brønsted- als auch einen Lewis-basischen Charakter. So besitzt Pyridin bei 20 ° einen pK_b-Wert von 8,94. Sind mehrere elektronenziehende Heteroatome vorhanden, so verringert sich die Basizität, da diese um Elektronendichte konkurrieren und dadurch nur einen geringeren Betrag auf sich selbst vereinen können. Dementsprechend weisen sechsgliedrige Heteroaromaten, die zwei Stickstoffe im Ring tragen, höhere pK_b-Werte auf als Pyridin (Pyridazin 11,71, Pyrimidin 12,87, Pyrazin 13,6 bei 20 °C).

Auf Grund ihrer Lewis-Basizität können heterocyclische Verbindungen auch als Liganden in Komplexen fungieren. Gesättigte Heterocyclen sind in der Regel klassische σ-Donor-Liganden, während Heteroaromaten auch π-Akzeptor-Liganden darstellen. Durch die Fähigkeit der Ausbildung von Rückbindungen vom Metallzentrum in das LUMO des Liganden, bewirken sie meist eine hohe Ligandenfeldaufspaltung und bilden stabile Komplexe.

Synthese

Stickstoffhaltige Heterocyclen

Azirine können auf photochemischem Wege aus Vinylaziden in guter Ausbeute gewonnen werden. Die gesättigten Aziridine sind über eine intramolekulare Substitution zugänglich. Hierzu werden Amine, die eine Abgangsgruppe in der β-Position besitzen, beispielsweise 2-Bromethylamin, im basischen Milieu eingesetzt.

Herstellung von Pyrrol durch die Paal-Knorr-Synthese.

Pyrrolderivate sind auf einfachem Wege durch die Paal-Knorr-Synthese erhältlich. Hierbei werden 1,4-Dicarbonylverbindungen mit Ammoniak beziehungsweise einem primären Amin zur Reaktion gebracht. Die gesättigten und teilweise ungesättigten Pyrrolidine sind aus diesen meist durch Hydrierung zugänglich.

Für die häufig anzutreffende Gruppe der Pyridine existiert die Hantzsche Pyridinsynthese als einfacher synthetischer Zugangsweg. Hierbei handelt es sich um eine Abfolge von Kondensationsreaktionen und Isomerisierungen, durch welche aus Ketonen, Aldehyden und Ammoniak zunächst eine Dihydropyridin-Spezies gebildet wird, welche dann mittels Salpetersäure zum Pyridinderivat oxidiert werden kann.

Sauerstoffhaltige Heterocyclen

Zur Synthese von Epoxiden wird meist die Prileschajew-Reaktion angewandt. Diese geht aus von Alkenen die mittels Peroxycarbonsäuren oxidiert werden. Hierzu werden mit elektronenziehenden Gruppen substituierte Persäuren verwendet, meist meta-Chlorperbenzoesäure. Die enantioselektive Synthese von Epoxiden kann mit Hilfe der Sharpless-Epoxidierung durchgeführt werden, für deren Entwicklung unter Anderem 2001 der Nobelpreis für Chemie an Barry Sharpless verliehen wurde.

Oxetane können durch die Paternò-Büchi-Reaktion synthetisch erhalten werden. Zu dieser [2+2]-Cycloaddition wird ein Alken mit ein einer Carbonylverbindung photochemisch zur Reaktion gebracht.

Das jährlich im Multitonnen-Maßstab hergestellte Furan kann großtechnisch aus der Reaktion zwischen Acetylen und Formaldehyd und anschließender Umsetzung des so erhaltenen Diols mit Ammoniak gewonnen werden. Das gesättigte Tetrahydrofuran (THF) sowie teilweise ungesättigte Derivate können aus den gebildeten Furanderivaten durch Hydrierung dargestellt werden.

Schwefelhaltige Heterocyclen

Thiirene als einfachste ungesättigte schwefelhaltige dreigliedrige Heterocyclen sind instabil und aus diesem Grund nur sehr selten anzutreffen. Sie können beispielsweise durch eine photochemische Reaktion aus Thioacetaldehyd erhalten werden. Für die gesättigten Thiirane hingegen ist eine Vielzahl von Syntheserouten in der Literatur beschrieben. Ein einfacher Zugang ist durch eine Substitutionsreaktion von Sulfiden an α,β-Dibromalkanen gegeben.

Thiophene sowie deren gesättigte Derivate sind die häufigsten schwefelhaltigen Heterocyclen. Wie auch dessen Stickstoff- und Sauerstoffanaloga kann Thiophen durch eine Paal-Knorr-Synthese aus einer 1,4-Dicarbonylverbindung gewonnen werden. Das Schwefelatom wird in diesem Fall durch die Verwendung von Schwefelwasserstoff oder Phosphorpentasulfid eingeführt.

Reaktionen

Aromatische Substitution

Mesomere Grenzstrukturen der elektrophilen Substitution in β- und γ-Position. (E = Elektrophil) Die Grenzstrukturen der Substitution in α-Position entsprechen bezüglich der Ladungsverteilung denen der γ-Position.

Da bei elektrophilen aromatischen Substitutionen zunächst ein π-Komplex zwischen Elektrophil und Aromat ausgebildet wird, ist der Erfolg der Reaktion abhängig von der π-Elektronendichte des Aromaten. Da diese im Heteroaromaten im Vergleich zum Kohlenstoffaromaten in der Regel niedriger ist, ist dieser Schritt weniger bevorzugt und eine elektrophile Substitution erschwert.

Bezüglich der Regioselektivität können Heteroatome ähnlich wie Substituenten mit elektronenziehendem Charakter behandelt werden. Dies bedeutet im Bezug auf die sechsgliedrigen Heteroaromaten, dass eine elektrophile Substitution bevorzugt in der β-Position zum Heteroatom ablaufen wird. Die Begründung hierfür ist jedoch weniger in der Elektronendichte an dieser Position zu suchen, sondern liegt zum Großteil darin begründet, dass so im intermediären σ-Komplex keine mesomere Grenzstruktur existiert, die eine positive Ladung am elektronegativen Heteroatom besitzt.

Schwache Elektrophile reagieren mit Heteroaromaten meist schlecht. Systeme mit stark verminderter Elektronendichte, zum Beispiel solche mit mehreren Heteroatomen oder elektronenziehenden Substituenten, reagieren oft gar nicht im Sinne einer elektrophilen Substitution, sondern nur in einer nucleophilen aromatischen Substitution. Ein Beispiel hierfür ist die Tschitschibabin-Reaktion zur Synthese von α-Aminopyridinen.

Als Nucleophile

Analog zu den aromatischen Carbocyclen können auch Heteroaromaten als Nucleophile eingesetzt werden. Hierzu wird durch die Bildung von metallierten Aromaten eine Umpolung erzeugt. Zur Metallierung wird das Halogenderivats des Heterocyclus mit Magnesium (Grignard-Reagenz) oder durch Lithiierung mittels einer Organolithium-Verbindung, beispielsweise n-Butyllithium, umgesetzt. Auf Grund der geringeren Elektronendichte im Aromaten zeigen diese Reagenzien jedoch schwächere Nucleophilie als ihre carbocyclischen Analoga.

Epoxide

Polymerisation von Ethylenoxid zu Polyethylenglycol

Öffnung eines Epoxids durch ein Grignard-Reagenz unter Bildung eines Alkohols.

Nucleophile können zur Öffnung von Epoxiden dienen. Das Epoxid reagiert hierbei im Sinne einer nucleophilen Substitution. Nach Angriff des Nucleophils entsteht ein Alkoholat, das in Abwesenheit eines stabilisierenden Kations ein weiteres Epoxid öffnet und so ein Polymer bildet. Dies wird zur Herstellung von Polyethylenglycol ausgenutzt. In Anwesenheit stabilisierender Kationen bleibt das Alkoholat existent und kann durch wässrige Aufarbeitung zum Alkohol hydrolysiert werden. Als Nucleophile werden hierzu meist Grignard-Reagenzien, Enolate oder anorganische Nucleophile eingesetzt.

Die Öffnung von Epoxiden wird bei einer Reihe chemischer Reaktionen eingesetzt. So wird das Epoxid bei der Dihydroxylierung zur Herstellung von trans-Diolen mit Natron- oder Kalilauge geöffnet, eine intramolekulare Öffnung durch Elektronenverschiebung wird bei der Eschenmoser-Fragmentierung ausgenutzt.

Verwendung

Als Basen

In der präparativen Chemie dienen vorwiegend aromatische oder teilweise gesättigte stickstoffhaltige Heterocyclen als Basen. Sie werden häufig zur Deprotonierung von Alkoholen oder stark C,H-acider Verbindungen eingesetzt. Neben Pyridin ist dies das Hauptanwendungsgebiet der Guanidinbasen DBU und DBN. Ihr Vorteil liegt in der Basenstärke, die im Vergleich zu organometallischen Basen wie den Lithiumalkylen oder zu Hydriden schwächer ist. Hierdurch wird eine höhere Selektivität gewährleistet. Des Weiteren sind sie meist nur schwache Nucleophile, sie greifen also Carbonylverbindungen in der Regel nicht an, was die Auswahl der möglichen Substrate erhöht.

Als Lösungsmittel

Unter den häufig verwendeten Lösungsmitteln sind auch heterocyclische Verbindungen zu finden. Hierzu gehört vor Allem Tetrahydrofuran (THF), das als schwach polarer und schwach koordinierender Ether Anwendung findet. Auch Pyridin und sehr selten auch Pyrimidin und Piperidin werden als basische Lösungsmittel eingesetzt.

Literatur

• D. T. Davies: Basistexte Chemie: Aromatische Heterocyclen, 1. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 1995, ISBN 3-527-29289-6.
• H. Beyer, W. Walter: Lehrbuch der Organischen Chemie, 23. Auflage, S. 753–876 Hirzel Verlag, Stuttgart 1998; ISBN 3-7776-0808-4.

Weblinks

• Vorlesungsskript Universität Tübingen
• Vorlesungsskript Universität Regensburg