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Chemoselectiviteit

Chemoselektivität ist eine Form von chemische Selektivität was sich auf das bevorzugte Auftreten einer bestimmten bezieht Reaktion über eine andere Antwort. Konkreter wird dieses Konzept in der organische Chemie verwendet, um anzuzeigen, dass die eine funktionelle Gruppe im Molekül reagiert bevorzugt gegenüber einer anderen Gruppe.[1] Dies hängt normalerweise mit der Reaktivität der jeweiligen Funktionsgruppen. Dies lässt sich schematisch wie folgt darstellen:

Das Molekül (orange) hat 3 funktionelle Gruppen: A, B und C. Das Reagenz (gelb) hat eine solche Struktur (und damit auch Reaktivität), dass es nur mit der funktionellen Gruppe B kompatibel ist und damit chemoselektiv mit dieser Gruppe reagiert. Die anderen funktionellen Gruppen reagieren nicht.

Ein Reagens wird als chemoselektiv bezeichnet, wenn es nur mit einer begrenzten Anzahl funktioneller Gruppen reagiert. Ein Reagens, das mit sehr vielen funktionellen Gruppen reagiert, ist daher wenig selektiv. Es ist oft schwierig vorherzusagen, ob eine Reaktion chemoselektiv sein wird oder nicht, da mehrere Faktoren (Lösungsmittel, Temperatur, Katalysator, Orbitale Interaktion, ...), die das beeinflussen können.

Verwendung von Schutzgruppen

Einige Reaktionen verwenden Reagenzien, die nicht sehr chemoselektiv sind. Ein Beispiel aus der organischen Chemie ist Lithiumaluminiumhydrid, ein Reagens zur Synthese verschiedener funktioneller Gruppen (von Ketone bis um Ester und Nitrile) zu reduzieren. Die nachstehende Verbindung hat sowohl eine Keton- als auch eine Esterfunktionalität. Nur der Ester kann zu a . reduziert werden Alkohol:

Schutz eines Ketons als zyklisches Acetal.

Lithiumaluminiumhydrid reagiert sowohl mit Ketonen als auch mit Estern und ist daher nicht sehr chemoselektiv. Um zu verhindern, dass am Keton eine Reduktion stattfindet, wird es zuerst mit behandelt 1,2-Ethandiol in einem zyklischen Acetal umgewandelt, das nicht mit dem Hydrid antwortet. Das zyklische Acetal ist also das Schutzgruppe. Danach erfolgt die Reduktion zum gewünschten Alkohol und schließlich wird die Acetalschutzgruppe entfernt. Dies geschieht durch Behandlung mit a sauerwässrigLösung. Würde man keine Schutzgruppe verwenden, würde die Reaktion mit Lithiumaluminiumhydrid zu einer Reduktion beider Carbonylfunktionalitäten führen.