Pauson-Khand-Reaktion

Unter der Pauson-Khand-Reaktion versteht meine chemische Reaktion zur Synthese von substituierten Cyclopentenonen. Es handelt sich hierbei um eine [2+2+1]-Cycloaddition, zu der ein Alken, ein Alkin und Kohlenmonoxid sowie Dicobaltoctacarbonyl benötigt werden.

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Mechanismus

Der Reaktionsmechanismus der Phauson-Khand-Reaktion ist nicht vollständig gesichert. Folgender Mechanismus wird als wahrscheinlichster postuliert: Zunächst werden am eingesetzten Cobaltoctacarbonyl zwei CO-Liganden, zum Beispiel oxidativ, entfernt. Die anschließende Addition eines Alkin liefert ein Dicobaltatetrahedran (siehe auch Nicholas-Reaktion). Nach Dissoziation eines weiteren CO-Liganden findet die Addition des Alkens statt, nach der CO wieder am Metall komplexiert wird. Durch nukleophilen Angriff an einem Carbonylkohlenstoff wird die spätere Carbonylfunktion eingeführt. Die Reaktion endet mit dem Ringschluss zum 5-Ring und der Abspaltung von Dicobalthexacarbonyl.

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Von den vier möglichen Isomeren, die bei dieser Reaktion gebildet werden können, treten nur die zwei auf (1 und 2), bei denen der aus dem Alken stammende Rest neben der Carbonylfunktion steht. Die zwei anderen Isomere (3 und 4) werden wahrscheinlich aus sterischen Gründen nicht gebildet.

Variationen

Anstelle des klassischen Cobaltkatalysators können auch andere Übergangsmetallkatalysatoren, beispielsweise der Wilkinson-Katalysator (auf Rhodium-Basis) verwendet werden. Auch andere Katalysatorsysteme auf Basis von Molybdän, Eisen oder Iridium sind bereits erfolgreich eingesetzt worden.

Quellen

• P. Magnus, Tetrahedron Letters 1985, 26, 4851.
• P. L. Pauson, I. U. Khand. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1977, 295, 2.