Griesbaum-Coozonolyse
Die Griesbaum-Coozonolyse ist eine Methode in der organischen Chemie um substituierte 1,2,4-Trioxolane zu erhalten. Die Reaktion wurde nach ihrem Entdecker Karl Griesbaum benannt, der diese Reaktion 1995 erstmals publizierte.
Übersichtsreaktion
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Bei der Griesbaum-Coozonolyse reagiert ein O-Methylketoxim zunächst mit Ozon zu einem Criegee-Intermediat und dann mit einem Keton zum Trioxolan.
Mechanismus
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die Ozonolyse von O-Methylketoximen verläuft im Vergleich zu C=C-Doppelbindungen langsamer. Die C=N-Doppelbindung wird durch Ozon gespalten und es wird ein Carbonyloxid sowie Methylnitrit[1] erhalten.
- Reaktion zum Criegee-Intermediat
Das Carbonyloxid kann nun entweder mit sich selbst reagieren und ein 1,2,4,5-Tetroxan bilden oder es kann mit einem Keton abgefangen werden und so selektiv ein 1,2,4-Trioxolan bilden.[2][3]
- Dimerisierung des Criegee-Intermediates zum Tetroxan
- Bildung des Trioxolans aus dem Carbonyloxid und einem Keton
Weitere Nebenprodukte der Ozonolyse des O-Methylketoxims sind je nach Ketoxim verschieden substituierte Amide.[4]
Anwendung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Durch die Griesbaum-Coozonolyse können tetrasubstituierte Ozonide aufgebaut werden, welche weiter funktionalisiert werden können. Ebenfalls sind diastereoselektive Synthesen möglich.[5] Wird ein Diketon verwendet, entstehen Strukturen mit zwei 1,2,4-Trioxolanringen, sogenannte Diozonide.[4] Triterpenoide können in einer Griesbaum-Coozonolyse umgesetzt werden, um potentiell bioaktive Trioxolane zu generieren.[6] Weiterhin können durch die Griesbaum-Coozonolyse erhaltene Moleküle als Sensoren für Eisen eingesetzt werden.[7] In der Synthese von potentiellen Antimalariamitteln, wie OZ439, ist die Griesbaum-Coozonoylse ein Schlüsselschritt.[8]
- Struktur von OZ439
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Ronald E. Erickson, Peter J. Andrulis, James C. Collins, Melvin L. Lungle, Gary D. Mercer: Mechanism of ozonation reactions. IV. Carbon-nitrogen double bonds. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 34, Nr. 10, 1969, ISSN 0022-3263, S. 2961–2966, doi:10.1021/jo01262a034.
- ↑ Karl Griesbaum, Bikem Övez, Tae Sung Huh, Yuxiang Dong: Ozonolyses of O-methyloximes in the presence of acid derivatives: A new access to substituted ozonides. In: Liebigs Annalen. Band 1995, Nr. 8, 1995, S. 1571–1574, doi:10.1002/jlac.1995199508217.
- ↑ Karl Griesbaum, Xuejun Liu, Athanassios Kassiaris, Martin Scherer: Ozonolyses of O-Alkylated Ketoximes in the Presence of Carbonyl Groups: A Facile Access to Ozonides. In: Liebigs Annalen. Band 1997, Nr. 7, 1997, S. 1381–1390, doi:10.1002/jlac.199719970715.
- ↑ a b Karl Griesbaum, Xuejun Liu, Yuxiang Dong: Diozonides from coozonolyses of suitable O-methyl oximes and ketones. In: Tetrahedron. Band 53, Nr. 15, 1997, ISSN 0040-4020, S. 5463–5470, doi:10.1016/S0040-4020(97)00260-3.
- ↑ Yuanqing Tang, Yuxiang Dong, Jean M. Karle, Charles A. DiTusa, Jonathan L. Vennerstrom: Synthesis of Tetrasubstituted Ozonides by the Griesbaum Coozonolysis Reaction: Diastereoselectivity and Functional Group Transformations by Post-Ozonolysis Reactions. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 69, Nr. 19, 2004, ISSN 0022-3263, S. 6470–6473, doi:10.1021/jo040171c.
- ↑ Oxana B. Kazakova, Elmira F. Khusnutdinova, Anastasiya V. Petrova, Emil Yu. Yamansarov, Alexander N. Lobov, Alexandra A. Fedorova, Kyrill Yu. Suponitsky: Diastereoselective Synthesis of Triterpenoid 1,2,4-Trioxolanes by Griesbaum Co-ozonolysis. In: Journal of Natural Products. Band 82, Nr. 9, 2019, ISSN 0163-3864, S. 2550–2558, doi:10.1021/acs.jnatprod.9b00393.
- ↑ Jun Chen, Ryan L. Gonciarz, Adam R. Renslo: Expanded scope of Griesbaum co-ozonolysis for the preparation of structurally diverse sensors of ferrous iron. In: RSC Advances. Band 11, Nr. 54, 2021, ISSN 2046-2069, S. 34338–34342, doi:10.1039/D1RA05932G, PMID 35497286.
- ↑ Susan A. Charman, Sarah Arbe-Barnes, Ian C. Bathurst, Reto Brun, Michael Campbell, William N. Charman, Francis C. K. Chiu, Jacques Chollet, J. Carl Craft, Darren J. Creek, Yuxiang Dong, Hugues Matile, Melanie Maurer, Julia Morizzi, Tien Nguyen, Petros Papastogiannidis, Christian Scheurer, David M. Shackleford, Kamaraj Sriraghavan, Lukas Stingelin, Yuanqing Tang, Heinrich Urwyler, Xiaofang Wang, Karen L. White, Sergio Wittlin, Lin Zhou, Jonathan L. Vennerstrom: Synthetic ozonide drug candidate OZ439 offers new hope for a single-dose cure of uncomplicated malaria. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 108, Nr. 11, 2011, ISSN 0027-8424, S. 4400–4405, doi:10.1073/pnas.1015762108, PMID 21300861.