Borsche-Drechsel-Cyclisierung

Die Borsche-Drechsel-Cyclisierung ist eine Namensreaktion in der organischen Chemie. Die Reaktion wurde 1888 vom deutschen Chemiker Edmund Drechsel und 1908 vom ebenfalls deutschen Chemiker Walther Borsche publiziert.[1][2] Die Reaktion erlaubt die Synthese von stickstoffhaltigen Heterocyclen aus Phenylhydrazonen.[3][4]

Übersichtsreaktion

Cyclohexanonphenylhydrazon reagiert mit einer Säure (im Beispiel Schwefelsäure) in der Hitze zu Tetrahydrocarbazol:

Verbesserte Übersichtsreaktion

Die Reaktion ist übertragbar auf am aromatischen Ring substituierte Phenylhydrazone[3] und Phenylhydrazone anderer cyclischer Ketone.[4]

Reaktionsmechanismus

Der Reaktionsmechanismus ist in der Literatur[5] beschrieben und verläuft wie die Fischersche Indolsynthese:

Verbesserter Mechanismus

Durch säurekatalysierte Protonenumlagerung entsteht aus dem Cyclohexanonphenylhydrazon (1) die Zwischenstufe 2. In einer anschließenden, durch Hitze hervorgerufenen sigmatropen Umlagerung, einer speziellen Form der pericyclischen Reaktion, entsteht die Zwischenstufe 3. Durch Protonierung mit einer Säure bildet sich ein Kation. Dieses cyclisiert anschließend durch zur Zwischenstufe 4. Durch formale Abspaltung von Ammoniak bildet sich Tetrahydrocarbazol (5).

Anwendung

Die Borsche-Drechsel-Cyclisierung ist eine Schlüsselreaktion zur Synthese von Carbazolen. Dazu wird 5 mit einem Oxidationsmittel zu 6 aromatisiert:[3]

Borschedrechsel Anwendungsreaktion

Einzelnachweise

Edmund Drechsel: Ueber Elektrolyse des Phenols mit Wechselströmen. In: J. prakt. Chem. 38 (1), 1888, S. 65–74, doi:10.1002/prac.18880380105.
Walther Borsche (unter Mitarbeit von A. Witte und W. Bothe): Ueber Tetra- und Hexahydrocarbazolverbindungen und eine neue Carbazolsynthese. In: Justus Liebigs Annalen der Chemie 359 (1-2), 1908, S. 49–80, doi:10.1002/jlac.19083590103.
Z. Wang: Comprehensive organic name reactions and reagents Volume 1. John Wiley, Hoboken (N.J.) 2009, ISBN 978-0-470-28662-3, S. 471–473.
Bradford P. Mundy, Michael G. Ellerd, Frank G. Favaloro, Jr.: Name Reactions and Reagents in Organic Synthesis. John Wiley & Sons, Hoboken (N.J.) 2005, ISBN 0-471-22854-0, S. 108.
J. J. Lie: Name Reactions, Springer, 2009, ISBN 978-3-642-01052-1, S. 60.

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[1] Edmund Drechsel: Ueber Elektrolyse des Phenols mit Wechselströmen. In: J. prakt. Chem. 38 (1), 1888, S. 65–74, doi:10.1002/prac.18880380105.

[2] Walther Borsche (unter Mitarbeit von A. Witte und W. Bothe): Ueber Tetra- und Hexahydrocarbazolverbindungen und eine neue Carbazolsynthese. In: Justus Liebigs Annalen der Chemie 359 (1-2), 1908, S. 49–80, doi:10.1002/jlac.19083590103.

[:Wang-3] Z. Wang: Comprehensive organic name reactions and reagents Volume 1. John Wiley, Hoboken (N.J.) 2009, ISBN 978-0-470-28662-3, S. 471–473.

[:Mundy-4] Bradford P. Mundy, Michael G. Ellerd, Frank G. Favaloro, Jr.: Name Reactions and Reagents in Organic Synthesis. John Wiley & Sons, Hoboken (N.J.) 2005, ISBN 0-471-22854-0, S. 108.

[5] J. J. Lie: Name Reactions, Springer, 2009, ISBN 978-3-642-01052-1, S. 60.