1. Radikalische Substitution am ges?ttigten C-Atom 1-A1 α,α′-Dibrom-ο-xylol aus ο-Xylol 1-A1 CH2 CH3 CH2Br CH2Br ?, hν Br2 Br Br hν 2BrStart: Propagation: H + Br HBr + CH3 CH2 CH3 CH3 CH3 CH2 Br Br+ Br + CH3 CH2Br CH2 CH2Br CH2Br CH2Br + Br H 1-A2 3-Bromcyclohexen aus Cyclohexen 1-A2 Br NBS CCl4,AiBN, D Start: NC N N CN 2 NC +N2? Propagation: NC + NBr O O NBr O ONC N O ONC + B r + Br H HBr + HBr + NBr O O ionisch, rasch Br Br + NH O O + Br Br Br + Br 1-A3 1-Chloradamantan aus Adamantan SO2Cl2 SO2 Cl Start: Initiator 2R Propagation: R S O O ClCl+ RCl + SO2Cl H SO2Cl+ + SO2 + HCl + S O O ClCl Cl + SO2Cl 1-B1 α,α,α′,α′-Tetrabrom-p-xylol aus p-Xylol ?, hνH3C CH3 CHBr2 Br2HC Br2 Br Br 2BrhνStart Propagation H3C H2 C H Br H3C CH2 HBr H3C CH2 Br Br H3C CH2Br Br CHBr2 Br2HC 1-B2 trans-4-Bromcrotons?ureethylester aus Crotons?ureethylester 1-B2 NBSCO2Et CO2EtBr CCl4,AiBN, ? Start: NC N N CN 2 NC +N2? Propagation: NC + NBr O O NBr O ONC N O ONC + Br CO2EtHBr + HBr + CO2Et HBr + NBr O O ionisch, rasch Br Br + NH O O CO2EtBr Br + CO2EtBr + Br und nicht CO2Et Br da dies mit einem Verlust von Konjugationsenergie einher gehen würde 1-B3 (1-Chlor-1-methylethyl)benzol aus Cumol AiBN/? CH3 H2C CH3 CH2Cl CH CH3 Cl SO2Cl2 Start: NC N N CN ? 2 CN N2 Propagation: NC NC Cl SO2Cl H SO2 + HCl + SO2Cl2 CH2Cl CH CH3 Cl SO2Cl SO2Cl O S Cl O Cl 1-C1 Brommalons?urediethylester aus Malons?urediethylester H2C CO2Et CO2Et CH CO2Et CO2Et Br CCl4, ?/hν Br2 Br Br 2Brhν Br CH CO2Et CO2Et Start Propagation H HBr HC CO2Et CO2Et HC CO2Et CO2Et Br Br CH CO2Et CO2Et Br Br 1-C2 trans-3,6-Dibromcyclohexen aus Cyclohexen Start: NC N N CN ? 2 CN N2 NC N O O Br N O O Br N O O Br NBS CCl4,AiBN, ? Br H Br HBr Br Br* * HBr N O O Br ionisch Br Br HN O O Br Br Br Der 2. Schrit verl?uft analog. NC NC 1-C3 1-Chlor-4-(chlormethyl)benzol aus 4-Chlortoluol 1-C3AiBN/? SO2Cl2 CH3 Cl CH2Cl Cl Start: NC N N CN 2 NC +N2 Propagation: ? NC + S O O ClCl NC Cl + SO2Cl CH2 Cl H + SO2Cl CH2 Cl + SO2 + HCl CH2 Cl + S O O ClCl CH2Cl Cl + SO2Cl 1-D1 4-Brom-2,2,4-trimethylpentan aus iso-Octan 1- D1 CCl4, ?/hν Br Br2 Br Br hν 2Br + Br H + HBr Br Br+ Br + Br Start: Propagation: Hohe Regioselektivit?t am terti?ren C-Atom (Hammond-Postulat) 1-D2 4-Brom-β-ionon aus β-Ionon CCl4,AiBN, ? O O Br NBS 1-D2 Start: NC N N CN 2 NC +N2? Propagation: NC + NBr O O NBr O ONC N O ONC + Br O Br + H HBr + O HBr + + NBr O O ionisch, rasch Br Br + NH O O Br Br + O O Br + Br O und nicht O Br und kein (Verlust der Konjugation) 1-D3 1-Chlor-4-(dichlormethyl)benzol aus 4-Chlortoluol 1-D3AiBN/? SO2Cl2 Cl CH3 Cl Cl Cl Start: NC N N CN 2 NC +N2 Propagation: ? NC + S O O ClCl NC Cl + SO2Cl CH2 Cl H + SO2Cl CH2 Cl + SO2 + HCl CH2 Cl + S O O ClCl CH2Cl Cl + SO2Cl CHCl Cl H + SO2Cl Cl H C Cl + SO 2 + HCl Cl H C Cl + S O O ClCl Cl Cl Cl + SO2Cl 2. Nucleophile Substitution am ges?ttigten C-Atom 2-A1 1 Bromoctan aus 1 Octanol OH HBr,H2SO4 ? Br OH H Br OH2 Br OH2 Br Br 2-A2 1-Brom-3-methyl-2-buten aus 2-Methyl-3-buten-2- ol 2-A2 OH BrHBr, (aq.) RT OH +H OH2 -H2O +Br Br h?her substituierte Doppelbindung ist thermodynamisch begünstigt 2-A3 2,7-Dihydro-3-benzothiophen aus α,α′-Dibrom-o- xylol (1-A1) CH2Br CH2Br Na2S, DMF S H H Br H Br H S2- -Br H H S H H Br -Br S 2-A4 1,2-Bis(mercaptomethyl)benzol aus α,α′-Dibrom-o- xylol (1-A1) S H2N NH2CH2Br CH2Br SH SH 1) 2) KOH/H2O Br Br S H2N NH2 H2 C H2C S C NH2 NH2 S C NH2 NH2 2 2 OH H2 C H2C S C NH2 NH2 S C NH2 NH2 O O H H H2 C H2C S C NH2 NH2 S C NH2 NH2 S SH2N NH2 O H2 O H2N NH2 SH SH 2-B1 Terephthalaldehyd aus α,α,α′,α′-Tetrabrom-p-xylol (1-B1) Br2HC CHBr2 CHO OHC2) H 2O 1) H2SO4, ?T CH Br Br CH Br Br O S OH O O CO H CH Br Br S O S O O OH O O HO 2 HBr H2O C OO H H CH Br Br S O O HO - HSO 4 -H - H - HSO4 HC O CH Br Br CHO OHC 2-B2 cis-1-tert-Butyl-4-chlorcyclohexan aus trans-4-tert- Butylcyclohexanol Cl OH PCl5 O PCl Cl Cl ClClH O H PCl4 Cl H Cl 2-B3 trans-1-tert-Butyl-4-chlorcyclohexan aus trans-4- tert-Butylcyclohexanol OH Cl ZnCl2 , HCl 2-B2 OH ZnCl2 OH ZnCl2 HCl OH2 ZnCl2 Cl -H2O, -ZnCl2 Cl Cl Angriff in ?quatorialer Stellung, weil dadurch ein stabileres Produkt gebildet wird 2-B4 cis-4-Acetoxy-tert-butylcyclohexan aus trans-tert- Butylcyclohexylchlorid (2-B3) 2-B4 OAcKOAc/AcOH Cl Cl H OAc H AcO Cl -Cl O Ac H 2-C1 (Phthalimido)malons?urediethylester aus Phthalimid und Brommalon-s?urediethylester (1-C1) NH O O 1.) KOH, EtOH 2.) Br CO2Et CO2Et N O O CO2Et CO2Et N O O KOH N O O Br CO2EtCO 2Et N O O CO2Et CO2Et -I-Effekt von C OEt H 2-C2 4-Chlorbenzylfluorid aus 1-Chlor-4- (chlormethyl)benzol (1-C3) 2-C2 Cl Cl Cl F KF, ? DMF Cl Cl F Cl Cl F Cl F SN2 Substitution an genannten Kohlenstoffatom, weil eine Stabilisierung der Zwischenstufe durch konjugiertes aromatisches System stabilisiert wird. 2-C3 4-Chlorbenzaldehyd aus 1-Chlor-4- (dichlormethyl)benzol (1-D3) Cl Cl Cl Urotropin, ? EtOH, H2O Cl OH OH Cl O Cl Cl Cl Urotropin, ? EtOH, H2O Cl O 2-C4a E-1-Chlor-3,7-dimethyl-2,6-octadien aus Geraniol Cl 2) Pyridin OH 1) MeSO2Cl O S Cl O CH H H N NH Cl S CH2 O O Sulfen OHO H S O O CH2 O S OO CH3 Mesylat NH Cl Cl O S CH3 O O Methansulfonation 2-C4b E-1-Chlor-3,7-dimethyl-2,6-octadien aus Nerol Cl 1) MeSO2Cl OH 2) Pyridin OH Me S Cl O O OH S O O Me Cl O S Me OO Cl Cl O S Me O O gute Abgangsgruppe 2-D1 (S)-(-)-2-Brom-3-hydroxypropions?ure aus L-Serin 2-D2 Kalium-(R)-2,3-epoxypropionat aus (S)-(-)-2-Brom- 3-hydroxy-propions?ure (2-D1) 2-D3 R-Glycids?urebenzylester aus Kalium-(R)-2,3- epoxypropionat (2-D2) 2-D2 2-D3 CO2 HO NH3 HBr, NaNO2 CO2H HO Br K O CO2 O CO2CH2Ph C6H5CH2Br CH3CN, Dibenzo-18-krone-6 (2-D4) 2-D1 KOH EtOH HO C NH3 OH O HO CO 2H Br 2 mal Inversion Rentention 2-D1 K O CO2 Br O CO2CH2 Ph KBr CO2H HO Br 2KOH CO2 O Br -2H2O K K -KBr SN2 2-D2 2-D3 HO C N2 OH O HO O OH - N2s. 2-E1 2-D4 Dibenzo-18-krone-6 aus Brenzcatechin und Bis(2- chlorethyl)ether 2-D4 OH OH O O O O O O O NaOH,? ClCl + n-Butanol OH OH OH O O ClCl OH O O Cl-Cl O O O O O O +OH -H2O Na Templateffekt 2-E1(S)-2-Chlorpropions?ure aus L-Alanin 2-E2(R)-2-(Pyrrolidin-1-yl)propions?ure aus (S)-2- Chlorpropions?ure (2-E1) 2-E1 2-E2 O2C CH3 Cl O2C CH3 NH3 O2C CH3 Cl O2C CH3 N NH NaNO2 / HCl (2-E1) HO N O + H H2O N O N O N O H O2C CH3 NH3 HOOC CH3 NH2 N O HOOC CH3 NH2 N O ~ H HOOC CH3 NH N OH HOOC CH3 NH N OH ~ H HOOC CH3 N N OH2 CH3 N N O OH O HO CH3 H O HO CH3 H Cl O2C CH3 Cl - H 2-E1 NH SN22-E2 O2C CH3 N H 2-E3 1,4-Diiodbutan aus Tetrahydrofuran 2-E3 O I I KI, H3PO4, ? O H O H I I OH H I OH2 I -H2O I I * *mit H3PO4 Polyphosphate 2-E4 S-2-(Pyrrolidin-1-yl)propions?ure aus L-Alanin und 1,4- Diodbutan (2-E3) 2-E4 O2C CH3 NH3 O2C CH3 N NaHCO3 / Toluol I I (2-E3) O2C CH3 NH3 +OH -H2O O2C CH3 NH2 I I -I O2C CH3 HN SN2 I SN2 -I O2C CH3 N H H 2-F1Pentaerythrittetrabenzolsulfonat aus Pentaerythrit 2-F1 OH HO HO OH OSO2Ph PhO2SO PhO2SO OSO2PhPhSO2Cl Pyridin O HO HO OH Ph S Cl O O -Cl O HO HO OH S O O Ph OSO2Ph PhO2SO PhO2SO OSO2Ph H OH HO HO O S H O Cl O Ph OH HO HO O S H O O Ph N 2-F2 1,3-Diiod-2,2-bis(iodethyl)propan aus Pentaerythrittetrabenzolsulfonat (2-F1) OSO2Ph PhO2SO PhO2SO OSO2Ph 2-F2 OSO2Ph PhO2SO PhO2SO OSO2Ph I I I INaI DMF + - OSO2Ph I PhO2SO PhO2SO OSO2Ph I I I I I 2-F3(S)-(+)-γ-Butyrolacton-γ-carbons?ure aus L- Glutamins?ure HO NH3O CO2 NaNO2, H2SO4 O O COOH H HO NH3O CO2 NaNO2, H2SO4 -2H2O HO NO N -N2 HO O O HO CO2 OHO CO2H O O COOH H O O O O 2-F4 2,2-Dimethyl-5-pentyltetrahydrofuran aus 2-Methyl-2,5- decandiol (6-A2) 2-F4 OOH Pent OH Pent H3PO4 OH Pent OH +H OH2 Pent OH -H2O Pent OH - H OPent SN1 intramolekulare Reaktion sind immer schneller als intermolekulare Reaktionen 3. Additionen an olefinische C=C-Bindungen 3-A1 HO HO Br2 BrBr HO Br Br HO Br Br HO BrBr Der Angriff am C-Atom ist aufgrund der Methyl- gruppe erschwert und aufgrund des H-Atoms unten erfolgt der Angriff von oben, keine Diastereomere AcOH 3-A2 trans-1,2-Cyclohexandiol aus Cyclohexen OH OH H2O2 HCO2H, H2O HO OH C H O HO H O O C O H HO C H O O H2O OH OH HO O H H OH O - H2O H O O O H 3-A3 cis-1,2-Cyclohexandiol aus Cyclohexen OH OH O N O ,K2OsO2(OH)4 kat. Os O O O O O Os O O O H2O O OsO OH2 O O OH Os O dto. OH OH Os O O HO HO VIII VI O O OH O N O VI Os O O O O VIII O N - H2O 3-A4 1,1-Dichlor-2-phenylcyclopropan aus Styrol Cl ClHCCl3 , NaOH 3-A4 HCCl3 + OH H2O + CCl3 -Cl CCl2 Phasentransferkatalysator CCl2+ Cl Cl racemisch 3-B1 trans-3,4-Dibromcumarin aus Cumarin O O O O Br BrBr2 , CHCl3 O O Br Br O O Br Br O O Br Br 3-B2 cis-3,4-Dibromcumarin aus o-Hydroxyzimts?ure CO2H OH O Br Br O Br2 , CCl4 CO2H OH Br Br CO2H OH Br Br O Br Br O OH H O Br Br O H2O Ringschlu? ist Entropiegetrieben ( zwei Teilchen) 3-B3 2-Octanon aus 1-Octen O2, PdCl2, CuCl2 O β-Cyclodextrin/Wasser Cl Pd Cl Pd H R H H Cl H 2O H H Pd OH2 R H Cl - Pd° - HCl H H HO R H H O R Bdg. etwas l?nger Cl 3-B4 cis-Cyclooctenoxid aus cis-Cycloocten O H2O2, KHCO3 MeOH/MeCN HO OH H2O + CO2 + OOH N C CH3 OOH N CH3 OOH H HN CH3 OOH Peroxyimids?ure H O O NH CH3 O meso - Form C O H2N CH3 O O OH 3-C1 (+),(-)-Dibrombernsteins?ure aus Maleins?ure COOH H H COOH COOH COOH HBr BrH COOH COOH H Br Br H Br2 + COOH H H COOH Br Br Br COOH COOH H H Br COOH COOH H Br Br H racemisch 3-C2 meso-Dibrombernsteins?ure aus Fumars?ure COOH HOOC H H COOH COOH BrH BrH Br2 COOH HOOC H H Br Br Br COOH H HOOC H Br COOH COOH BrH BrH 3-C3 2,3-Epoxygeraniol aus Geraniol in Emulsion aus Octanol/Hexan/Wasser (Octadecyl)2(Me)2NCl OH OH O m-Cl-C6H4-CO3H Im Zweiphasigen System wird bevorzugt die Doppelbindung am polaren Ende des Moleküls angegriffen OH CO OO H Cl OH O C OH O C l 3-C4 6,7-Epoxygeranylacetat aus Geranylacetat OAc OAcm-Cl-C6H4-CO3H CH2Cl2 O Die e--reichere Doppelbindung wird in L?sung bevorzugt angegriffen e--arm e--reich 3-D1a erythro-9,10-Dibromstearins?ure aus ?ls?ure 3-D1b threo-9,10-Dibromstearins?ure aus Elaidins?ure COOH COOHBr Br Br2 3-D1a Br Br + COOH COOHBr + Br COOH BrBr + COOH Br Br racemisch COOH COOHBr2 Br Br 3-D1b COOHBr Br + CO OHBrBr + COOH Br Br ^= COOHBr Br HR1 Br racemisch Br H R2^= R1 R2 Br Br 3-D2 1-Chlorindan aus Inden Cl H Cl HCl H Cl benzylst?ndige positive Ladung Cl 3-D3 10-Brom-11-hydroxy-10,11-dihydrofarnesylacetat aus Farnesylacetat OCOCH3 HO OCOCH3 Brtert.-ButOH/H2O NBS OCOCH3 N OO Br OCOCH3 Br l?nger und damit schw?cher OH N O O HO OCOCH3 Br N O O H2O HN O O OH 3-D4 Malons?ure-di-tert-amylester aus 2-Methyl-2-buten und Malons?ure O O O O H2SO4 OH O OH O 2 H2SO4 H OH O OH O O O O O H H -2H O O O O 3-E1 exo-cis-Bicyclo[2.2.1]heptan-2,3-diol aus 2-Norbornen 3-E2 endo-cis-1,7,7-Trimethylbicyclo[2.2.1]heptan-2,3-diol aus 2-Bornen 3-E3 endo-cis-1,7,7-Trimethyl-3-tert- amyloxybicyclo[2.2.1]heptan-2-ol aus endo-cis-1,7,7- Trimethylbicyclo[2.2.1]heptan-2,3-diol (3-E2) OH KMnO4, NaOH OH OOH H2SO4 KMnO4 , NaOH OH OH 3-E1 3-E2 3-E3 3-E1 Mn O O O O O Mn O O O OH O Mn O OO OH +H O Mn OH OO OH OH OH Mn O O HO HO Einflug des Permanganats von der weniger stark gekrümmten (konkaven) Seite (exo) Angriff von oben ?quatoriale Position der Hydroxidgruppen 3-E2 Mn O O O O O Mn O OH O OH OH OH Mn O O HO HO 3-E3 H H OH OH H OH HO -M OOH Sterisch leichter Zug?nglich 3-E4β-Ionon aus Pseudoionon O O H2SO4 3-E4 O ~H OH O H -H O 4. β-Eliminierungen 4-A1 1,3-Cyclohexadien aus 3-Bromcyclohexen Br N Br H N H N 4-A2 1,3-Cyclohexadien aus trans-1,2-Dibromcyclohexan Br Br NaOH CH3-O-CH2-CH2-OH H HH Br Br HH OH + CH3-O-CH2-CH2-OH H2O + O-CH2-CH2-O-CH3 H H H H Br OR statt , weil dann Br und H im Winkel von 60° statt 180° zueinander stehen.Br 4-A3 1-Bromcyclohexen aus trans-1,2-Dibromcyclohexan Br Br BrNaNH 2 tert-BuOH Br Br H Na O Br HO-tBu + Na Br 4-A4a 3-Menthen und 2-Menthen aus (+)- Neomenthyltosylat mit Natriummethanolat NaOMe OTs + OTs NaOHMe H TsO Isopropyl ist ein konformativer Anker. 4-A4b 2-Menthen und 3-Menthen aus (+)- Neomenthyltosylat mit Kalium-tert-butylat OTs + 4-A4b tert-BuOK H OTs H CH3 Ot-Bu H CH3-OTs + E2: KOt-Bu sterisch anspruchsvolle Base Hofmann Aber OTs gute Abgangsgruppe E1 auch Saytzew 4-B1 3-Methyl-2-methylenbutters?ure-tert-butylester aus 2-Brom-2,3-dimethylbutters?ure-tert-butylester CO2-tert-Bu H3C CH3 CO2-tert-Bu CH2 H3C CH3 Br CH3 tert-BuOK tert-BuOK ist eine anspruchsvolle Base, deshalb erfolgt der Angriff an einem peripheren C-Atom CO2-tert-Bu H3C CH3 Br CH2 O H tertBuOH CO2-tert-Bu CH2 H3C CH3 Br 4-B2 2,3-Dimethyl-2-butens?ure-tert-butylester aus 2- Brom-2,3-dimethyl-butters?ure-tert-butylester CO2-tert-Bu CH3 H3C CH3 NCO2-tert-Bu H3C CH3 Br CH3 ? CO2-tert-Bu H3C CH3 Br CH3 N H CO2-tert-Bu CH3 H3C CH3 Saytzew DBU ist eine schwache Base kleiner Energiegewinn sp?ter üZ hohe Regioselektivit?t 4-B3 2-Phenylpropen aus (1-Chlor-1-methylethyl)-benzol Cl N N , ? 4-B3 Cl H H H ba (DBU) 4-B4 1-Cyanocyclohexen aus Cyclohexanoncyanhydrin CNHO CN SOCl2 CNHO Cl S Cl O -HCl CNOS Cl O H CN + HCl + SO2 eventuell aber auch E1 über: CN HO S Cl O 4-C1 Bromfumars?ure aus (+),(-)-Dibrombernsteins?ure HOOC COOHBr H COOHHOOC Br Br H2O, ? COOHHOOC Br Br H H2O, ? HOOC COOHBr H HBr HBr ist die Triebkraft ( Entropie) 4-C2 Brommaleins?ure aus meso-Dibrombernsteins?ure HOOC HBr COOH COOHHOOC Br Br H2O, ? COOHHOOC Br Br ?T HOOC COOH H H Br HOOC HBr COOH 4-C3 3-Menthen und 2-Menthen aus (-)-Menthylacetat O O 450°C + O O H O O Saytzew-Produkt Tschugajev Eliminierung cyclischer übergangszust?nde 4-C4 3-Menthen und 2-Menthen aus O-(-)-Menthyl-S- methylxanthogenat O SMe S 140-150°C + 4-C4 H O MeS S Me H H Me + MeS SH O iPr konformativer Anker syn-Eliminierung 4-D1 3-Menthen aus (-)-Menthol OH H2SO4 OH H OH2 H -H 4-D2 2-Menthen aus (-)-Menthylchlorid Cl KO tBu Dibenzo-18-krone-6 (2-D4) Petrolether Cl H K O tBu H H H Cl Mindermengenkonformer erkl?rt Regioselektivit?t, weil H-Atom und Cl-Atom periplanar zueinander stehen. 4-D3 trans,trans-Mucons?urediethylester aus 2,5- Dibromadipin?urediethylester EtO2C CO2Et Br Br EtO2C CO 2Et ? Pyridin EtO2C CO2Et Br Br N H H EtO2C CO2 Et Br EtO2C CO 2Et 4-D4 1,1-Diphenylethylen aus 1,1-Diphenylethanol OH H2SO4 4-D4 OH +H OH2 E 1 -H2o H2C H -H Wasser fungiert als Base zur Protonenübertragung