Organic Chemistry Portal: Directed ortho Metalation
In ortho dirigierte Metallierung
Directed ortho Metalation
Umsetzung einer reaktiven Alkyllithium-Verbindung mit einem Aromaten, der einen Substituenten trägt, welcher den Ort der Metallierung in ortho dirigiert. In der Reaktion erfolgt eine Deprotonierung zu einem neuen Lithiumorganyl, welches mit unterschiedlichen Electrophilen umgesetzt werden kann (z.B. I2, CH3I, CO2).
Mit DMG wird die Gruppe bezeichnet, welche dirigierend wirkt (Directed Metalation Group).
Typische Beispiele:
| Lithiierte Spezies | Base | Lösungsmittel | Temp. (°C) |
 |
n-BuLi oder sec-BuLi |
THF oder Et2O |
- 45 bis 0 |
 |
n-BuLi | THF | 0 |
 |
n-BuLi | Et2O | - 50 |
Mechanismus
Gruppen, welche in ortho dirigieren, erhöhen entweder die Acidität des Protons in ortho (ein typisches Beispiel sind Fluor-Substituenten) und/oder sie komplexieren mit dem Organyl und erniedrigen somit die Energie des Übergangszustandes.
DMGs sollten möglichst inert sein, oder gewollt abreagieren:
Damit DoM-Reaktionen erfolgreich durchgeführt werden können, müssen die verwendeten Lithiumbasen genügend stark sein (bis hin zu tert-BuLi). Geeignete Lösungsmittel wie Ether verhindern die Aggregation der Organyle. Werden die Reaktionen in Kohlenwasserstoffen als Lösungsmittel durchgeführt, so kann durch Zugabe von TMEDA (Tetramethylethylendiamin) die Reaktivität der Lithiumorganyle erhöht werden.
Aggregation
Situation beim Einsatz von TMEDA
Durch Testreihen mit DMG-disubstituierten Aromaten (intramolekularer Wettbewerb) und durch Reaktionen mit unterschiedlich substituierten Aromaten in derselben Reaktionslösung (intermolekularer Wettbewerb) konnte die Stärke der DMGs festgelegt werden.
Intramolekularer Wettbewerb
Intermolekularer Wettbewerb
Somit ergibt sich die folgende Einteilung:
| Kohlenstoff-verknüpft | Heteroatom-verknüpft | |
| starke DMGs: | -CON-R, -CONR2, | -N-COR, -N-CO2R |
 |
-OCONR2, -OMOM | |
| -SO3R | ||
| -CH=NR | -SO2NR2 | |
| -CN | -SO2tBu | |
| mittel | -CF3 | -NR2 |
| -NC | ||
| -OMe | ||
| -F | ||
| -Cl | ||
| schwach | -CH2O- | -O- |
| -CC- | -S- | |
| Ph |
