Pauson-Khand reakció

A Pauson-Khand reakció egy módfelett érdekes szintetikus eljárás, amely egy háromkomponensű [2+2+1] cikloaddíciós reakcióként ismeretes. Ezt a reakciót eredetileg Peter L. Pauson és Ihsan Khand fedezte fel 1971-ben. A reakció során egy alkén, egy alkin és egy szén-monoxid molekula együttesen reagál, hogy egy ciklopentenon szerkezetű vegyületet képezzen. A folyamat különösen hasznos lehet a szerves szintézisekben, mivel egyszerű és hatékony módot kínál összetett gyűrűs szerkezetek előállítására (9.16 ábra).Blanco-Urgoiti et al. [2004], Pauson and Khand [1977]

9.16. Ábra: A Pauson-Khand reakció általános egyenlete. Az egyszerűség kedvéért nem tettünk különbséget az R csoportok között, valójában ezek elvben akár hatfélék lehetnek.
\includegraphics[width=0.49\textwidth]{karbonil/Pauson_Khand_reaction_original}

A reakciót eredetileg oktakarbonil-dikobalt katalizátorral írták le, később viszont rengeteg fém mutatott még katalitikus aktivitást. Co2(CO)8 katalizátor esetén az alkin két CO kiszorításával koordinálódik mindkét kobalthoz, hogy a kötéstengely párhuzamos legyen a Co-Co tengellyel. A komplexben az egyik CO alkénre cserélődik, majd az alkén beékelődik az acetilénből származó szén és a kobalt kötésébe. Ezt követi egy CO beékelődés, majd a gyűrűs telítetlen keton termék elő lépésben az egyik, majd a másik kobaltot engedi el. A Co2(CO)6 komplex aztán két CO gyors felvételével regenerálódik.

A Pauson-Khand reakcióra egy látványos példát mutat be a 9.17 ábra. Ha a szubsztrátum egyaránt tartalmaz terminális alkinil és alkenil csoportokat, akkor gyűrűzárással kondenzált kétgyűrűs telítetlen ketonokat lehet előállítani viszonylag alacsony nyomáson.

9.17. Ábra: Intramolekuláris Pauson-Khand reakció, mely kondenzált gyűrűs telítetlen ketonokat eredményez.
\includegraphics[width=0.7\textwidth]{karbonil/Pauson_Khand_reaction_intramolecular}