Unter der Pauson-Khand-Reaktion (kurz: PK-Reaktion oder PKR; auch: Cyclopentenon-Anellierung) versteht man in der Organischen Chemie eine Namensreaktion, welche die Mehrkomponentenreaktion zur Synthese substituierter Cyclopentenone beschreibt. Sie wurde von dem britisch-jüdischen Chemiker Peter Ludwig Pauson (1925–2013) und dem indischen Chemiker Ihsan U. Khand (1935–1980) sowie Graham R. Knox und William E. Watts 1971 an der University of Strathclyde in Glasgow entwickelt. Es handelt sich um eine [2+2+1]-Cycloaddition, zu der ein Alken, ein Alkin und Kohlenmonoxid sowie Dicobaltoctacarbonyl benötigt werden.
rahmenlos|hochkant=2.5|zentriert|Reaktionsgleichung der Pauson-Khand-Reaktion
Mechanismus Der Reaktionsmechanismus der Pauson-Khand-Reaktion ist nicht vollständig gesichert. Folgender Mechanismus wird als wahrscheinlichster postuliert: Zunächst werden am Cobaltoctacarbonyl zwei CO-Liganden, zum Beispiel oxidativ, entfernt. Die anschließende Addition eines Alkins liefert ein Dicobaltatetrahedran (siehe auch Nicholas-Reaktion). Nach Dissoziation eines weiteren CO-Liganden findet die Addition des Alkens statt, danach wird CO wieder am Metall komplexiert. Durch nukleophilen Angriff an einem Carbonylkohlenstoff wird die spätere Carbonylfunktion eingeführt. Die Reaktion endet mit dem Ringschluss zum Fünfring und der Abspaltung von Dicobalthexacarbonyl.
rahmenlos|hochkant=3.9|zentriert|Reaktionsgleichung der Pauson-Khand-Reaktion
Produkte Bei der Pauson-Khand Reaktion entsteht ein Gemisch von zwei racemischen Regioisomeren. Abgebildet ist hier nur jeweils ein Enantiomer der beiden Regioisomeren:
rahmenlos|hochkant=3.4|zentriert|Reaktionsgleichung der Pauson-Khand-Reaktion
Intramolekulare Reaktion Neben der bereits vorgestellten intermolekularen Variante gibt es auch eine intramolekulare Variante der Pauson-Khand Reaktion. Die eingezeichneten Sternchen * markieren Chiralitätszentren.
rahmenlos|hochkant=2.5|zentriert|Reaktionsgleichung der Pauson-Khand-Reaktion
Variationen Anstelle des klassischen Cobaltkatalysators können auch andere Übergangsmetallkatalysatoren, beispielsweise der Wilkinson-Katalysator auf Rhodiumbasis, verwendet werden. Auch andere Katalysatorsysteme mit Molybdän, Eisen oder Iridium sind erfolgreich eingesetzt worden.
Literatur Primärliteratur
Sekundärliteratur
Einzelnachweise
Kategorie:Namensreaktion Kategorie:Pericyclische Reaktion