Kröhnke-Pyridin-Synthese

Die Kröhnke-Pyridin-Synthese ist eine Namensreaktion der organischen Chemie, die nach ihrem Entdecker, dem deutschen Chemiker Fritz Kröhnke (1903–1981), benannt wurde.[1] Sie dient der Synthese von Pyridinderivaten ausgehend von Bromaceton und 3-Penten-2-on. Pyridin selbst dient dabei als Katalysator. Die Reaktion erfolgt über mehrere Zwischenstufen, wobei unter anderem α,β-ungesättigten Ketone eingesetzt werden.

Reaktionsmechanismus

Im Folgenden soll ein möglicher Reaktionsmechanismus für die Kröhnke-Pyridin-Synthese entsprechend der zweiten Übersichtsreaktion beschrieben werden. In diesem Beispiel sind R^1, R^2 und R^3 Methylreste und damit das Reaktionsprodukt 2,4,6-Collidin.[2][3][4]

Reaktionsmechanismus Kröhnke-Pyridin-Synthese

Zunächst reagiert Pyridin mit Bromaceton zur Zwischenstufe 1. Auf eine Keto-Enol-Tautomerie folgt dann die Addition von (E)-3-Penten-2-on und es entsteht Zwischenstufe 2. Nach einer weiteren Keto-Enol-Tautomerie werden Pyridin und HBr abgespalten, so dass Zwischenstufe 3 gebildet wird. Die Reaktion läuft in Gegenwart eines Gemisches aus Ammoniumacetat und Essigsäure ab, welche in folgendem Gleichgewicht miteinander stehen:

${\displaystyle \mathrm {(CH_{3}COO)NH_{4}\rightleftharpoons CH_{3}COOH+NH_{3}} }$

Auf diese Weise wird Ammoniak für den nächsten Reaktionsschritt geliefert:

Reaktionsmechanismus Kröhnke-Pyridin-Synthese

Zuerst wird Ammoniak an die Zwischenstufe 3 addiert und über eine Tautomerie entsteht Zwischenstufe 4. Nach der Wasserabspaltung, kommt es zum Ringschluss. Schließlich wird unter Aromatisierung erneut Wasser abgespalten und 2,4,6-Trimethylpyridin (5) gebildet.

Einzelnachweise

1. Wilfried Zecher, Fritz Kröhnke: Eine neue Synthese substituierter Pyridine, I. Grundzüge der Synthese. In: Chemische Berichte. Band 94, Nr. 3, 1961, S. 690–697, doi:10.1002/cber.19610940317. 
2. Jie Jack Li: Name reactions: A collection of detailed mechanisms and synthetic applications. 5. edition Auflage. Springer, Cham 2014, ISBN 978-3-319-03979-4, S. 413–414, doi:10.1007/978-3-319-03979-4. 
3. Bradford P. Mundy; Michael G. Ellerd; Frank G. Favaloro: Name reactions and reagents in organic synthesis. 2. edition Auflage. Wiley, Hoboken (N.J.) 2005, ISBN 0-471-73987-1, S. 304. 
4. Zerong Wang: Comprehensive organic name reactions and reagents Volume 2. John Wiley, Hoboken (N.J.) 2009, ISBN 978-0-470-28663-0, S. 1695–1698.