Dötz-Reaktion

Die Dötz-Reaktion ist eine chemische Reaktion und dient der Benzoanellierung. Als Edukte werden Chromcarbene, Alkine und Kohlenmonoxid benötigt. Die Reaktion ist nach ihrem Entdecker Karl Heinz Dötz benannt.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Wie erhalten Sie Tag für Tag genaue Wägeresultate?

Richtiges Wägen mit Laborwaagen: Die Wägefibel

Was ist die Empfindlichkeit meiner Waage?

Mechanismus

  Die Reaktion beginnt mit der Abspaltung eines Carbonylliganden vom Chromkomplex unter Bildung des Carbens 1. Dieser Schritt ist geschwindigkeitsbestimmend für die gesamte Reaktion, wie in Untersuchungen unter CO-Atmosphäre festgestellt wurde. Im nächsten Schritt addiert ein Alkin in einer [2+2]-Cycloaddition an den Komplex unter Bildung eines Chromacyclobutens. Durch Öffnung des Cyclobutenrings wird anschließend das Vinylcarben 2 gebildet. Durch CO-Insertion entsteht das Keten 3, an das der Chromkomplex über die beiden entstandenen Doppelbindungen koordiniert ist. Im nächsten Schritt findet der Ringschluss statt, wobei das Keton 4 gebildet wird. Durch Keto-Enol-Tautomerie wird die Verbindung aromatisiert. Der am Aromaten verbleibende Chromkomplex kann nun zum Beispiel durch die Bildung von Chromhexacarbonyl (Cr(CO)₆) stattfinden. Hierzu ist ein CO-Druck von etwa 50 bar notwendig. Letztlich wird so das Naphtholderivat 5 erhalten.

Selektivität

Bei Verwendung von Alkinen mit zwei verschiedenen Alkylresten besteht die Frage der Regioselektivität. Bei zwei Resten mit unterschiedlichem Raumbedarf (im Mechanismus R_gr=großer Rest und R_kl=kleiner Rest), steht der größere Rest mit guter Selektivität vor der Cycloaddition vom sterisch aufwendig Phenylrest abgewandt. Hieraus ergibt letztlich die Position des größeren Rests in ortho-Stellung zur Hydroxylgruppe.

Anwendung

Die Dötz-Reaktion findet Anwendung in der Naturstoffsynthese. So können zum Beispiel die Vitamine E (Tocopherol) und K mit der Dötz-Reaktion als Schlüsselschritt synthetisiert werden. Die Anwendung der Dötz-Reaktion wird auch durch die einfache Synthese der benötigten Fischer-Carbene begünstigt.