Reissert-Reaktion

Die Reissert-Reaktion ist eine Namensreaktion der organischen Chemie, die die Funktionalisierung sechsgliedriger Stickstoffaromaten, generell Pyridin oder benzannelierte Heterozyklen wie Chinolin und Isochinolin, ermöglicht.^[1][2]

Übersichtsreaktion

Die Reissert-Reaktion kann mit folgendem Reaktionsschema zusammengefasst werden:

Übersichtsreaktion der Reissert-Reaktion

In dieser Reaktion wird Chinolin mit einem Carbonsäurechlorid als Elektrophil, hier in blau eingefärbt, und einem Cyanidion als Nukleophil, in grün, zur Reissert-Verbindung umgesetzt.

Reaktionsmechanismus

Die initiale Aktivierung des Aromaten wird zumeist durch Umsetzung der aromatischen Base mit einem Säurechlorid erreicht (sowohl Carbonsäurechloride als auch Sulfonsäurechloride). Die Acylierung des aromatischen Stickstoffatoms bewirkt eine Steigerung der Elektrophilie des Systems, sodass das gebildete Ammoniumion (speziell Pyridinium, Chinolinium oder Isochinolinium) durch das Cyanid-Nucleophil attackiert werden kann.

Mechanismus zur Reissert-Reaktion am Beispiel von Chinolin

Dieser nucleophile Angriff führt zur Dearomatisierung des Systems unter Bildung einer Dienstruktur. Wird als Aktivierungsreagenz ein Sulfonsäurechlorid benutzt, kann der aromatische Charakter des Systems unter Einwirkung einer nichtnucleophilen Base (bspw. DBU) durch intramolekulare Redoxprozesse wiederhergestellt werden. Dabei wird die Sulfonylgruppe (im dargestellten Beispiel Ts) zur entsprechenden Sulfinsäure reduziert (TsH entspricht dabei TolSO₂H, para-Toluolsulfinsäure) und als Produkt ein mit einer Cyanogruppe funktionalisiertes Derivat erhalten. Bei Einsatz von Carbonsäurechloriden kann das cyanierte N-Acyl-Derivat mit starken Basen deprotoniert (bspw. NaH) und durch Alkylierung und nachgestellte alkalische Hydrolyse in viele weitere Derivate überführt werden. Dabei macht man sich die Acidifizierung der Methinfunktion durch die Nitrilgruppe zunutze.

Anwendung

Die Reissert-Reaktion ist ein Schlüsselschritt zur Synthese von Isochinolinderivaten wie dem Wurmbekämpfungsmittel Praziquantel.

Reissert-Henze-Reaktion

Ebenso wie die Reissert-Reaktion selbst, ermöglicht die Reissert-Henze-Reaktion (auch als Reissert-Kaufmann Reaktion^[3] bekannt) die Synthese von heterocyclischen Cyanoaromaten. Im Gegensatz zur Reissert-Reaktion dienen jedoch N-Oxide als Ausgangsmaterial. An Pyridin-N-Oxiden ist die Reissert-Reaktion selbst zumeist nicht erfolgreich, Ausnahmen existieren jedoch (bspw. 4-Chlorpyridin-N-oxid).^[4] Die Rearomatisierung wird ähnlich wie bei der Boekelheide-Umlagerung durch den Bruch der NO-Bindung erreicht. Hierzu muss die N-Oxid Funktion zunächst aktiviert werden. Im klassischen Protokoll dient dazu die Alkylierung mit Dialkylsulfaten (vgl. Dimethylsulfat), es existieren aber auch Modifikationen, die die Aktivierung durch Silylierung (vgl. Trimethylsilylcyanid) oder Phosphorylierung (vgl. Diethylphosphorocyanidat) ermöglichen.^[5]