Metathese

Die Olefinmetathese ist eine organische Reaktion, bei der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen durch die Umverteilung von Alkenfragmenten neu angeordnet werden. Sie hat zur Entdeckung neuer Trennungen in der organischen Synthese geführt und den Weg für neue Fortschritte in der Polymerchemie, Arzneimittelentwicklung und Naturstoffsynthese gebahnt. Es gibt drei Hauptklassen von Metathesereaktionen. Die Ringschlussmetathese und Kreuzmetathese finden in der Regel bei der organischen Synthese kleiner Moleküle Anwendung, während die Ringöffnungsmetathese häufig für die Polymerisation eingesetzt wird.

Die gebräuchlichste und bekannteste Anwendung der Olefinmetathese in der organischen Synthese ist die Ringschlussmetathese (RCM). Dabei handelt es sich um eine intramolekulare Reaktion eines azyklischen Diens, bei der ein Ring gebildet wird. Diese Methodik ermöglicht die Konstruktion von Nur-Kohlenstoff- und Heteroatom-haltigen Ringen, die reich an sp³-Zentren sind, ein zunehmender Trend in der modernen medizinischen Chemie.¹

Bei der Kreuzmetathese werden zwei Olefine in einer intermolekularen Reaktion zusammengebracht, wobei ein Olefinprodukt mit einem Substituenten von jedem der Ausgangsolefine entsteht. Ausgezeichnete Kompatibilität mit funktionellen Gruppen sowie eine Toleranz von Restfeuchtigkeit und Sauerstoff haben die breite Akzeptanz der Ruthenium-katalysierten Makrozyklisierung als allgemeine Methode zur Herstellung großer Ringe (≥ 12 Atome) erleichtert.²

Die Ringöffnungsmetathese-Polymerisation (ROMP) erzeugt Polymere mit abstimmbaren Eigenschaften und ist inzwischen ein leistungsstarker technologischer Fortschritt im Bereich der unterstützten Synthese. Aufgrund der geringen Kosten und leicht erhältlichen Ausgangsmaterialien eignet sich diese robuste Polymerisationsmethode zur Herstellung von Polymeren im Großmaßstab.³