A Gattermann-reakció fenolok vagy észtereik formilezése hidrogén-cianid és hidrogén-klorid hatására Lewis-savak ( alumínium -klorid , réz(I) -klorid , cink-klorid stb.) katalizátor jelenlétében.
Ezt a reakciót Ludwig Gattermann német szerves vegyész fedezte fel 1898- ban .
A reakció az S E Ar aromás sorozat elektrofil szubsztitúciós mechanizmusa szerint megy végbe.
Az első lépésben hidrogén-kloridot adnak a hidrogén-cianid és Lewis-sav (cink-klorid) adduktjához, formimid-klorid 1 komplex képződésével . A cink-klorid feleslegével a formimid-klorid komplex karbénium-iont képez, amely elektrofilként működik, és az aromás vegyülethez hozzáadódik egy σ-komplex 2 képződéséhez, amely proton eltávolításával és imínium-só képződésével újraaromatizálódik. 3 .
Az iminiumsó hidrolízise aminoalkohol 4 képződésével és az ammóniumion eliminációja az 5 aldehidhez vezet :
A reakciót elsősorban fenol-észterek formilezésére használják, a formilezés az OR-hez képest a para -helyzetbe megy, ha ez a hely foglalt, akkor az orto - helyzetbe. A reakciót éterben, klór-benzolban, o-diklór-benzolban, tetraklór -etilénben hajtjuk végre , 80%-ig terjedő kitermeléssel. Elektronban dúsított heterociklusos vegyületek - pirrolok, furánok, tiofének - is belépnek a reakcióba.
A mérgező hidrogén-cianid használatának elkerülése érdekében Roger Adams 1923-ban módosította a reakciókörülményeket, hogy a hidrogén-cianidot cink-cianiddal cserélje le. Ez lehetővé tette, hogy cink-cianidból és HCl -ből közvetlenül a reakcióelegyben HCN -t és vízmentes cink-kloridot kapjunk, amely gyenge Lewis-sav szerepét tölti be (és ezáltal a reakciókatalizátor). Ezzel a módosítással a fenolokból és észtereikből több mint 90%-os aldehid hozam érhető el, valamint az aromás szénhidrogénekkel való reakciók hozama növelhető .
Leonard Hinkel (1882-1962) angol kémikus módosítása (amelyet 1936-ban fedeztek fel) magában foglalja az AlCl 3 • 2HCl klórbenzolban és 1,2-diklór-etánban történő felhasználását katalizátorként , amely lehetővé teszi polinukleáris aromás szénhidrogének formilezését. fenantrén .
Ezenkívül cianidok helyett a nem mérgező és könnyen hozzáférhető szimmetrikus 1,3,5- triazin használható a formilcsoport bevitelére . Ez a módszer nagy hozamokat biztosít aldehidek alkil-benzolok, fenolok , fenol-éterek, kondenzált szénhidrogének és heterociklusos vegyületek formilezésekor.
A hidrogén-cianid helyett elektrofil komponensként nitrilek is használhatók, a végtermék ebben az esetben aromás ketonok ( Houben-Gesh reakció ):