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<title>Cyclisierung</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Cyclisierung</span></h1>

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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Als <b>Cyclisierung</b> oder <b>Zyklisierung</b> (auch <i>Ringschluss</i>) wird bei chemischen Synthesen die Bildung einer zyklischen, also <a href="Cyclische_Verbindung" class="mw-redirect" title="Cyclische Verbindung">ringförmigen Verbindung</a> aus ungesättigten Edukten bezeichnet. Die Reaktion kann intra- oder intermolekular unter Bildung von reinen, gesättigten oder ungesättigten, Kohlenstoffringen oder <a href="Heterocyclen" title="Heterocyclen">Heterocyclen</a> ablaufen.

</p><p>Wird an einem bestehenden Ring oder Ringsystem ein weiterer Ring aufgebaut, spricht man von <a href="Anellierung" title="Anellierung">Anellierung</a>. Die Cyclisierung führt zu Ringen, die zwischen drei und etwa sechzehn Gliedern aufweisen. Eine Cyclisierung kann <a href="Photochemie" title="Photochemie">photochemisch</a>, thermisch oder <a href="Katalyse" title="Katalyse">katalytisch</a>, besonders durch <a href="%C3%9Cbergangsmetall" class="mw-redirect" title="Übergangsmetall">Übergangsmetallkatalyse</a>, initiiert werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Intramolekularer_Ringschluss">Intramolekularer Ringschluss</h2></div>

<p>Der intramolekulare Ringschluss kann dabei als elektrocyclische Ringschlussreaktion ablaufen oder durch <a href="Kondensationsreaktion" title="Kondensationsreaktion">Kondensationsreaktionen</a> bewirkt werden. Die <a href="Ringschlussmetathese" class="mw-redirect" title="Ringschlussmetathese">Ringschlussmetathese</a> ist ein weiteres Verfahren zur Synthese cyclischer Verbindungen.<sup id="cite_ref-Johannes_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Johannes-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Beispiel für einen elektrocyclischen Ringschluss ist die <a href="Isomerisierung" title="Isomerisierung">Isomerisierung</a> von <a href="1%2C3-Butadien" title="1,3-Butadien">1,3-Butadien</a> zu <a href="Cyclobuten" title="Cyclobuten">Cyclobuten</a>, für einen Ringschluss unter Kondensationsbedingungen die <a href="Dieckmann-Kondensation" title="Dieckmann-Kondensation">Dieckmann-Kondensation</a>.

</p>

<p>Ob ein intramolekularer Ringschluss leicht oder schwer erreichbar ist, hängt nicht zuletzt von der Größe der gebildeten Ringsysteme ab. So sind Ringe mit 5–6 Ringgliedern besonders leicht zugänglich, da in diesen Systemen die geringste <a href="Ringspannung" title="Ringspannung">Ringspannung</a> herrscht.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Cyclodi-_und_oligomerisierung">Cyclodi- und oligomerisierung</h2></div>

<p>Durch metallorganische Komplexkatalyse lässt sich 1,3-Butadien zu <a href="1%2C5-Cyclooctadien" title="1,5-Cyclooctadien">1,5-Cyclooctadien</a> cyclodimeriseren.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Auch eine Cyclotrimerisierung zum 1,5,9-Cyclododecatrien ist möglich. Cyclisieren vier Moleküle spricht man von Cyclotetramisierung, bei mehr als vier Molekülen spricht man von Cyclooligomerisierung.

</p><p>Auch die Synthese von Heterocyclen ist durch metallorganische Komplexkatalyse möglich. So kann <a href="Benzonitril" title="Benzonitril">Benzonitril</a> mittels <a href="Metallcarbonyle" title="Metallcarbonyle">Eisencarbonylkomplexen</a> zu Triphenyl-substituierten <a href="Triazine" title="Triazine">Triazin</a> cyclisiert werden.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Intermolekulare Ringschlüsse können als Cycloadditionen oder als Cyclokondensationen ablaufen. Eine der bekanntesten Cycloadditionen ist die <a href="Diels-Alder-Reaktion" title="Diels-Alder-Reaktion">Diels-Alder-Reaktion</a>, während die Knorrsche <a href="Pyrrol" title="Pyrrol">Pyrrol</a>-Synthese Beispiel für eine Cyclokondensation ist.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="[n+m]-Cyclisierungen"><span id=".5Bn.2Bm.5D-Cyclisierungen"></span>[n+m]-Cyclisierungen</h2></div>

<p>Zu den [n+m]-Cyclisierungen gehören die Diels-Alder-Reaktionen. Dies sind [4+2]-<a href="Perizyklische_Reaktion" class="mw-redirect" title="Perizyklische Reaktion">Cycloadditionen</a>, bei denen zwei verschiedene Edukte, etwa 2,4-Hexadien mit <a href="Maleins%C3%A4uredimethylester" title="Maleinsäuredimethylester">Maleinsäuredimethylester</a>, 4 bzw. 2 π-Elektronen für die Cyclisierung zum Cyclohexenderivat zur Verfügung stellen.

</p><p>Die <a href="Patern%C3%B2-B%C3%BCchi-Reaktion" title="Paternò-Büchi-Reaktion">Paternò-Büchi-Reaktion</a> ist eine nach <a href="Emanuele_Patern%C3%B2" title="Emanuele Paternò">Emanuele Paternò</a> und <a href="George_Hermann_B%C3%BCchi" class="mw-redirect" title="George Hermann Büchi">George Hermann Büchi</a> benannte photochemische [2+2]-Cycloaddition zur Bildung von viergliedrigen Oxetan-Ringen aus einer Carbonyl-Komponente (Aldehyd oder Keton) und einem Alken.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="1,n-Dipolare_Cycloadditionen"><span id="1.2Cn-Dipolare_Cycloadditionen"></span>1,n-Dipolare Cycloadditionen</h2></div>

<p>1,3-<a href="Polarit%C3%A4t_(Chemie)" title="Polarität (Chemie)">dipolare</a> <a href="Molek%C3%BCl" title="Molekül">Moleküle</a> wie <a href="Ozon" title="Ozon">Ozon</a>, <a href="Azide" title="Azide">Azide</a>, Diazoalkane, <a href="Nitriloxide" title="Nitriloxide">Nitriloxide</a>, <a href="Nitrilimine" title="Nitrilimine">Nitrilimine</a>, <a href="Nitrone" title="Nitrone">Nitrone</a> können an ungesättigte Verbindungen wie <a href="Alkene" title="Alkene">Alkene</a> oder <a href="Alkine" title="Alkine">Alkine</a> unter Ringschluss addieren.<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Durch intramolekulare 1,4-dipolare Cycloaddition von alkenylsubstituierten 3,6-Dihydro-6-oxo-1-pyrimidinium-4-olaten gelangt man zu Heterotricyclen.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Cyclisierung_von_Peptiden_und_Proteinen">Cyclisierung von Peptiden und Proteinen</h2></div>

<p>Durch den Ringschluss werden die offenen Enden der <a href="Aminos%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Aminosäure">Aminosäureketten</a> (<a href="Peptide" class="mw-redirect" title="Peptide">Peptide</a> und <a href="Proteine" class="mw-redirect" title="Proteine">Proteine</a>) abgesättigt, wodurch diese eine höhere <a href="Proteindesign#Stabilisierung" title="Proteindesign">Stabilität</a> bekommen. Dabei werden die Enden gewöhnlich nicht direkt, sondern über eine kurze Kette aus geeignet gewählten Aminosäuren verknüpft. Die physiologische Aktivität des Moleküls kann so in etwa erhalten werden, während die Stabilität vergrößert wird.<sup id="cite_ref-7" class="reference"><a href="#cite_note-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-Johannes-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Johannes_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Katharina Johannes, Martin Watzke, <a href="J%C3%BCrgen_Martens_(Chemiker)" title="Jürgen Martens (Chemiker)">Jürgen Martens</a>: <i>Synthesis of α,β-unsaturated caprolactams starting from heterocyclic imines.</i> In: <i>Journal of Heterocyclic Chemistry.</i> Bd. 47, Nr. 3, 2010, S. 697–702, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1002/jhet.381">10.1002/jhet.381</a></span>.</span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">Hans-Jürgen Arpe: <i>Industrielle Organische Chemie. Bedeutende Vor- und Zwischenprodukte.</i> 6., vollständig überarbeitete Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2007, ISBN 978-3-527-31540-6.</span>

</li>

<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">Clive W. Bird: <i>The synthesis of heterocyclic compounds via transition metal intermediates.</i> In: <i>Journal of Organometallic Chemistry.</i> Bd. 47, Nr. 2, 1973, S. 281–309, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/S0022-328X%2800%2981739-8">10.1016/S0022-328X(00)81739-8</a></span>.</span>

</li>

<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.freeonlineresearchpapers.com/mechanism-paterno-buchi-reaction">The Mechanism of the Paterno-Buchi Reaction and its Application in the Organic Synthesis Review</a></span>

</li>

<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text">Ivan Ernest: <i>Bindung, Struktur und Reaktionsmechanismen in der organischen Chemie.</i> Springer, Wien u. a. 1972, ISBN 3-211-81060-9, S. 349–350.</span>

</li>

<li id="cite_note-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-6">↑</a></span> <span class="reference-text">Hans Gotthardt, Martin Riegels: <i>Heterotricyclen durch intramolekulare 1,4-Dipolare Cycloaddition von alkenylsubstituierten 3,6-Dihydro-6-oxo-1-pyrimidinium-4-olaten.</i> In: <i><a href="Chemische_Berichte" title="Chemische Berichte">Chemische Berichte</a>.</i> Bd. 121, Nr. 6, 1988, S. 1143–1146, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1002/cber.19881210620">10.1002/cber.19881210620</a></span>.</span>

</li>

<li id="cite_note-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-7">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.spektrum.de/magazin/kuenstliche-zirkulaere-proteinmolekuele/1378738">J. Deeg: <i>Ringschluss bei Proteinen</i>. In: <i>Spektrum der Wissenschaft</i>, Januar 2010, S. 12</a></span>

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</ol></div><div><div class="zim-footer">

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