Oxazoline – Wikipedia

Oxazoline (Dihydrooxazole) sind heterocyclische Verbindungen, deren Fünfring je ein Sauerstoffatom und ein Stickstoffatom sowie eine Doppelbindung im Ring enthält. Die Heteroatome Sauerstoff und Stickstoff stehen zueinander in 1,3-Stellung, wobei dem Sauerstoffatom die Position 1 und dem Stickstoffatom die Position 3 zugewiesen wird. Je nach Lage der Doppelbindung im heterocyclischen Ring gibt es mehrere zueinander isomere Oxazoline:

• 2-Oxazoline,

• 3-Oxazoline und
• 4-Oxazoline.

2-Oxazoline entstehen bei der Dehydratisierung von N-(2-Hydroxyalkyl)amiden durch innermolekulare Cyclisierung.^[1] Man kann 2-Oxazoline auch aus β-Halogenalkylamiden durch Erhitzen mit wässrigen oder alkoholischen Alkalien darstellen. Sie lassen sich auch durch die Kondensationsreaktion von 1,2-Aminoalkoholen mit Carbonsäureestern, Carbonsäureamiden oder Nitrilen gewinnen. In 2-Stellung substituierte 2-Oxazoline sind durch die Umsetzung von Benzaldehyden mit Ethanolamin unter Anwendung von 1,3-Diiod-5,5-dimethylhydantoin (DIH) als Oxidationsmittel zugänglich.^[2][3][4] Die gezielte Synthese der 3-Oxazoline erfolgt analog einer Variante der Asinger-Reaktion aus 2-Halogenaldehyden, Ammoniak, Natronlauge und einer Oxokomponente (meist ein Keton).^[5] Bei einigen Synthesen fallen 3-Oxazoline als Nebenprodukte an.^[6]

Das erste Oxazolin wurde 1884 synthetisiert.^[7]

Unsubstituierte Oxazoline
Name	2-Oxazolin	3-Oxazolin	4-Oxazolin
Andere Namen	4,5-Dihydrooxazol	2,5-Dihydrooxazol	2,3-Dihydrooxazol
Strukturformel
CAS-Nummer	504-77-8	95879-85-9	6569-13-7
PubChem		21865211
Summenformel	C3H5NO
Molare Masse	71,08 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig[8]
Kurzbeschreibung	farblose Flüssigkeit[8]
Siedepunkt	98 °C[8]
Dichte	1,075 g·cm−3[8]

• 2-Oxazoline enthalten eine C=N-Doppelbindung zwischen dem Kohlenstoffatom 2 und dem Stickstoffatom
• 3-Oxazoline enthalten eine C=N-Doppelbindung zwischen dem Kohlenstoffatom 3 und dem Stickstoffatom
• 4-Oxazoline enthalten eine C=C-Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen 4 und 5.

Am weitaus wichtigsten sind die 2-Oxazoline. Es sind meist farblose, pyridinähnlich riechende Flüssigkeiten von schwach basischem Charakter, deren niedere Glieder sich in Wasser lösen.

2-Oxazoline sind cyclische Imidsäureester (Synonym: Imidoester)^[9] und können mit starken Reduktionsmitteln, z. B. mit Natrium und Alkohol, unter Ringspaltung zu N-substituierten Aminoalkoholen aufgespalten werden.^[10] Mit p-Toluolsulfonsäuremethylester als Initiator lassen sich 2-alkyl-substituierte 2-Oxazoline polymerisieren. Nach Verseifung entsteht daraus ein lineares Polyethylenimin.^[11] 3-Oxazoline reagieren wie Imine (Schiffsche Basen).^[5] 4-Oxazoline zählen zugleich zur Verbindungsklasse der Enamine.

2-Oxazolin-5-one reagieren mit Carbonylverbindungen unter Wasserabspaltung zu Azlactonen.

Durch Metallierung des 2-Alkylsubstituenten bei 2-Oxazolinen lässt sich eine große Zahl chiraler und achiraler Carbonsäure-Derivate aus den um ein Kohlenstoffatom ärmeren Säuren herstellen. Andere Umsetzungen führen zu Aldehyden, Ketonen, Lactonen, Aminosäuren, Thiiranen und Olefinen. Wegen der Beständigkeit des Oxazolinsystems gegen viele Reagentien (RMgX, LiAlH₄, CrO₃, schwache Säuren und Basen) kann es als Schutzgruppe für Carbonsäuren bei Reaktionen dienen, an denen diese Stoffe beteiligt sind.^[12]

• Oxazole
• Thiazole
• Thiazoline

1. ↑ Siegfried Hauptmann: Organische Chemie. 2. Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, ISBN 3-342-00280-8, S. 577.
2. ↑ S. Takahashi, H. Togo: An Efficient Oxidative Conversion of Aldehydes into 2-Substituted 2-Oxazolines Using 1,3-Diiodo-5,5-dimethylhydantoin. In: Synthesis. 2009, S. 2329–2332, doi:10.1055/s-0029-1216843.
3. ↑ e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999–2013, John Wiley and Sons, Eintrag für 1,3-Diiodo-5,5-dimethylhydantoin, abgerufen am 19. Dezember 2017.
4. ↑ C. Ricco: 1,3-Diiodo-5,5-dimethylhydantoin. In: Synlett. 24, 2013, S. 2173–2174, doi:10.1055/s-0033-1339477.
5. ↑ ^{a b} Maya Weber, Jürgen Jakob, Jürgen Martens: Synthese und Reaktivität von 3-Oxazolinen. In: Liebigs Annalen der Chemie. 1992, S. 1–6, doi:10.1002/jlac.199219920102.
6. ↑ Julien Capra, Thierry Le Gall: Oxidative Conversion of Imines into Azadienes. In: Synlett. 2010, S. 441–444.
7. ↑ David C. Palmer: The Chemistry of Heterocyclic Compounds, Oxazoles Synthesis, Reactions, and Spectroscopy. John Wiley & Sons, 2004, ISBN 0-471-64930-9, S. 332 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
8. ↑ ^{a b c d} Henry Wenker: Syntheses from Ethanolamine. V. Synthesis of Δ²-Oxazoline and of 2,2'-Δ²-Dioxazoline. In: Journal of the American Chemical Society. 60, 1938, S. 2152, doi:10.1021/ja01276a036.
9. ↑ Siegfried Hauptmann: Organische Chemie. 2. Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, ISBN 3-342-00280-8, S. 427.
10. ↑ Brockhaus ABC Chemie. F. A. Brockhaus Verlag, Leipzig 1965, S. 1003.
11. ↑ Blandine Brissaul u. a.: Synthesis of Linear Polyethylenimine Derivatives for DNA Transfection. In: Bioconjugate Chem. 14, 2003, S. 581–587.
12. ↑ A. I. Meyers, E. D. Mihelich: Die Nützlichkeit der 2-Oxazoline in der Synthese. In: Angewandte Chemie. 88, 1976, S. 321, doi:10.1002/ange.19760881004.