Pyridin-N-oxid: Übungen und Mechanismus
Die Persäure überträgt ein O-Atom auf das freie Elektronenpaar des Ring-Stickstoffs: Es entsteht das Pyridin-N-oxid (N⁺–O⁻). Der Ring bleibt aromatisch und unverändert.
Beispiel
Das freie Elektronenpaar am Pyridin-N liegt in der Ringebene und ist nicht Teil des aromatischen Systems. Es greift das O der Persäure an: Es entsteht das N-oxid. Der Ring wird dabei nicht angegriffen.
Mechanismus Schritt für Schritt
- 1
Das freie Elektronenpaar des Pyridin-N greift das endständige O der Persäure an.
- 2
Die O–O-Bindung bricht; die Carbonsäure geht als Abgangsgruppe (m-Chlorbenzoesäure).
- 3
Es entsteht Pyridin-N-oxid mit N⁺–O⁻; der aromatische Ring bleibt unverändert.
Übungsaufgaben
Welches Produkt entsteht, welches Reagenz braucht es? Nach jeder Antwort siehst du die Erklärung.
Welches Hauptprodukt entsteht?
Typische Fehler
- Der Ring wird nicht am Kohlenstoff angegriffen. Das freie Elektronenpaar am Stickstoff ist das Nukleophil, deshalb reagiert der Stickstoff.
- Der Ring wird nicht am Kohlenstoff angegriffen. Das freie Elektronenpaar am Stickstoff ist das Nukleophil, deshalb reagiert der Stickstoff.
Oft verwechselt mit: N-Alkylierung von Pyridin · Epoxidierung
Häufige Fragen
Wozu macht man N-oxide?
Das N-oxid ist für SEAr reaktiver als Pyridin und lenkt nach C4 (z. B. Nitrierung zu 4-Nitropyridin-N-oxid). Danach wird der Sauerstoff wieder entfernt.
Was unterscheidet Pyridin von Benzol?
Das N ist elektronegativer als C und zieht Elektronendichte aus dem Ring: Elektrophile reagieren schlecht (wie bei Nitrobenzol), Nukleophile gut an C2 und C4. Das freie Elektronenpaar am N liegt in der Ringebene und macht Pyridin basisch (pKₛ des Pyridinium ≈ 5).