Werner-von-Siemens-Gymnasium-Weißenburg/U.Me
LK-ABITUR 2007
B1 Sauerstoffhaltige org. Verbindungen
1.1 Hydrierung von Thymol
CH3
OH CH(CH3)2
H2 +
CH3
OH CH(CH3)2 3
Menthol Thymol
1.2 Die Löslichkeit bei der Zugabe von Natronlauge ist beim Thymol deutlich erhöht, weil hier das mesomeriestabilisierte Thymolat-Anion gebildet wird, das aufgrund seiner Ladung salzartig und damit gut löslich ist.
CH3
O- CH(CH3)2
Na+ CH3
O CH(CH3)2
CH3
O CH(CH3)2
CH3
O CH(CH3)2
1.3 Menthol wird mit angesäuerter Kaliumdichromatlösung beim Erwärmen von violett nach farblos bzw. leicht rosa entfärbt. Menthol ist ein sek. Alkohol der zum Keton oxidiert wird.
Cr2O72- + 6 e- + 14 H3O+ 2 Cr3+ + 21 H2O
CH3
OH CH(CH3)2
+ 2 H2O
CH3
O CH(CH3)2
+ 2 e- + 2 H3O+ Ox
Red
CH3
OH CH(CH3)2
Cr2O72-
+ + 8 H3O+
CH3
O CH(CH3)2
+ 2 Cr3+ + 15 H2O Redox
/ 3
3 3
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1.4.1 Durch Abspaltung von Wasser entsteht als Zwischenstufe das Carbokation:
CH3
OH CH(CH3)2 Menthol
H2SO4
CH3
CH(CH3)2 H
H2O HSO4-
+ + +
CH3
CH(CH3)2 H
CH3
CH(CH3)2
O CH3
CH(CH3)2
CH3
CH(CH3)2
CH3
CH(CH3)2 HO
+ +
+
H- H-
Reaktionsprodukt A Reaktionsprodukt B
1.4.2 Bei der Reaktion von ungesättigten Verbindungen (Doppelbindung) wie beim Reaktionsprodukt B tritt
mit braunem Bromwasser Entfärbung ein.
mit Baeyers-Reagenz Braunfärbung von violetter sodaalkalischer KMnO4-Lösung auf.
2.1
CH3 CH2 C CH3 O
CH3 C CH CH3 CH3
CH3 CH2 CH2 CH2 OH
Butanon
M = 72 u; bC
2-Methyl-2-en
M = 70 u; b = 38 °C
Butan-1-ol
M = 74 u; b = 118 °C
Butanon: leichte Polarität zwischen den Molekülen durch zwei freie Elektronenpaare am Sauerstoff und den H-Atomen mittlere Siedetemperatur
2-Methyl-2-en: keine Polarität zwischen den Molekülen, hier sind nur schwache van- der-Waals Kräfte vorhanden, die von der Größe der Oberfläche abhängen und nur auf geringe Entfernungen wirken geringe Siedetemperatur
Butan-1-ol: Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen aufgrund der starken polaren Hydroxygruppe des Alkohols hohe Siedetemperatur
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Der geringe Unterschied in der Molekülmasse der Verbindungen ist unerheblich für die Siedetemperaturen.
2.2
H C O H
H2O HO C OH
H
H
C O H H3C
H2O HO C OH
H
CH3
C O H3C H3C
H2O HO C OH
CH3
CH3 +
+
+
ca. 100 %
58 %
etwa 0 %
Aufgrund der Polarität der CO-Bindung trägt das C-Atom eine pos. Teilladung.
Die Methylgruppen haben einen +I-Effekt und setzen damit die pos. Teilladung am Carbonyl-C-Atom herab, daraus ergibt sich eine geringere Reaktivität gegenüber dem nukleophilen Wasser mit zunehmender Zahl der Methylgruppen.
So liegt der Anteil von B im Gleichgewicht bei 100 %, wenn keine Methylgruppe vorhanden ist, etwa bei der Hälfte, wenn eine Methylgruppe wirksam ist und bei 0 % liegt das Gleichgewicht von B, wenn zwei Methylgruppen Elektronen schieben.
2.3 Radikalische Substitution
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R O O R 2 R O
R O C C H CH3
CH3CH3
R O C C H CH3
CH3CH3
R O C C H CH3
CH3CH3
C C H CH3
CH3CH3
R O C C C C H CH3H CH3
CH3CH3CH3CH3
R O C C C C H CH3H CH3
CH3CH3CH3CH3
C C H CH3
CH3CH3
R O C C C C H CH3H CH3
CH3CH3CH3CH3 C C H CH3
CH3CH3
R O C C C C H CH3H CH3
CH3CH3CH3CH3 C C H CH3
CH3CH3
O R R O C C C C
H CH3H CH3
CH3CH3CH3CH3 C C H CH3
CH3CH3 O R +
+
+
+ Start:
Fortführung:
Abbruch:
