I Br
R1
C C R2
H H
C C H R1
R2 H
+ I Br C
C H R1
R2 H
I Br
C R1 H
R2 C H
I +
C C H R1
R2 H
I Br Br
C R1 H
R2 C H
I R1 C H
C R2
H I C
C
C O CO C3H7 H
H
H O CO C11H23
H H
O CO C17H33
Lösung Aufgabe A1
1.1. Kokosfett: a) Sonnenblumenöl: b) Begründung:
>80% Anteil ein- und mehrfach ungesättigter Fettsäuren in Sonnenblumenöl; > 80% Anteil gesättigter Fettsäuren im Kokosfett
-> da natürliche Fettsäuren stets cis-konfiguriert an der Doppelbindung -> 30o –Knick in der Kohlenstoffkette -> schlechtere Einpassung in Molekülgitter -> niedrigere
Schmelztemperatur des entsprechenden Fettes.
1.2. Z.B. Glycerinester von Buttersäure C3H7COOH, Laurinsäure C11H23COOH und Ölsäure C17H33COOH
1.3. Elektrophile Addition von Iodbromid an Ölsäure Interhalogen Iodbromid ist polar gebaut:
Ölsäure
Mechanismus:
Elektrophile Addition
a. Ausbildung eines p - Komplexes:
b. Heterolytische Spaltung des Iodbromids, Ausbildung eines ( cyclischen ) s - Komple xes, der in ein Carbokation übergeht:
ბ
+ბ
-C R1 H
C R2
H
Br I C
C R2
H I H R1
Br
C16H33OH C15H31COOH
Nukleophiler Angriff des Bromidions auf das Carbokation vervollständigt die Addition:
2. Hexadecan-1-ol: Palmitinsäure:
C16H33OH C15H31C O C16H33
O
+ NaOH C15H31COO Na +
Natriumpalmitat
Natriumpalmitat ist gut wasserlöslich; das Palmitation ist amphiphil mit einem hydrophoben Palmitatrest und der hydrophilen Carboxylatgruppe.
In wässriger Lösung bilden die Seifenanionen kleine Gruppen, die sog. Micellen, in denen die hydrophoben Enden zueinander und die polaren Gruppen zu den Wassermolekülen gerichtet sind: grenzflächenaktiv.
Das „Lösen von Fett“ (Öl, Staub, Schmutz) von der zu reinigenden Wäsche und die Abführung dieser über das Waschwasser ist auf die emulgierende und dispergierende Wirkung dieser Seifenanionen zurückzuführen. Die langen Kohlenwasserstoffgruppen der Seifenmoleküle lösen sich leicht in kleinen Fetttropfen. Die polaren Enden ragen jedoch in das umgebende Wasser hinaus. Der Fetttropfen wird von den Seifenmolekülen schließlich vollständig umhüllt und von der zu reinigenden Fläche abgelöst. Die Vielzahl der so mit Seifenmolekülen ummantelten Fett- und Öltropfen bildet im Wasser eine Emulsion, die am Ende des Waschvorganges durch Abspülen mit frischem Wasser abgeführt wird.
2.2. Nachteile: Härteempfindlichkeit durch Bildung unlöslicher Ca- und Mg-salze in
„hartem“ Wasser: 2 R-COO− + Ca2+ → (R-COO)2Ca
Alkalische Reaktion durch teilweise Protolyse der Seifenanionen mit Wasser:
R-COO− + H2O → R-COOH + OH− Ersatzstoff z.B. Alkylbenzolsulfonat
2.3. Benzol: planar gebaut; alle Winkel 120o , alle C,C-Bindungen gleich lang, alle C- Atome sp2 –hybridisiert.
Dewar-Benzol: nicht planar, unterschiedliche Bindungslängen und – winkel, C-Atome z.T.
sp3 –hybridisiert.
