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Tutorial MenueOxidationsreaktionen in der Organischen ChemieLerneinheit 16 von 18

Oxidation einer Methylen-Gruppe zu einer Carbonyl-Gruppe

Die Oxidation einer Methylen-Gruppe zur Carbonyl-Gruppe: Einführung

Die Oxidation von nicht aktivierten Methylen-Gruppen durch Sauerstoff führt zu einem Produktgemisch mit der Carbonsäure als Hauptprodukt und ist deshalb zur Herstellung von Carbonyl-Verbindungen, die nur in geringeren Mengen erhalten werden, uninteressant.

Die Oxidation von aktivierten Methylen-Gruppen ist wesentlich selektiver und führt unter bestimmten Reaktionsbedingungen zu den Ketonen. Dennoch sind Ausbeuten und Selektivitäten meist nicht ausreichend, um empfindliche Substrate zu synthetisieren. Die Reaktion findet hauptsächlich industrielle Anwendung.

Ausgangsstoffe:

  • Alkan oder Alkyl-Gruppe
  • Sauerstoff
  • Katalysator

Reaktionsprinzip:

Die Oxidation von Methylen-Gruppen mit Sauerstoff in Gegenwart von Mangan- und Kobaltsalzen bei über 100 °C verläuft nach einem Radikalmechanismus und führt zu einem Produktgemisch aus Alkoholen, Ketonen, Aldehyden, Säuren und anderen Oxidationsprodukten. Zunächst reagiert der Sauerstoff unter Peroxidbildung mit dem Substrat. Diese Initialreaktion wird als Autoxidation bezeichnet. Die entstehenden Peroxide, welche meistens nicht isoliert werden können, zerfallen zu Ketonen. Durch die Wahl von geeigneten Reaktionsbedingungen muss die Reaktion auf der Stufe der Ketone gestoppt werden, da die Ketone sonst unter C-C-Spaltung zu den Carbonsäuren weiteroxidiert werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Entfernung der Ketone aus dem Reaktionsgemisch.

Beispiel: Synthese von Acetophenon

Abb.1

Anwendung:

Industrielle Herstellung von Acetophenon aus Ethylbenzol.

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