VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I

VO Organische Chemie I 21. Carbonsäuren I: Monocarbonsäuren
R–CH3 =(O2)=> R–COOH
Das ist besonders bei aromatischen Carbonsäuren wichtig (hier: Benzoesäure aus Toluol):
CH3
b) durch Oxidation primärer Alokohole (s. 15.4)
c) aus Alkylmagnesiumhalogeniden
Dieses Verfahren ist auch dazu geeignet, um radioaktiv markierte Carbonsäuren zu
erhalten (grünes C-Atom ist dann ein 14 C).
– +
R–MgX +
14 C-markiertes CO2 gibt es im Handel als Bariumcarbonat (Ba 14 CO3) zu kaufen, aus dem
man in einer vollständig abgeschlossenen Quarzglasapparatur das 14 CO2 freisetzt.
d) durch Reaktion mit einem Cyanidion
Dieses ist ein starkes nukleophiles Agens; in einem ersten Schritt entsteht ein Alkylnitril,
welches in einer Lauge oder Säure zu einer Carbonsäure reagiert (obwohl die CN-
Dreifachbindung sehr stabil ist, gelingt es trotzdem, sie aufzuspalten).
R–X + CN – => R–CN + X – =(H + /OH – )=> R–COOH
21.3 Physikalische Eigenschaften
Carbonsäuren haben die Möglichkeit zur Ausbildung von
H-Brücken, welche hier besonders stark gegeben ist, da
sich zwei Carbonsäuremoleküle zu dimeren Einheiten
verbinden können.
O
C
O2
Es ist eindeutig nachgewiesen, dass in konzentrierter Essigsäurelösung zwei
Essigsäuremoleküle wie in der Abb. oben zusammengehängt sind; selbst im gasförmigen
Zustand knapp über dem Kp zeigt die Messung der Dampfdichte solche Dimere!
Daher haben Carbonsäuren ziemliche hohe Kp, z.B. CH3COOH: 118 °C (trotz einer
Molekülmasse von nur 60).
–
+
– O
COOH
R C
O
OMgX
H + , H2O
- 118 -
R C
O
O H
R C
O
H
O H
O
O
C
R