VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I

VO Organische Chemie I 15. Alkohole
wie CrO3 (Chromtrioxid) und
K2Cr2O7 (Kaliumdichromat),
Permanganate...
z.B. technische Herstellung von Formaldehyd: CH3OH =(Cu, Ag)=> CH2O + H2
Weiters gibt es auch Enzyme (Alkoholdehydrogenasen), welche imstande sind, eine derartige
Oxidation durchzuführen, so z.B. die körpereigenen, zinkhaltigen, v.a. in der Leber
vorkommenden Alkoholdehydrogenasen:
CH3CH2OH => CH3COH (Acetaldehyd) => CH3COOH (Essigsäure)
Essigsäure wird im Citratzyklus vollständig zu CO2 und H2O oxidiert
=> Alkohol ist ein gutes Nahrungsmittel.
Die Alkoholdehydrogenase dehydriert auch andere Alkohole, wenngleich sie bei Ethanol am
schnellsten ist.
c) Dehydratisierung
bedeutet Abspaltung von Wasser: Ein Alkohol wird durch eine Eliminierungs-Reaktion zum
entsprechenden Alken (vgl. 9.4).
Die Dehydratisierung lässt sich auf zwei verschiedene Arten bewerkstelligen:
1. pyrolytisch durch Erhitzen des Alkohols. Dabei werden Alkoholdämpfe durch ein
Quarzglasrohr geleitet, welches mit fein verteilen Aluminiumoxid (Al2O3) beschickt
ist; das ganze geschieht bei einer Temperatur von 300 – 400 °C.
2. säurekatalysiert durch Einwirkung einer Säure auf den Alkohol (läuft auch über
Carbeniumionen – E1-Mechanismus).
Die Leichtigkeit, mit der eine Dehydratisierung stattfindet, hat die Reihenfolge tertiär –
sekundär – primär (allg. laufen E-Rekationen bei tertiären Substraten ja am leichtesten ab)
z.B. primärer Alkohol Schwefelsäure, 160 – 200 °C
sekundärer Alkohol Phosphorsäure, 140 °C
tertiärer Alkohol Oxalsäure, um 100 °C
Das kann auch sehr schön in einem Experiment
gezeigt werden: Die Verbindung 1-Methyl-1,4-
cyclohexandiol hat eine tertiäre und eine
C C
sekundäre OH-Gruppe. Unter den gewählten
H OH
- 93 -
+ H
C C
+ – H2O
– H +
H3C
H
H O
H H
OH
OH
– H2O
H3PO4
H3C
H
C C
OH