Substanzklassen

α,β-Ungesättigte Carbonylverbindungen

Wie die Konjugation von C=C- und C=O-Bindung das β-C-Atom elektrophil macht und wie Enone durch Aldolkondensation entstehen.

Prüfungsrelevanz: gut zu wissen ✓ gelesen
Das Wichtigste in Kürze5 Punkte
  • Eine α,β-ungesättigte Carbonylverbindung enthält eine C=C-Bindung, die mit der C=O-Gruppe konjugiert ist. Mit Ketogruppe heißt sie Enon.
  • Die Elektronendichte ist am β-C erniedrigt, nicht am α-C. Nucleophile greifen deshalb dort an.
  • Beispiele sind Acrolein, Methylvinylketon und Acrylsäureester. Cyclohex-2-en-1,4-dion ist ein konjugiertes 1,4-Dicarbonylsystem.
  • Spironolacton besitzt ein Enon im Ring A, das bei der 1,6-Addition von Thioessigsäure an Canrenon erhalten bleibt.
  • Die Aldolkondensation liefert Enone. Ein 1,6-Diketon bildet intramolekular einen Fünfring. Nabumeton entsteht aus 6-Methoxynaphthalin-2-carbaldehyd und Aceton mit anschließender Hydrierung.

Dieses Kapitel ist für Supporter

Relaxed ins Stex ist ein kleines, unabhängiges Projekt. Mit einem Zugang unterstützt du uns und schaltest das ganze 1. Staatsexamen frei. ❤️

Zugang freischalten

Bitte bestätige zuerst deine E-Mail-Adresse

Wir haben dir einen Link geschickt. Erst mit bestätigter E-Mail-Adresse kannst du einen Zugang freischalten und nutzen.

Zum Konto

Worum es geht

Steht eine C=C-Doppelbindung direkt neben einer Carbonylgruppe, beeinflussen sich beide Bindungen gegenseitig. Dieses Strukturelement steckt in vielen Synthesebausteinen und in Arzneistoffen wie Spironolacton. Seine Reaktivität folgt aus der Elektronenverteilung.

Elektronenverteilung

In einer α,β-ungesättigten Carbonylverbindung liegt die C=C-Bindung zwischen dem α- und dem β-C-Atom, also direkt neben der C=O-Gruppe. Beide π-Systeme sind konjugiert und bilden ein gemeinsames Elektronensystem.

📖 Definition: Enon

Ein Enon ist eine α,β-ungesättigte Carbonylverbindung mit einer Ketogruppe. Der Name setzt sich aus „En“ für die C=C-Bindung und „on“ für das Keton zusammen.

Der elektronegative Sauerstoff zieht die π-Elektronen über das ganze System zu sich. In der zwitterionischen Grenzformel trägt er die negative Ladung. Die positive Ladung sitzt am Carbonyl-C und am β-C. Das α-C erhält in keiner Grenzformel eine positive Ladung.

Zwei Grenzformeln von Acrolein, rechts mit positiver Ladung am endständigen CH2 und negativer Ladung am Sauerstoff.

Mesomerie im Enon: Die positive Ladung landet am Carbonyl-C und am β-C.

Die C=C-Bindung ist dadurch elektronenarm. Nucleophile greifen bevorzugt am β-C an. Einfache Alkene reagieren dagegen mit Elektrophilen, weil ihnen dieser Elektronenzug fehlt. Die Addition am β-C behandelt die Michael-Addition.

🎯 Examensrelevant: Elektrophiles β-C-Atom

Wird im Examen gerne gefragt: Die Elektronendichte ist am β-C erniedrigt, nicht am α-C. Das gilt für Acrolein genauso wie für Methylvinylketon und Acrylsäureester.

Diese Vertreter solltest du erkennen:

Verbindung Struktur Carbonylgruppe
Acrolein (Propenal) \(\ce{CH2=CH-CHO}\) Aldehyd
Methylvinylketon (But-3-en-2-on) \(\ce{CH2=CH-CO-CH3}\) Keton
Acrylsäureester \(\ce{CH2=CH-COOR}\) Ester
Cyclohex-2-en-1,4-dion Sechsring, C=C zwischen zwei C=O konjugiertes 1,4-Dicarbonylsystem

Im Steroid Spironolacton trägt Ring A ein konjugiertes Enon (Δ4-3-on). Man gewinnt es aus Canrenon, einem Dienon mit Δ4,6-Dien-3-on. Thioessigsäure addiert in einer 1,6-Addition an C-7. Danach bleibt im Ring A ein Enon erhalten.

Steroidgerüst von Canrenon mit zwei konjugierten Doppelbindungen, daneben Spironolacton mit nur einer Doppelbindung im Ring A und Acetylthiogruppe an C-7.

Von Canrenon zu Spironolacton: Das Enon im Ring A übersteht die 1,6-Addition.

Bildung durch Aldolkondensation

Der klassische Weg zu Enonen ist die Aldolkondensation. Ein Enolat addiert an eine Carbonylgruppe. Das entstandene β-Hydroxyketon spaltet Wasser ab, und so bildet sich die konjugierte C=C-Bindung.

Die Reaktion läuft zwischen zwei Molekülen oder intramolekular. Ein 1,6-Diketon schließt dabei einen Fünfring. Aus Octan-2,7-dion entsteht so 1-Acetyl-2-methylcyclopenten, ein α,β-ungesättigtes Keton.

Ein Beispiel aus der Arzneistoffsynthese ist das Antirheumatikum Nabumeton. 6-Methoxynaphthalin-2-carbaldehyd kondensiert unter Basenkatalyse mit Aceton zum Enon. Anschließend hydriert man die C=C-Bindung. Die Ketogruppe bleibt erhalten, und es entsteht 4-(6-Methoxynaphthalin-2-yl)butan-2-on.

Reaktionsschema vom Naphthaldehyd über das ungesättigte Keton zum gesättigten Keton Nabumeton.

Nabumeton-Synthese: Aldolkondensation zum Enon, dann Hydrierung der C=C-Bindung.

Quiz

Teste dich mit 3 Karten
richtig oder falsch iWarum nur Aussagen? Fragen mit fünf Antworten löst man am sichersten, indem man jede Aussage einzeln bewertet: ✓✓ sicher richtig, ✓ eher richtig, 0 unsicher, ✗ eher falsch, ✗✗ sicher falsch. Mit dem Ausschlussprinzip ergibt sich daraus die Lösung. Dieses einzelne Bewerten ist der wichtigste Handgriff fürs Examen, und genau den übst du hier.

Aussage 1

Die C=C-Doppelbindung eines Acrylsäureesters wird bevorzugt von Nucleophilen angegriffen.

Durch die Konjugation mit der Estercarbonylgruppe ist die C=C-Bindung elektronenarm, das β-C ist elektrophil.

Aussage 2

In Methylvinylketon ist die Elektronendichte am α-C-Atom am stärksten erniedrigt.

Die positive Partialladung liegt in der Grenzformel am β-C-Atom und am Carbonyl-C. Das α-C ist nicht der Ort niedrigster Elektronendichte.

Aussage 3

Die intramolekulare Aldolkondensation eines 1,6-Diketons liefert ein α,β-ungesättigtes Keton mit Sechsring.

Aus einem 1,6-Diketon entsteht ein Fünfring, etwa 1-Acetyl-2-methylcyclopenten aus Octan-2,7-dion.

Fehler entdeckt oder eine Idee? Wir verbessern die Inhalte laufend. Melde es uns gerne über dieses Formular ❤️

Teile der Inhalte wurden mithilfe von KI-Systemen erstellt und werden fortlaufend redaktionell geprüft. Trotz Sorgfalt können Fehler enthalten sein. Wichtige Informationen bitte anhand offizieller Quellen prüfen. Relaxed ins Stex ist ein unabhängiges Angebot und steht in keiner Kooperation mit dem IMPP. Das Angebot ist weder vom IMPP autorisiert noch mit diesem verbunden.

Zurück nach oben