Versuch 5.1.5

5. Reaktionen polarer elektronenreicher C=C-Bindungen mit Elektrophilen www.ioc-praktikum.de
und polarer elektronenarmer C=C-Bindungen mit Nucleophilen
5.1.5 Umsetzung von Benzaldehyd mit Butanon unter Säurekatalyse zu 3-Methyl-4-
phenyl-3-buten-2-on (5)
H
O
O
O
C 7
H 6
O
(106.1)
+
C H 3
C 4
H 8
O
(72.1)
H 2
SO 4
CH 3
CH 3
- H 2
O
CH 3
5
C 11
H 12
O
(160.2)
Arbeitsmethoden: Feststoffdestillation
Chemikalien
Benzaldehyd
Butanon
tert-Butylmethylether
Konz. Schwefelsäure
Sdp. 179 °C. Langsame Autoxidation zu Benzoesäure, frisch destillieren!
Sdp. 79 °C, d = 0.80 g/ml, Dampfdruck bei 20 °C: 105 hPa.
Sdp. 55 °C, d = 0.74 g/ml, Dampfdruck bei 20 °C: 268 hPa.
95–98proz., d = 1.84 g/ml. Verursacht schwere Verätzungen. Sofort mit viel
Wasser abspülen.
Durchführung
Vor Beginn Betriebsanweisung erstellen.
In einem 100-ml-Rundkolben werden 0.10 mol (10.6 g, 10.1 ml)
Benzaldehyd und 0.30 mol (21.6 g, 27.0 ml) Butanon 1 mit 2.0 ml
konz. Schwefelsäure versetzt, mit einem PVC-Stopfen verschlossen
und 24 h bei Raumtemperatur gerührt.
Wasser
Isolierung und Reinigung
Das Reaktionsgemisch wird auf 50 ml Eiswasser gegossen und
dreimal mit je 25 ml tert-Butylmethylether extrahiert (→ E 1 ). Zur
Neutralisation werden die vereinigten Etherphasen mit 20 ml
Portionen gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung geschüttelt,
bis bei weiterer Zugabe keine Kohlendioxid-Entwicklung mehr
auftritt (→ E 1 ). Die Etherphase wird über Natriumsulfat getrocknet.
Nach dem Abfiltrieren vom Trockenmittel (→ E 2 ) wird das
Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert (→ E 3 ). Der
Rückstand wird in einer Feststoffdestillationsapparatur bei
vermindertem Druck destilliert (Sdp. 133–134 °C/16 hPa) (→ E 4 ).
Das Produkt erstarrt bei Raumtemperatur, man bestimme Ausbeute
und Schmelzpunkt. Ausbeute an 5: 60–70%, Schmp. 37–38 °C.
1 Warum werden die Edukte in diesem Molverhältnis eingesetzt?
Hinweise zur Entsorgung (E)
E 1 : Wässrige Lösung mit Spuren von organischen Verbindungen → Entsorgung (H 2 O mit RH).
E 2 : Kontaminiertes Natriumsulfat → Entsorgung (Anorg. Feststoffe).
E 3 : Abdestilliertes Lösungsmittel mit Resten von Butanon → Entsorgung (RH).
E 4 : Destillationsrückstand in wenig Aceton lösen → Entsorgung (RH).
Versuch 5.1.5, Rev. 1.0 1

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Auswertung des Versuchs
1 H-NMR-Spektrum von 5 (300 MHz, CDCl 3 ): δ = 2.04 (3 H), 2.45 (3 H), 7.27–7.44 (5 H), 7.51 (1 H).
614.3 Hz
612.9 Hz
2254.7 Hz
2253.4 Hz
b)
b)
a)
a)
8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
3.0 2.0 [ppm] 0.0
13 C-NMR Spektrum von 5 (75.5 MHz, CDCl 3 ): δ = 12.95 (CH 3 ), 25.87 (CH 3 ), 128.48 (CH), 128.59 (CH),
129.73 (CH), 135.91 (C), 137.73 (C), 139.72 (CH), 200.30 (C).
LM
220
200
180
160
140
120
100 80 60 40 20 [ppm] 0
IR-Spektrum von 5 (Film):
100
T [%]
50
3085
3050
3025
2925
2960
3000
1575
1625
1665
0
~
4000 3000 2000 1500 1000 ν [cm -1 ]
* Formulieren Sie den zu 5 führenden Reaktionsmechanismus.
* Vergleichen Sie das Ergebnis dieses Versuchs mit dem von Versuch 5.1.4.
Versuch 5.1.5, Rev. 1.0 2

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Weitere denkbare Reaktionsprodukte:
O
CH 3
O
H 3
C
OH
O
CH 3
C H 3
CH 3
A B C
D
* Mit welchen spektroskopischen Daten lassen sich A–D ausschließen?
* Diskutieren Sie die denkbaren Reaktionsmechanismen. In welchem Zusammenhang stehen A/B und C/D?
Literatur, allgemeine Anwendbarkeit der Methode
H.O. House, Modern Synthetic Reactions, 2. Aufl. W.A. Benjamin Inc. New York 1972, S. 495-473. Siehe in
Analogie zur Darstellung von 5: M.T. Bogert, D. Davidson, J. Am. Chem. Soc. 1932, 54, 334–338.
Versuch 5.1.5, Rev. 1.0 3