2-Cyclohexen-1-on

Chemische Eigenschaften

Summenformel C6H8O
CAS-Nummer 930-68-7
Aggregatzustand flüssig
Dichte 0,993 g·cm−3 (20°C)
Schmelzpunkt −53 °C
Siedepunkt 169–171 °C
Dampfdruck 5,662 kPa (84,4 °C)
Löslichkeit leicht löslich in den meisten organischen Lösungsmitteln; Löslichkeit in Wasser ca. 0,43 mol·l−1 bei pH 7 und 25 °C

Inhalt

2-Cyclohexen-1-on ist im reinen Zustand eine farblose, aber als kommerziell erhältliches Produkt meist gelbliche Flüssigkeit. Bezüglich seiner funktionellen Gruppen kann man es sowohl zu den Cycloalkenen als auch zu den Ketonen zählen.

Gewinnung und Darstellung

Zur Herstellung von 2-Cyclohexen-1-on gibt es mehrere verschiedene Synthesewege, von denen nur einige hier genannt seien:

Eine für den Labormaßstab gut ausgearbeitete Methode ist die Reduktion und saure Hydrolyse von 3-Ethoxy-2-cyclohexen-1-on, welches wiederum aus Resorcin über das 1,3-Cyclohexandion zugänglich ist:

Steht flüssiger Ammoniak zur Verfügung, ist es ausgehend von Anisol durch Birch-Reduktion mit anschließender saurer Hydrolyse und Umlagerung der C-C-Doppelbindung erhältlich:

Ebenfalls recht gut ist es aus Cyclohexanon durch α-Bromierung und Eliminierung, oder aus 3-Chlorcyclohexen mittels Hydrolyse und Oxidation erhältlich.

Technisch wird 2-Cyclohexen-1-on durch katalytische Oxidation von Cyclohexen, z. B. mit Wasserstoffperoxid an Vanadiumkatalysatoren, hergestellt. Es sind mehrere Verfahrensvarianten mit unterschiedlichen Oxidationsmitteln bzw. Katalysatoren patentiert.

Eigenschaften

2-Cyclohexen-1-on ist mit einem Schmelzpunkt von −53 °C und einem Siedepunkt von etwa 170 °C bei Raumtemperatur eine leichtbewegliche, klare Flüssigkeit, die mit 0,993 g·cm−3 eine Dichte ähnlich der von Wasser aufweist.

Es ist mit vielen Lösungsmitteln, wie z. B. Alkoholen (Methanol, Ethanol), Ethern (Diethylether, Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan, tert-Butylmethylether), Halogenalkanen (Dichlormethan, Chloroform), Estern (Ethylacetat) und auch mit polaren, aprotischen Lösungsmitteln (N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid) unbegrenzt mischbar.

Die Löslichkeit in Wasser beträgt 41,3 g·l−1 bei pH 7 und 25 °C.

2-Cyclohexen-1-on kann sowohl übliche Reaktionen von Ketonen (z. B. Acetalbildung) als auch von Alkenen (z. B. elektrophile Additionen, Cycloadditionen, Epoxidierung) eingehen. Als typischer Vertreter der α,β-ungesättigten Carbonylverbindungen besitzt es eine elektronenarme C-C-Doppelbindung, die auch als Elektrophil fungieren kann. Mit starken Basen kann es an den Positionen 4 und 6 (die beiden CH2-Gruppen, die der Carbonylgruppe bzw. der C-C-Doppelbindung benachbart sind) deprotoniert werden.

Verwendung

Es ist ein oft verwendeter Synthesebaustein in der organischen Chemie, da es viele verschiedene Möglichkeiten der Molekülgerüst-Erweiterungen bietet. Beispielsweise kann es leicht in einer Michael-Addition mit Nukleophilen (wie etwa Enolaten oder Silylenolethern) oder auch im Sinne einer Diels-Alder-Reaktion mit elektronenreichen Dienen umgesetzt werden. Weiterhin reagiert es mit Organokupfer-Verbindungen unter 1,2-Addition, d. h. mit Angriff des Nukleophils am Carbonyl-Kohlenstoffatom. Es wird z. B. in mehrstufigen Totalsynthesen beim Aufbau von polyzyklischen Naturstoffen eingesetzt.

Sicherheitshinweise

Da 2-Cyclohexen-1-on besonders beim Einatmen und bei Hautkontakt giftig ist, sollte es nur unter einem gut ziehenden Abzug und mit geeigneten Schutzhandschuhen gehandhabt werden. Außerdem gilt diese Substanz als entzündlich.

Literatur

  • W. F. Gannon, H. O. House, Organic Synthesis, Coll. Vol. 5, 1973, 294
  • W. F. Gannon, H. O. House, Organic Synthesis, Coll. Vol. 5, 1973, 539
  • R. B. Thompson, Organic Synthesis, Coll. Vol. 3, 1955, 278
  • Chemikalien-/Reagenzienkataloge der Merck KGaA (Darmstadt) und der Sigma-Aldrich Chemie GmbH (Taufkirchen)