Aldoladdition
Bildung von β-Hydroxycarbonylverbindungen durch Addition eines Enolats an eine Carbonylverbindung
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Die Aldoladdition ist eine Additionsreaktion aus dem Bereich der organischen Chemie. Bei der Aldoladdition reagieren Aldehyde und Ketone zu β-Hydroxyaldehyden (Aldole) oder β-Hydroxyketonen. Die Aldoladdition ist eine Variante der Aldolreaktion.
Übersichtsreaktion
Die Aldoladdition wird hier beispielhaft an der Reaktion von zwei Molekülen des Acetaldehyds durchgeführt. Die Reaktion verläuft entweder basen- oder säurekatalysiert:
Übersichtsreaktion der Aldoladdition
Die grün markierte Bindung ist die neu geknüpfte Bindung zwischen den beiden Aldehyden. Bei dieser Additionsreaktion entsteht 3-Hydroxybutanal, das zu den Aldolen zählt.
Mechanismus
Die base- und säurekatalysierten Mechanismen der Aldoladdition werden an der Beispielreaktion von zwei Molekülen Acetaldehyd erklärt.
Basenkatalysierte Aldoladdition
Im Folgenden wird der Mechanismus der basenkatalysierten Aldoladdition anhand des obigen Beispiels vorgestellt:
Additionsmechanismus basenkatalysiert
Das zur Carbonylgruppe des Acetaldehyds α-ständige Wasserstoffatom ist aufgrund der Carbonylverbindung acide, d. h., dass an der α-Position des Kohlenstoffatoms ein Wasserstoffatom durch eine starke Base abgespalten werden kann. In diesem Beispiel wird der Acetaldehyd (1) durch ein Hydroxid-Ion deprotoniert. Es entsteht ein mesomeriestabilisiertes Carbanion/Enolat 2. Das nucleophile Enolat 2 greift die Carbonylgruppe eines weiteren Acetaldehyds an. Es bildet sich ein Alkoholat 3, das protoniert wird. Damit bildet sich ein Aldol 4, in diesem Fall 3-Hydroxybutanal.[1]
Säurekatalysierte Aldoladdition
Im Folgenden wird der Mechanismus der säurekatalysierten Aldoladdition ebenfalls am obigen Beispiels vorgestellt:
Additionsmechanismus säurenkatalysiert
Bei der säurekatalysierten Aldoladdition wird das Sauerstoffatom der Carbonylgruppe des Acetaldehyds (1) protoniert. In Gegenwart einer Säure bildet sich aus dem Acetaldehyd im Zuge einer Keto-Enol-Tautomerie ein Enol. Dieses greift nun die protonierte Carbonylgruppe 5 nucleophil an. Es bildet sich ein protoniertes Aldol 6. Durch Deprotonierung entsteht ebenfalls 3-Hydroxybutanal (4).[1]
Literatur
- K. P. C. Vollhardt, N. E. Schore: Organische Chemie. 4. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2005, ISBN 978-3-527-31380-8.
- J. Buddrus, B. Schmidt: Grundlagen der organischen Chemie. 4. überarbeitete und aktualisierte Auflage, Walter de Gruyter, Berlin/New York 2011, ISBN 978-3-11-024894-4.