Acetessigester
Acetessigester ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Ketoester. Es handelt sich um den Ethylester der 3-Oxobutansäure (Acetessigsäure).
Gewinnung und Darstellung
Der klassische Syntheseweg über Carbonylchemie ist die Claisen-Kondensation des Ethylacetats.<ref name="Roempp" /> Die Darstellung wurde erstmals 1863 durch Johann Georg Anton Geuther beschrieben.<ref>Vorlage:Literatur</ref><ref>Vorlage:Literatur</ref> Modernere technische Prozesse erzeugen Acetessigester aus Ethanol und Diketen.<ref name="Roempp">Vorlage:RömppOnline</ref> Die Synthese verläuft mit einer Reaktionsenthalpie von −127 kJ·mol−1 exotherm.<ref>Lopatin, E.B.; Popov, V.V.; Epshtein, N.A.; Mikhaleva, L.M.; Makarov, Yu.N.: Kinetic and thermochemical characteristics of diketene-based reactions in Khim.-Farm. Zh. 26 (1992) 76–78.</ref>
Eigenschaften
Acetessigester ist eine farblose, leicht ölige Flüssigkeit, die bei Normaldruck bei 180 °C siedet.<ref name="GESTIS" /> Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log10(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 5,16327, B = 2189,547 und C = −29,184 im Temperaturbereich von 302 bis 454 K.<ref name="Stull">Stull, D.R.: Vapor Pressure of Pure Substances – Organic Compounds in Ind. Eng. Chem. 39 (1947) 517–540, doi:10.1021/ie50448a022.</ref> Die molare Verdampfungsenthalpie beträgt 52,2 kJ·mol−1.<ref>Stephenson, R.M.; Malanowski, S.: Handbook of the Thermodynamics of Organic Compounds 1987, doi:10.1007/978-94-009-3173-2.</ref> Acetessigester zeigt eine ausgeprägte Keto-Enol-Tautomerie (in n-Hexan liegen 46 % des Acetessigesters, in Ethanol 12 % und in Wasser 0,4 % als Enol vor).<ref>Jürgen Sauer: Das Experiment: Keto-Enol-Tautomerie. In: Chemie in unserer Zeit. 3, 1969, S. 25–26, doi:10.1002/ciuz.19690030106.</ref>
Es handelt sich um eine C–H-acide Verbindung, pKs = 11, da das Enolat-Anion stark mesomeriestabilisiert ist.
Die aktivierte Methylengruppe zwischen den beiden Carbonylfunktionen ist sehr reaktiv und lässt sich alkylieren, acylieren und halogenieren. So funktionalisierte Acetessigesterderivate können mit konzentrierter Lauge in Carbonsäuren gespalten werden und mit Säuren bildet sich ein Keton.
Acetessigester bildet bei höheren Temperaturen entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei 65 °C.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Die untere Explosionsgrenze (UEG) liegt bei 1,0 Vol.‑% (54 g/m3).<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes" /> Die Zündtemperatur beträgt 350 °C.<ref name="GESTIS" /><ref name="Brandes">E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen – Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase, Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Bremerhaven 2003.</ref> Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2.
Verwendung
Acetessigester ist durch die funktionellen Gruppen Ausgangsmittel für organische Synthesen wie die Hantzschsche Dihydropyridinsynthese und die Japp-Klingemann-Reaktion. Er wird auch als Lösungsmittel eingesetzt.
Analytik
Eisen(III)-chlorid-Lösung färbt eine wässrige Acetessigesterlösung durch Komplexbildung violett:
Die Reaktion ist wenig spezifisch, weil andere enolisierbare β-Ketocarbonsäuren (wie z. B. Salicylsäure) und deren Ester die gleiche Reaktion zeigen.
Acetessigester wird in der Baustoffanalytik zur Bestimmung von freiem Calciumoxid (CaO) in Flugaschen oder Zement (Bestimmung nach Franke) eingesetzt.<ref>Franke, L., Bentrup, H.: Einfluß von Rissen auf die Schlagregensicherheit von hydrophobiertem Mauerwerk und Prüfung der Hydrophobierbarkeit in Bautenschutz + Bausanierung 1991, 14, 98–101 und 117–121.</ref>
Literatur
- Hans Beyer, Wolfgang Walter: Lehrbuch der Organischen Chemie, 23. Auflage; S. Hirzel Verlag, Stuttgart – Leipzig 1998; ISBN 3-7776-0808-4.
Einzelnachweise
<references />