Dibenzylidenaceton

Mit einer einfachen Kondensation von Benzaldehyd an Aceton lassen sich interessante Verbindungen herstellen und derivatisieren. Mit mesomeriestabilisierenden Substituenten lässt sich eine geplante Farbvertiefung erreichen und leicht durchführen.

Folgende Verbindung wurden mit Hilfe dieser Synthese entwickelt:



Auf die exakte Bennung der überall dargestellten E-Isomere wird verzichtet, da bei der Synthese zu gewissen Teilen auch die Z-Isomere gebildet werden.

Geräte:

100 ml-Erlenmeyerkolben, Magnetheizrührer, Becherglas, Pipette/Tropf- oder Scheidetrichter

Chemikalien:

Benzaldehyd (Xn)


Aceton (F, Xi)


Ethanol (F)


Natriumhydroxid (C)


Salicylaldehyd (Xn)


4-(Dimethylamino)-benzaldehyd

Durchführung:

Es werden 10 g Natriumhydroxid in 100 ml Wasser gelöst und anschließend 80% Ethanol zugegeben. In die abgekühlte Lösung wird unter ständigem Rühren langsam (etwa 10 min) eine Lösung aus 11 ml Benzaldehyd und 3,8 ml Aceton getropft.
Nach kurzer Zeit färbt sich die Lösung gelblich, dann trüb und schließlich fallen Kristalle aus, welche nach einer Stunde Rühren abgesaugt und aus Ethanol umkristallisiert werden können. Das Umkristallisieren gestaltet sich recht unangenehm, da das Produkt im Lösungsmittel zu schmelzen scheint und als feste Masse und nicht feinkristallin ausfällt, daher wird anschließend getrockenet und in einem Mörser pulverisiert.

Ausbeute: 8 g (75% d.Th.)

Entsorgung:

Die Produkte werden dem organischen Feststoffabfall zugeführt und die benötigten Lösungsmittel den halogenfreien organischen Lösemittelabfällen zugeführt.

Erklärung:

Es handelt sich um eine Aldolkondensation.



Die Derivate lassen sich z.B. mit Salicylaldehyd auf die selbe Weise synthetisieren. Interessant ist der Farbunterschied bei einem Überschuss Aceton, was die Bildung von Benzylidenaceton, dem einfach substituierten Aceton zur Folge hat. Somit wird unter Verwendung von 4-(Dimethylamino)-benzaldehyd bei einem Überschuss Aceton ein gelbes und bei einem Überschuss des Aldehydes rotes Produkt gewonnen, was sich mit der Struktur der jeweiligen Moleküle gut erklären lässt. Die vier auf diese Weise hergestellten Produkte sind alle in Aceton löslich und färben die Lösung mehr oder weniger stark entsprechend ihrer Eigenfarbe. Erwähnenswert ist, dass die benetzte Gefäßwand im Falle des 1,5-Bis[4-(dimethylamino)phenyl]penta-1,4-dien-3-on ähnlich wie bei Fluorescein "leuchtend" scheint.

Die tiefe Farbigkeit resultiert aus folgender Mesomerie:



Da das 4-[4-(Dimethylamino)phenyl]but-3-en-2-on (gelb) nur eine mesomere und das 1,5-bis[4-(dimethylamino)phenyl]penta-1,4-dien-3-on (rot) mindestens eine weitere Grenzstruktur aufweist, ist die Farbvertiefung erklärbar.

Die beiden hydroxysubstituierten Derivate (Natrium-2-[3-oxobut-1-en-1-yl]phenolat) und di-Natrium- 2,2'-[3-oxopenta-1,4-dien-1,5-diyl]diphenolat) lassen sich als Natriumsalze leichter isolieren als als freie Säuren. Die Salze haben eine dunkelbraune oder als Kristalle grün schimmernde Erscheinung. Als freie Säuren sind beide gelb. Bemerkenswert ist die außerordentliche Färbekraft der ionisierten Moleküle, welche eine wässrige Lösung tiefrot färben. Bei einer Protonierung der in Wasser nur schwerlöslichen freien Säuren tritt eine mit einer geringfügigen Lösung verbundene Rot-/Rosafärbung auf.



Bilder:


Basische Ethanollösung


Färbung nach kurzer Zeit


Getrübte Lösung


Gebildeter Niederschlag


Abgesaugter Niederschlag des Dibenzylidenacetons


Alle Syntheseprodukte


Dibenzylidenaceton und Benzylidenaceton


4-[4-(Dimethylamino)phenyl]but-3-en-2-on (gelb) und das 1,5-Bis[4-(dimethylamino)phenyl]penta-1,4-dien-3-on (rot). Die rechts zu sehende Lösung ist eine Lösung von di-Natrium- 2,2'-[3-oxopenta-1,4-dien-1,5-diyl]diphenolat.


Natrium-2-[3-oxobut-1-en-1-yl]phenolat) und di-Natrium- 2,2'-[3-oxopenta-1,4-dien-1,5-diyl]diphenolat