Addition von Bisulfit an Aldehyde

Demonstrationsexperiment auf Video

Addition von Bisulfit an Aldehyde

Lernziel: Nucleophile Addition an die Carbonylfunktion

Peter Keusch

English version

Chemikalien:
Benzaldehyd
Natriumdisulfit

Geräte und Glaswaren:
Mischzylinder mit NS-Deckelstopfen 500 mL
Becherglas 200 mL
Erlenmeyer 250 mL
Temperaturmessgerät
Temperatursonde

Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:

Benzaldehyd kann Kontaktallergien hervorrufen - gesundheitsschädlich beim Verschlucken.
Natriumdisulfit ist gesundheitschädigend und kann allergische Reaktionen bedingen. Reizmittel für Augen und Haut.

Schutzbrille und Schutzhandschuhe erforderlich. Das Experiment ist in einem gut durchlüfteten Raum durchzuführen.

Versuchsdurchführung:

In einem verschließbaren Erlenmeyerkolben werden 108 g Natriumdisulfit in 200 mL dest. Wasser gelöst. Natriumdisulfit ist in Wasser unter Bildung Bisulfit-Ionen gelöst.

In den Mischzylinder gibt man 116 mL Benzaldehyd und fügt obige Disulfitlösung hinzu. Die Mischung wird kräftig geschüttelt. Anschließend wird der Stopfen des Mischzylinders entfernt und eine mit einem Temperaturmessgerät verbundene Temperatursonde in das Reaktionsgemisch eingeführt.

Versuchsergebnis:

In einer exothermen Reaktion erstarrt der Inhalt des Mischzylinders.

Videoclip (Download RealPlayer .rm Datei)

Deutung des Versuchsergebnisses:

Die Addition an die Carbonyl-Doppelbindung stellt die charakteristische Reaktion der Aldehyde und Ketone dar. Aufgrund der Polarisation der Carbonylgruppe zeichnet sich das Kohlenstoffatom durch Elektronenmangel aus. Das partiell positiv geladene C-Atom ist für einen nukleophilen Angriff durch eine elektronenreiche Gruppe zugänglich. Im vorliegenden Fall wird ein Bisulfit-Ion an das elektrophile Zentrum des Aldehyds addiert. Da das Schwefelatom ein einsames Elektronenpaar besitzt, kann es als Nukleophil agieren und eine Bindung zum Carbonyl-C-Atom bilden (1).

Im allgemeinen reagieren Aldehyde schneller als Ketone. Sterische Hinderung und induktive Effekte bedingen die relative Reaktionsträgheit der Ketone (2).

· Sperrige Alkylgruppen hindern sterisch die Annäherung des Nukleophils.

· Alkylgruppen haben einen schwachen elektronenspendenden Effekt, der den elektrophilen Charakter der Carbonylgruppe mindert.

Die Addition von Bisulit an Aldehyde wird zu deren Reinigung genutzt. Durch Bildung des Bisulfit - Addukts werden Aldehyde aus dem Reaktionsgemisch isoliert. Anschließend kann der Aldehyd aus dem kristallinen Additionsprodukt mit verdünnter Mineralsäure bzw. verdünntem Alkali regeneriert werden.

Hinweise:
Demonstrationsexperiment auf Video Addition von 2,4-Dinitrophenylhydrazin an Aldehyde und Ketone
Demonstrationsexperiment auf Video Schiff's Reagenz
Experimente in Projektion Nachweis der Aldehyde mit Schiff's Reagenz

Liste der Experimente