Keto-Enol-Tautomerie des Acetessigsäureethylesters

Demonstrationsexperiment auf Video

Keto-Enol-Tautomerie des Acetessigsäureethylesters

Lernziel: Nachweis der Enol-Form, Fe(III)-Komplex

Peter Keusch

English version

Chemikalien:
	Acetessigsäureethylester
	Phenol
	Ethanol 95 %
	Brom
	FeCl₃ · 6 H₂0

Fe(III)-chlorid-Lösung: 1 g FeCl₃ · 6 H₂0 in 150 ml dest. Wasser
Bromwasser: 6 g Brom in 300 mL dest. Wasser

Glaswaren:
	2 Reagierkelche, graduiert, 500 mL
	2 Glasrührstäbe
	2 Bechergläser 300 mL
	2 Schnappdeckelgläser 20 mL
	Vollpipette 10 mL
	Vollpipette 2 mL
	2 Peleusbälle
	2 Messzylinder 100 mL

Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:

Phenol ist giftig bei Berührung mit der Haut und beim Verschlucken. Verursacht Verätzungen.
Brom verursacht schwere Verätzungen. Dämpfe reizen Augen und Schleimhäute.

Bromwasser ist gesundheitsschädigend. Es führt zur Reizung der Haut. Langer Kontakt kann den Augen schaden.

Ethanol ist leicht entzündlich.

Schutzbrille und Schutzhandschuhe erforderlich. Das Experiment ist in einem Tischabzug durchzuführen!

Versuchsdurchführung:

Zwei Kelchgläser werden wie folgt versorgt:

Reagierkelch 1	2 g Phenol gelöst in 500 mL dest. Wasser
Reagierkelch 2	400 mL Eiswasser, 60 mL Ethanol, 2 mL Acetessissäureethylester

Die Phenollösung wird mit 10 mL FeCl₃ - Lösung versetzt, die Lösung des Acetessissäureethylesters mit 20 mL FeCl₃ - Lösung. Zur Lösung in Reagierkelch 2 fügt man unter Rühren Bromwasser.

Versuchsergebnis:

Die Lösungen in den beiden Reagierkelchen zeigen eine blauviolette bzw. rotviolette Färbung. Fügt man zur Lösung in Reagierkelch 2 Bromwasser, so verschwindet die rotviolette Farbe. Die Lösung schlägt nach hellgelb (Bromüberschuss!) um. Nach ca 70 Sekunden ist die Lösung wieder rotviolett gefärbt. Dieser Vorgang kann zwei- bis dreimal wiederholt werden.

Videoclip (Download RealPlayer .rm-Datei)

Deutung des Versuchsergebnisses:

Tautomerie is eine besondere Art der Strukturisomerie. Eines der bekanntesten Beispiele für ein tautomeres System stellt das tautomere Gleichgewicht zwischen einem Keton und seiner Enolform dar. Dieser Typ der Tautomerie wird als Keto-Enol-Tautomerie bezeichnet. In vielen aliphatischen Aldehyden und Ketonen herrscht die Ketoform vor. Im Phenol überwiegt die Enolform. Eine Zwischenstellung zeigt der Acetessissäureethylester, der bei Raumtemperatur zu etwa 92,4 % aus der Ketoform und zu etwa 7,6% aus der Enolform besteht. Die wechselseitige Umwandlung der beiden Formen ist mit einer Protonenwanderung und einer Verschiebung von Bindungselektronen verbunden (1). Die Enolform des Acetessissäureethylesters wird durch intramolekulare Wasserstoffbrückenbindung stabilisiert, die des Phenols durch Resonanz. Wird die Enolform aus dem Gleichgewicht entfernt, so verschiebt sich das Gleichgewicht, indem die Enolform aus der Ketoform nachgebildet wird. Wird die Ketoform entfernt wird diese aus der Enolform regeneriert.

· In Analogie zum Phenol reagiert auch Acetessigsäureethylester mit Fe³⁺ unter Bildung eines rotvioletten Eisenkomplexes (2).

· Gibt man zu der mit FeCl₃ versetzten wässerigen Lösung des Acetessigesters Brom, so erfolgt spontane Entfärbung: Die Enolform reagiert mit Brom unter Bildung von a - Bromacetessigester (3).

· Ist das gesamte Brom verbraucht, so tritt langsam wieder die Farbe des Enol-Fe(III) - Komplexes auf. In einer Zeitreaktion hat sich die Enolform aus der Ketoform nachgebildet.

Liste der Experimente