Projektionsexperiment: Eliminierung - Dibrombernsteinsäure

Experimente in Projektion - Chemie en miniature

Vergleich: meso-2,3-Dibrombernsteinsäure / DL-2,3-Dibrombernsteinsäure

Lernziel: Eliminierung

Peter Keusch

English version

Chemikalien:
5 mmol meso-2.3-Dibrombernsteinsäure / N.N-Dimethylformamid (1.380 g / 50 mL)
5 mmol DL-2,3-Dibrombernsteinsäure / N.N-Dimethylformamid (1.380 g / 50 mL)
10 mmol NaI / N.N-Dimethylformamid (1.490 g / 50 mL)
0.5-proz. wässerige Stärkelösung

Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:

N,N-Dimethylformamid (DMF) ist schwer flüchtig, die Dämpfe sind schwerer als Luft und können bei erhöhter Temperatur explosionsfähige Gemische bilden. Resorption von DMF kann aufgrund seines universellen Lösevermögens sehr leicht erfolgen, wodurch zusätzlich die Gefahr der Aufnahme gefährlicher Begleitstoffe besteht. DMF ist fruchtschädigend.

Schutzbrille, Schutzhandschuhe, gute Raumdurchlüftung. Die Lösungen von meso-2.3-Dibrombernsteinsäure, DL-2,3-Dibrombernsteinsäure und NaI in DMF werden im Abzug bereitet!

Versuchsdurchführung:

Das Küvettenwasser hat eine Temperatur von 50 °C.

Drei Reagenzgläser werden wie folgt versorgt:

R1 0.5 mL meso-Dibrombernsteinsäure / DMF 0.5 mL NaI / DMF
R2 1 mL Stärkelösung
R3 0.5 mL DL-Dibrombernsteinsäure / DMF 0.5 mL NaI / DMF
R4 1 mL Stärkelösung

Versuchsergebnis:

Die Lösungen in R1 und R3 färben sich sofort gelb. Die gelbe Farbe in R1 wird rasch intensiver.

sofort nach 1 Minute
R1 gelb orange
R3 blassgelb gelb

Pipettiert man einen Tropfen der orangefarbenen Lösung aus R1 in die Stärkelösung von R2, so treten in dieser blaue Schlieren auf (Bild 1). Die entsprechende Probe der gelblichen Lösung von R3 auf Iod ist negativ (Bild 2).

Bild 1
Bild 2

Deutung des Versuchsergebnisses:

· Die meso-Dibrombernsteinsäure reagiert deutlich rascher als die DL-Form.

· Die Newman-Projektionsformeln (1) und (2) zeigen deutlich, dass der von der meso-Form zur Fumarsäure führende Übergangszustand energetisch günstiger ist, als der von der
DL-Form zur Maleinsäure führende (sterische Hinderung der beiden Carboxylgruppen.) Aufgrund der Annäherung der beiden Carboxyl-Gruppen kommt es bei der Maleinsäure zu einer Pressung der "van der Waals-Radien".

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