2-Cyclohexen-1-on

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Strukturformel
Strukturformel von 2-Cyclohexen-1-on
Allgemeines
Name 2-Cyclohexen-1-on
Andere Namen

Cyclohex-2-enon

Summenformel C6H8O
Kurzbeschreibung

farblose Flüssigkeit[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 930-68-7
EG-Nummer 213-223-5
ECHA-InfoCard 100.012.021
PubChem 13594
ChemSpider 13005
Wikidata Q209370
Eigenschaften
Molare Masse 96,13 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

0,99 g·cm−3 (20 °C)[1]

Schmelzpunkt

−53 °C[1]

Siedepunkt

167–169 °C[1]

Dampfdruck

1011 hPa (168 °C)[1]

Löslichkeit

löslich in Wasser[2]

Brechungsindex

1,4883 (20 °C)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[4]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 226​‐​301+331​‐​310
P: 210​‐​262​‐​280​‐​301+310+330​‐​302+352+310​‐​304+340+311[4]
Toxikologische Daten

220 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

2-Cyclohexen-1-on ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Enone, d. h. ein Keton mit C=C-Doppelbindung. Die Substanz ist im reinen Zustand eine farblose Flüssigkeit; das kommerziell erhältliche Produkt ist meist gelblich gefärbt.

Gewinnung und Darstellung

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Zur Herstellung von 2-Cyclohexen-1-on gibt es mehrere verschiedene Synthesewege, von denen nur einige hier genannt seien:

Eine für den Labormaßstab gut ausgearbeitete Methode ist die Reduktion und saure Hydrolyse von 3-Ethoxy-2-cyclohexen-1-on, welches wiederum aus Resorcin über das 1,3-Cyclohexandion zugänglich ist:

Synthese von 2-Cyclohexen-1-on
Synthese von 2-Cyclohexen-1-on

Steht flüssiges Ammoniak zur Verfügung, ist es ausgehend von Anisol durch Birch-Reduktion mit anschließender saurer Hydrolyse und Umlagerung der C–C-Doppelbindung erhältlich:

Synthese von 2-Cyclohexen-1-on durch Birch-Reduktion
Synthese von 2-Cyclohexen-1-on durch Birch-Reduktion

Ebenfalls recht gut ist es aus Cyclohexanon durch α-Bromierung und Eliminierung, oder aus 3-Chlorcyclohexen mittels Hydrolyse und Oxidation erhältlich.

Technisch wird 2-Cyclohexen-1-on durch katalytische Oxidation von Cyclohexen, z. B. mit Wasserstoffperoxid an Vanadiumkatalysatoren, hergestellt. Es sind mehrere Verfahrensvarianten mit unterschiedlichen Oxidationsmitteln bzw. Katalysatoren patentiert.

Physikalische Eigenschaften

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2-Cyclohexen-1-on hat einen Schmelzpunkt von −53 °C, einen Siedepunkt von etwa 170 °C und einen Flammpunkt von 56 °C.[4] Es ist bei Raumtemperatur eine leichtbewegliche, klare Flüssigkeit, die mit 0,993 g·cm−3 eine Dichte ähnlich der von Wasser aufweist.

Es ist mit vielen Lösungsmitteln, wie z. B. Alkoholen (Methanol, Ethanol), Ethern (Diethylether, Tetrahydrofuran, 1,4-Dioxan, tert-Butylmethylether), Halogenalkanen (Dichlormethan, Chloroform), Estern (Ethylacetat) und auch mit polaren, aprotischen Lösungsmitteln (Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid) unbegrenzt mischbar.

Die Löslichkeit in Wasser beträgt 41,3 g·l−1 bei pH 7 und 25 °C.

Chemische Eigenschaften

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2-Cyclohexen-1-on kann sowohl übliche Reaktionen von Ketonen (z. B. Acetalbildung) als auch von Alkenen (z. B. elektrophile Additionen, Cycloadditionen, Epoxidierung) eingehen. Als typischer Vertreter der α,β-ungesättigten Carbonylverbindungen besitzt es eine elektronenarme C–C-Doppelbindung, die auch als Elektrophil fungieren kann. Mit starken Basen kann es an den Positionen 4 und 6 (die beiden CH2-Gruppen, die der Carbonylgruppe bzw. der C–C-Doppelbindung benachbart sind) deprotoniert werden.

Es ist ein oft verwendeter Synthesebaustein in der organischen Chemie, da es viele verschiedene Möglichkeiten der Molekülgerüst-Erweiterungen bietet. Beispielsweise kann es leicht in einer Michael-Addition mit Nukleophilen (wie etwa Enolaten oder Silylenolethern) oder auch im Sinne einer Diels-Alder-Reaktion mit elektronenreichen Dienen umgesetzt werden. Weiterhin reagiert es mit Organokupfer-Verbindungen unter 1,4-Addition (Michael-Addition) oder mit Grignard-Verbindungen unter 1,2-Addition, d. h. mit Angriff des Nukleophils am Carbonyl-Kohlenstoffatom. Es wird z. B. in mehrstufigen Totalsynthesen beim Aufbau von polycyclischen Naturstoffen eingesetzt.

Einzelnachweise

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  1. a b c d e f Datenblatt 2-Cyclohexen-1-on bei Alfa Aesar, abgerufen am 15. Dezember 2010 (Seite nicht mehr abrufbar).
  2. Datenblatt 2-Cyclohexen-1-on bei Merck, abgerufen am 20. März 2011.
  3. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-128.
  4. a b c Eintrag zu 2-Cyclohexen-1-on in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 15. Januar 2020. (JavaScript erforderlich)