Aldolbildung
Viele Carbonylverbindungen können bei Anwesenheit starker Basen eine Aldolreaktion eingehen. Dabei müssen sich Carbonyl- und Methylenkomponente in entsprechend basischer Umgebung treffen.
Carbonyl- und Methylenkomponente: Edukte der Aldolbildung
Die Reste Rx können dabei Wasserstoffatome, aber auch z.B. Alkylreste sein. Der einfachste Fall wäre also die Reaktion zwischen Methanal und Ethanal, aber auch zwei Moleküle Aceton könnten miteinander reagieren. Bei den Aldolreaktionen unterscheidet man zwischen einer Aldoladdition und einer Aldolkondensation. Schauen wir uns diese beiden Möglichkeiten einmal an:
Aldolkondensation und Aldoladdition
Dabei werden neue C-C-Bindungen geknüpft.
Die Aldolkondensation scheint hier eine Art Abkürzung darzustellen, doch dieser Eindruck täuscht; sie ist lediglich eine formale Betrachtungsweise der Reaktion, welche immer über den Zwischenschritt des Aldols läuft und in diesem sogar stehenbleiben kann. „Das Aldol“ meint damit zum einen eine Stoffgruppe, zum anderen aber den konkreten Stoff Aldol (3-Hydroxybutyraldehyd), der der Gruppe – und damit auch der Reaktion – ihren Namen gab:
Aldol (3-Hydroxybutyraldehyd)
Der exakte Mechanismus ist ein wenig komplizierter:
Nun kommt die Carbonylkomponente ins Spiel, sie weist bekanntlich eine Mesomerie auf:
begegnet
Begegnet nun die Carbonylgruppe im Zustand eines Carbokations(+)dem Enolat, so kann sich die neue C-C-Bindung und damit das Ald-olat-Ion(-) bilden:
begegnet
Begegnet nun das neu entstandene Aldolat-Ion einem Proton, so kann jenes zum Aldol reagieren:
Rückprotonierung, das Aldol ist fertig.
wiedererkannt?
Wem dies noch nicht genug Mechanismen waren, dem sei nun noch der letzte Schritt der Reaktion erklärt: Die Eliminierung von Wasser = Dehydratisierung:
Erneute Deprotonierung führt zum Carbanion(-).
Das Carbanion wiederum drückt sein überzähliges Elektron in die C-C-Bindung und macht sie damit zur C=C-Doppelbindung, wodurch die HO-Gruppe als Hydroxyd-Ion(-) abgespalten wird:
Die Abspaltung des Hydroxid-Ions beendet die Aldolreaktion.
Das Hydroxyd-Ion(-) kann mit einem Proton aus der vorhergehenden Deprotonierung zu Wasser rekombinieren. Das Endprodukt enthält nun eine längere Kohlenstoffkette, die aus denen der beiden Edukte zusammengesetzt ist, und gehört formal zur Stoffklasse der ungesättigten Aldehyde bzw. Ketone.
Erwähnt werden sollte noch, dass auch im extrem sauren Milieu eine Aldolreaktion über einen anderen Mechanismus ablaufen kann, diese spielt jedoch eine eher untergeordnete Rolle.
Weitere interessante Inhalte zum Thema
-
Reaktionen von Aldehyden und Ketonen
Vielleicht ist für Sie auch das Thema Reaktionen von Aldehyden und Ketonen (Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen) aus unserem Online-Kurs Organische Chemie interessant.
zum Kurs 
