Malonester-Synthese: Übungen und Mechanismus
Das Malonester-Enolat wird alkyliert, dann verseift und decarboxyliert. Unterm Strich wird die Alkylgruppe des Halogenalkans an CH₂COOH gehängt: R–X wird zu R–CH₂–COOH.
Beispiel
Das Malonester-Enolat wird mit dem Halogenalkan nach SN2 alkyliert. Saure Hydrolyse ergibt die Malonsäure, die beim Erwärmen CO₂ abspaltet (Decarboxylierung). Ergebnis: eine Carbonsäure mit zwei C-Atomen mehr als das Halogenalkan (R–CH₂–COOH).
Mechanismus Schritt für Schritt
- 1
Ethanolat deprotoniert den Malonester zum stabilisierten Enolat.
- 2
Das Enolat greift das Halogenalkan nach SN2 an: alkylierter Malonester.
- 3
Beim Erhitzen in Säure werden die Ester zur β-Ketosäure bzw. Malonsäure verseift. Diese verliert über einen sechsgliedrigen Übergangszustand CO₂ (Decarboxylierung).
Übungsaufgaben
Welches Produkt entsteht, welches Reagenz braucht es? Nach jeder Antwort siehst du die Erklärung.
Welches Hauptprodukt entsteht?
Typische Fehler
- Beim Erhitzen in Säure geht ein CO₂ ab (Decarboxylierung der β-Dicarbonsäure). Am Ende bleibt nur eine COOH-Gruppe.
Oft verwechselt mit: Acetessigester-Synthese · Carbonsäure aus Grignard und CO₂ · SN2 mit Cyanid (Kettenverlängerung)
Häufige Fragen
Warum ist das CH₂ zwischen zwei C=O so sauer?
Die negative Ladung des Enolats verteilt sich über beide Carbonyl-Sauerstoffe. Der pKₛ liegt bei etwa 11 bis 13, deshalb reicht Ethanolat zur vollständigen Deprotonierung.
Wie erkenne ich das Produkt schnell?
R–X wird zu R–CH₂–COOH. Mit zwei Alkylierungen (zweimal Base und R–X) entsteht R(R′)CH–COOH.