Redoxreaktionen von Carbonylverbindungen setzen eine Addition voraus
Experimente:
Versuch: Fehling-Reaktion mit Mono- und Disacchariden
Versuch: Silberspiegel-Probe
Additionsreaktionen und Redoxreaktionen
sind typisch für Carbonylverbindungen. Beide Reaktionstypen haben eine Gemeinsamkeit.
Hydrierung von Carbonylen
Wenn man Carbonyle hydriert, entstehen Alkohole. Bei dieser Reaktion wird Wasserstoff an die Doppelbindung
addiert. Der Wasserstoff muss zuvor aktiviert werden. Das geschieht zum Beispiel durch einen Katalysator
wie metallisches Nickel.
Oxidation von Carbonylverbindungen - auch ohne elementaren
Sauerstoff
Wenn wie zum Beispiel bei der Fehlingschen Probe (-> Versuch)
oder Silberspiegelprobe (-> Versuch) ein Aldehyd oxidiert wird, entsteht
eine Carbonsäure. Oxidationsmittel ist nicht der Luftsauerstoff, sondern das Cu2+-Ion bzw.
das Silber-Ion. Woher kommt dann das zusätzliche Sauerstoffatom? Es stammt aus dem Wasser.
Zunächst bildet sich durch Addition ein Aldehyd-Hydrat.
Dieses nur in wässriger Lösung existente Molekül vermag zwei Elektronen abzugeben. Diese werden auf die Kupfer(II)-Ionen übertragen. Der Wasserstoff wird in Form von Protonen abgespalten.
Zur Verschiebung des Redoxgleichgewichts arbeitet man im alkalischen Milieu.
Viele biochemische Redoxreaktionen laufen nach diesem Muster
ab
Beispiel: Im Citronensäure-Zyklus wird Succinat zu
Oxalacetat oxidiert. Dazu wird zunächst Succinat zu Fumarat dehydriert. An die Doppelbindung wird Wasser
addiert. Das so gebildete Malat wird erneut dehydriert; es entsteht Oxalacetat.
Weitere Texte zum Thema „Aldehyde und Ketone“