2,3-Dimethylbuttersäure
| Strukturformel | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||
| Vereinfachte Strukturformel ohne Stereochemie | |||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||
| Name | 2,3-Dimethylbuttersäure | ||||||||||||
| Andere Namen | |||||||||||||
| Summenformel | C6H12O2 | ||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||
| |||||||||||||
| Eigenschaften | |||||||||||||
| Molare Masse | 116,16 g·mol−1 | ||||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig[2] | ||||||||||||
| Siedepunkt | |||||||||||||
| Brechungsindex | |||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||
| |||||||||||||
| 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 | |||||||||||||
2,3-Dimethylbuttersäure ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der aliphatischen Carbonsäuren. Strukturell handelt es sich um einen Abkömmling der Buttersäure.
Isomere
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Mit einem Stereozentrum in Position 2 (α-ständig zur Carboxylgruppe) gibt es zwei Enantiomere der 2,3-Dimethylbuttersäure, die durch Umkristallisation mit Chinin getrennt werden können.[1] Die Stellungsisomere 2,2-Dimethylbuttersäure und 3,3-Dimethylbuttersäure sind dagegen achiral.
Darstellung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Da eine Methylierung von Alkylgruppen nicht ohne Weiteres möglich ist, solange diese nicht durch benachbarte funktionelle Gruppen aktiviert sind, geht man für die Synthese racemischer 2,3-Dimethylbuttersäure nicht von der Stammverbindung Buttersäure aus, sondern von 2-Isopropyl-2-methylmalonsäure.[5][4] Dieses Derivat der Malonsäure ist durch Substitution an der CH-aciden Position im Methylmalonsäurediethylester und anschließende Verseifung des Carbonsäureesters zugänglich.[7] Die β-ständige Carbonylgruppe im Malonsäurederivat begünstigt die einmalige Decarboxylierung zu 2,3-Dimethylbuttersäure.[8]
Ein alternativer Zugang ist die ozonolytische Abspaltung der Seitenkette von Ergosterin mit anschließender Oxidation des freigesetzten Aldehyds.[9]
Eine enantioselektive Synthese des (S)-Isomers gelingt in drei Stufen ausgehend von Isovaleriansäure nach der Methode von Evans.[10] Hier ist die β-ständige Methylgruppe (in Position 3) bereits vorhanden, sodass nur noch die α-ständige Methylgruppe in Position 2 eingeführt werden muss, welche durch die benachbarte Carbonylgruppe schwach CH-acid ist. Hierzu muss zunächst die Carbonsäurefunktion maskiert werden. Die Bildung des Amids mit der chiralen Verbindung (S)-Prolinol erfüllt diese Aufgabe, wodurch die Methylierung in Position 2 möglich wird, und dirigiert sie zugleich in Richtung des (S)-Isomers, das nach Hydrolyse des methylierten Amids in 90 %iger optischer Reinheit erhalten werden kann.[11]
Analytik
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Der spezifische Drehwinkel des (R)-Enantiomers wird mit angegeben, entsprechend einem molaren spezifischen Drehwinkel von .[1]
![{\displaystyle \left[\alpha \right]_{\text{D}}^{25}=-18{,}9^{\circ }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/59cb8df6288cb5c0c94559dee4529b4ab0e53dab)
![{\displaystyle \left[M\right]_{\text{D}}^{25}=-21{,}9^{\circ }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/04afdb27fa687406aadc4fb20a1840e7bcaa7ded)
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ a b c d P. A. Levene, R. E. Marker: The Configurational Relationship of Acids of the Isopropyl and Isobutyl Series to Those of the Normal Series. In: Journal of Biological Chemistry, 1935, Band 111, S. 299–312.
- ↑ a b Europäische Chemikalienagentur: Eintrag für 2,3-Dimethylbuttersäure in der ECHA-Datenbank, abgerufen am 16. Dezember 2024.
- ↑ Sandra E. Chillous: Studies in Asymmetric Synthesis. Dissertation, Ohio State University 1984, S. 48.
- ↑ a b c Reinhard Brückner, Stefan Braukmüller, Hans-Dieter Beckhaus, Jan Dirksen, Dirk Goeppel, Martin Oestreich: Praktikum Präparative Organische Chemie, Band 1: Organisch-Chemisches Grundpraktikum. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2008, ISBN 978-3-8274-1505-9, S. 335.
- ↑ a b c Sidney H. Metzger, A. F. Isbell: Highly Branched Alkylphosphorus Compounds. I. Synthesis of 2,3-Dimethylbutylphosphonyl Chloride. In: J. Org. Chem., 1964, Band 29, S. 623–627, doi:10.1021/jo01026a025.
- ↑ BLD Pharmatech Safety Data Sheet, Version 6.2, Revision vom 30. Januar 2024, Druckdatum 28. Juli 2024, abgerufen am 16. Dezember 2024.
- ↑ Reinhard Brückner, Stefan Braukmüller, Hans-Dieter Beckhaus, Jan Dirksen, Dirk Goeppel, Martin Oestreich: Praktikum Präparative Organische Chemie, Band 1: Organisch-Chemisches Grundpraktikum. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2008, ISBN 978-3-8274-1505-9, S. 333–334.
- ↑ Theodor Wieland, Wolfgang Sucrow: Gattermann · Wieland – Die Praxis des organischen Chemikers. de Gruyter, Berlin/New York 1982, ISBN 3-11-006654-8, S. 420.
- ↑ John J. Savarese: Biochemical Aspects of Yeast Germination and Sporulation. Dissertation, Stevens Institute of Technology 1975, S. 73–74.
- ↑ D. A. Evans, J. M. Takacs: Enantioselective alkylation of chiral enolates. In: Tetrahedron Letters, 1980, Band 21, S. 4233–4236, doi:10.1016/S0040-4039(00)92870-3.
- ↑ Sandra E. Chillous: Studies in Asymmetric Synthesis. Dissertation, Ohio State University 1984, S. 17–18.