Iodoform-Reaktion - Nachweis der alpha-Methylcarbonyl Gruppe

Demonstrationsexperiment auf Video

Iodoform-Reaktion

Lernziel: Nucleophile Substitution am Carbonyl-C-Atom, Nachweis der alpha-Methylcarbonyl Gruppe

Peter Keusch

English version

Chemikalien:
Kaliumiodid
Iod
Ethanol 95 %
2-Propanol
Aceton
2 N NaOH

Herstellung einer 0.2 M Iod - Lösung:
In einem verschließbaren Erlenmeyerkolben werden 37.35 g Kaliumiodid in 375 mL dest. Wasser aufgelöst. Nach Zugabe von 19.05 g Iod wird mit dem Magnetrührer gerührt, bis eine homogene Lösung entstanden ist.

Geräte und Glaswaren:
	Heizplatte
	2 Thermometer
	3 Reagierkelche, graduiert, 500 mL
	3 Glasrührstäbe
	Erlenmeyerkolben 500 mL
	3 Becherglas 200 mL
	Bechergläser 100 mL
	Peleusball
	2 Messpipetten, 5 ml
	2 Schnappdeckelgläser 20 mL
	2 Messzylinder 200 mL

Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:

Iod: Hautkontakt führt zu Pigmentverlust. Nach Verschlucken treten Metallgeschmack, blutige Durchfälle, Fieber und Kollaps auf. Das Einatmen von Ioddämpfen verätzt die Atemwege. Chronische Aufnahme verursacht Hautveränderungen.

Aceton, Ethanol und 2-Propanol sind leicht entzündlich.

Iodoform ist gesundheitsschädlich beim Verschlucken, Einatmen und Berührung mit der Haut. Resorption führt zu Reizungen, Krämpfen, Lähmungen, Narkose bis zum Kollaps.

Schutzhandschuhe und Schutzbrille sowie effektive Raumdurchlüftung erforderlich. Die Bereitung der 0.2 M Iod - Lösung hat im Abzug zu erfolgen!

Versuchsdurchführung:

Reagierkelch 1: 200 mL 0.2 M Iod - Lösung auf 40 °C

Reagierkelch 2: 200 mL 0.1 M Iod - Lösung

Reagierkelch 3: 200 mL 0.1 M Iod - Lösung

Iodoformprobe mit Ethanol:
Zur Iod - Lösung in Reagierkelch 1 werden 60 mL Ethanol gegeben und anschließend portionsweise 150 mL 40 °C warme 2 N NaOH unter Rühren hinzugefügt.

Iodoformprobe mit 2-Propanol:
Zur Iod - Lösung in Reagierkelch 2 fügt man 3.8 mL 2-Propanol und 150 mL 2 N NaOH (Raumtemperatur)

Iodoformprobe mit Aceton:
Die Iod - Lösung in Reagierkelch 3 wird mit 3.7 mL Aceton und 150 mL 2 N NaOH (Raumtemperatur) versetzt.

Versuchsergebnis:

In allen Reagierkelchen fällt ein gelber kristalliner Niederschlag aus.

Videoclip (Download RealPlayer .rm Datei)

Deutung des Versuchsergebnises:

Die Iodoformprobe ist charakteristisch für Methylketone sowie für Alkohole (z.B. Ethanol, 2-Propnol), die bei der Oxidation Methylcarbonylderivate liefern. Der Test dient dem Nachweis der CH₃ - CO -Gruppe. Die CH₃ - CO -Gruppe ist an einen Aryl-, Alkylrest oder Wasserstoff gebunden.

Sowohl Ethanol als auch 2-Propanol werden durch Iod zu Verbindungen oxidiert (1), die die CH₃ - CO -Gruppe aufweisen.

Gleichung 1

Bei der Umsetzung der a - Methylcarbonyl - Derivate mit Iod im alkalischen Medium werden die H-Atome der Methylgruppe durch Iod ersetzt. Das Triiodmethylcarbonyl - Derivat reagiert mit OH ^- unter Bildung von Iodoform und Carbonsäure (2).

Reaktionsmechanismus:

Die H-Atome der Methylgruppe haben leicht sauren Charakter und können mit Hydroxid reagieren. Das gebildete Carbanion reagiert mit Iod unter Bildung von Iodid und einem monoiodierten Methylcarbonylderivat. Durch die Einführung des ersten Iodatoms (siehe Elektronegativität) wird der saure Charakter der verbleibenden H-Atome der Methylgruppe erhöht. Folglich wird eine basenkatalysierte Iodierung des monohalogenierten Methylcarbonylderivats vorzugsweise an dem bereits substituierten C-Atom stattfinden. Schließlich wird ein Triiodmethylcarbonylderivat gebildet.

Gleichung 3

Im nächsten Schritt findet der Angriff der Base auf das Carbonyl - Kohlenstoffatom statt, das jetzt stark positiven Charakter bekommen hat. Dabei wird die C - C -Bindung zwischen der Carbonylgruppe und der Triiodmethyl-Gruppe gespalten. Das Carbanion wird durch drei Substituenten mit einem - I - Effekt stabilisiert. Nach Protonenaustausch liegen Carboxylat-Anion und Iodoform vor.

Gleichung 4

Liste der Experimente