β-Angelicalacton
β-Angelicalacton auch als Beta-Angelicalacton, β-AL, B-AL, 5-Methyl-2(5H)-furanon oder 2-Penten-4-olid bezeichnet, ist eine chemische Verbindung und ein ungesättigtes Lacton. Es ist ein Tautomer von α-Angelicalacton (α-AL, A-Al) und gehört zur Klasse der Butenolide, dies sind Dihydrofurane mit einer Carbonylgruppe am C2-Kohlenstoffatom. Beta-Angelikalacton liegt als Flüssigkeit vor und ist in Wasser teilweise löslich.
| Strukturformel | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | β-Angelicalacton | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
| ||||||||||||||||||
| Summenformel | C5H6O2 | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
Flüssigkeit[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 98,1 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig[2] | ||||||||||||||||||
| Dichte | |||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt |
< −17 °C[1] | ||||||||||||||||||
| Siedepunkt |
208–210 °C (751 mmHg)[2] | ||||||||||||||||||
| Dampfdruck | |||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
in Wasser 145,1 (g·l−1)[2] | ||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| Toxikologische Daten | |||||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||||||||
Darstellung
BearbeitenLudwig Wolff beobachtete 1885, dass größere Anteile des β-Isomers bei der Thermolyse von Lävulinsäure bei höheren Temperaturen erzeugt werden können.[8]
Im sauren Medium lactonisiert Lävulinsäure durch Dehydrierung zu α-Angelikalacton (α-AL). Unter Einfluss einer Base oder Phosphorsäure isomerisiert α-AL zum konjugiertem β-AL. Die Zugabe von Triethylamin verhindert dabei die Polymerisation.[9]
Da dies eine Gleichgewichtsreaktion ist, entsteht ein Isomerengemisch. Das Gemisch kann durch fraktionierte Vakuum Destillation getrennt werden. Dell’Acqua und Kollegen zogen bei der Vacuum Destillation bei 6·10−2 mbar zuerst bei 38–42 °C eine α-AL-Isomer-reiche Fraktion ab. Sie kann zu dem Isomerisierungsschritt zurückgeführt werden. Die zweite Fraktion, die bei 45–50 °C abgetrennt wurde, enthielt eine Mischung mit einem Gehalt von 90 mol-% β-AL-Isomer. Die β-AL-Ausbeute betrug 88 %.[9]
Im Gegensatz zu α-AL besitzt β-AL ein Stereozentrum. Als Ansatz zur enantioselektiven Synthese wurde folgendes berichtet: Enantiomerenanreicherung durch saure Katalyse (10 mol-% eines Cinchona-Alkaoids) in Dichlormethan liefert bei −20 °C und 60 h β-AL mit einer Ausbeute von 63 % und einem Reinheitsgrad von 90 %.[10]
Weitere Syntheserouten für β-AL und Derivat-Routen der Angelicalacotone werden in den Artikeln von Lima et al. und Dell’Acqua beschrieben.[9][10]
Verwendung
Bearbeitenβ-AL kann zu einem Dien dimerisieren und zu acyclischen, verzweigten Polymeren mit Doppelbindung polymerisieren. Es entstehen Isopren, β-Myrcen und β-Farnesene; diese sind Ausgangsprodukte für die Cyclodimerisierung zu biobasierten Treibstoffmischungen für Düsenflugzeuge.[9][11]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition. Taylor & Francis, ISBN 978-0-8493-0485-9, S. 14-IA19 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ a b c d 2-methyl-2H-furan-5-one. Abgerufen am 1. Juli 2022.
- ↑ 5-Methyl-2(5H)-furanone. Abgerufen am 1. Juli 2022.
- ↑ Angelica Lactone. Abgerufen am 2. Juli 2022.
- ↑ a b 591-11-7 Beta-Angelica lactone AKSci Y1591. In: aksci.com. Abgerufen am 3. Januar 2025.
- ↑ Rolf Brodersen, Anders Kjær: The Antibacterial Action and Toxicity of some Unsaturated Lactones. In: Acta Pharmacologica et Toxicologica. Band 2, Nr. 2, 1946, S. 109–120, doi:10.1111/j.1600-0773.1946.tb02603.x.
- ↑ W. F. V. Oettingen, F. Garcia: The Toxicity and Vermicidal Properties of the Dilactone of Acetone Diacetic Acid and Beta Angelica Lactone in Cats. Dilactone and Beta Angelica Lactone as Anthelmintics. In: Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 1929, S. 355–362 (handle.net).
- ↑ L. Wolff: Ueber einige Abkömmlinge der Lävulinsäure. In: Justus Liebigs Ann. Chem. Band 229, Nr. 3, 1885, S. 249–285, doi:10.1002/jlac.18852290302.
- ↑ a b c d Andrea Dell'Acqua, Bernhard M. Stadler, Sarah Kirchhecker, Sergey Tin, Johannes G. de Vries: Scalable synthesis and polymerisation of a β-angelica lactone derived monomer. In: Green Chemistry. Band 22, 2020, S. 5267–5273, doi:10.1039/D0GC00338G.
- ↑ a b Carolina G. S. Lima, Julia L. Monteiro, Thiago de Melo Lima, Marcio Weber Paixão, Arlene G. Corrêa: Angelica Lactones: From Biomass-Derived Platform Chemicals to Value-Added Products. In: ChemSusChem. Band 11, 21. August 2017, S. 25–47, doi:10.1002/cssc.201701469 (Online nur Abstract. Das Review kann bei Wiley-VCH bestellt werden).
- ↑ Josanne-Dee Woodroffe, Benjamin G. Harvey: Thermal cyclodimerization of isoprene for the production of high-performance sustainable aviation fuel. In: Energy Advances. SDG12: Sustainable production of energy materials. Band 1, 2022, S. 338–343, doi:10.1039/D2YA00017B.