Chemische Nachweisreaktionen?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Mit 2,4-Dinitrophenylhydrazin erfolgt eine Kondensationsreaktion an einer Carbonylfunktion und es wird das entsprechende 2,4-Dinitrophenylhydrazon gebildet. Die Reaktion erfolgt sowohl an einer Aldehyd- also auch an einer Ketofunktion. Die Schmelzpunkte der Hydrazone werden analytisch zur Charakterisierung der Carbonylverbindungen herangezogen.

Bei der Tollensprobe wird die leichte Oxidierbarkeit der Aldehydfunktion genutzt. Dabei wird das Silberion zum metallischen Silber reduziert wobei die Aldehydfunktion zur Carbonsäure oxidiert wird. Der entstehende Silberspiegel ist also ein Indikator für einen Aldehyd. Ketone werden durch das Silberion nicht oxidiert. Das Oxidationspotential reicht nicht aus, um eine C-C-Bindung zu spalten, was ja bei einer Oxidation eines Ketons eine notwendige Voraussetzung ist.

Beim Fehling gilt im Prinzip dasselbe wie bei der Tollensprobe, nur wird hier als Oxidationsmittel das Cu²⁺-Ion verwendet, welches zu Cu⁺ reduziert wird und in basischem Milieu einen rotbraunen Niederschlag von Cu2O bildet. Einfache Ketone werden auch hier nicht umgesetzt. Aber Ketosen, Zucker, die eine Ketofunktion haben, werden dennoch im basischen Milieu umgesetzt, weil über eine vorgelagerte Umlagerung (Keto-Enol-Tautomerie) die Carbonylfunktion auf C1 wandern kann und dann als Aldehyd mit Fehling reagiert.

Wieso werden denn überhaupt soviele Nachweisreaktionen gebraucht? Wenn alle drei für Aldehyde sind, wieso müssen dann soviele verschiedene durchgeführt werden?

Für den Nachweis von Ketonen muss man schon mal das 2,4-DNPH einsetzen. Und wie man die Analysen durchführt, ist eine Frage der Aufgabenstellung. Neben den hier beschriebenen qualitativen Methoden gibt es noch jede Menge anderer Methoden, die auch eine exakte Quantifizierung zulassen: Enzymatische Messung bei Zuckern, Gaschromatographie, HPLC. Und man kann natürlich auch jede Menge andere Derivate von Carbonylverbindungen kochen.

Dasnichts2 
Fragesteller
 30.04.2022, 09:38

Vielen lieben Dank für diese wirklich sehr ausführliche Antwort :)

Mir fällt Chemie wirklich unbeschreiblich schwer und ich weiß nicht wieso! Während ich mir bei der Biotechnologie und der Mikrobiologie vorstellen kann, wie das ganze Abläuft, kommt bei der Chemie einfach gar nichts bei mir an!

Aber das hier war wirklich gut erklärt :) danke nochmal

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Von Experte Picus48 bestätigt

Nur Aldehyde wirken reduzierend (im Vergleich zu Ketonen). Diese Eigenschaft ist bei Ketonen nicht mehr gegeben. Diese können auch nicht mehr zu Carbonsäuren oxidiert werden. Das bedeutet, dass Nachweisreaktionen, bei denen die Fähigkeit zur Reduktion vorhanden sein muss, nicht mehr bei Ketonen funktionieren.

Aldehyde können ihr Wasserstoffatom, das als "Rest" am Carbonyl-C hängt relativ leicht abgeben. Bei den Ketonen hast Du dort mindestens eine Methylgruppe sitzen, welche eine denkbar schlechte Abgangsgruppe darstellt (wenn nicht überhaupt die schlechteste). Es wäre also schon auf seitens der Thermodynamik absolut ungünstig diese Abgeben, was Ketone dazu bringt nicht als Reduktionsmittel zu wirken.

Eine Reduktion bedeutet, dass Elektronen aufgenommen und Oxidation, dass welche abgegeben werden. Nun betrachte mal das Wasserstoffatom als solches (oder als Redoxpartner). Wenn ein Aldehyd OXIDIERT wird verliert es also Elektronen (in Form des freiwerdenden Wasserstoffatoms).

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – MSc in Biochemie