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Heptanolacton

Strukturformel
Strukturformel von Heptanolacton
Allgemeines
Name Heptanolacton
Andere Namen

2-Oxocanon

Summenformel C7H12O2
Kurzbeschreibung

Blassgelbe bis gelb-braune Flüssigkeit[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 539-87-7
PubChem 136352
ChemSpider 120125
Wikidata Q15726081
Eigenschaften
Molare Masse 128,17 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1]
Gefahrensymbol

Achtung

H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​319​‐​335
P: 261​‐​280​‐​301+312​‐​302+352​‐​305+351+338[1]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Heptanolacton ist eine chemische Verbindung aus der Stoffgruppe der Lactone.

Herstellung und Entstehung

Heptanolacton kann auch durch Baeyer-Villiger-Oxidation von Cycloheptanon mit Kaliumperoxodisulfat[2] oder Peroxytrifluoressigsäure gewonnen werden.[3] Die Baeyer-Villiger-Oxidation ist auch mit Wasserstoffperoxid in Hexafluorisopropanol durchgeführt werden.[4] Verschiedene Bakterien und Pilze verfügen über sogenannte Baeyer-Villiger-Monooxygenasen, Enzyme, die eine analoge Reaktion katalysieren, wobei aber das Oxidationsmittel Luftsauerstoff ist. Auch solche Enzyme können zum Teil Heptanolacton aus Cycloheptanon bilden.[5][6] Es wurde schon eine Norcardia-Spezies entdeckt, die auf Cycloheptanon als einziger Kohlenstoffquelle überleben kann. Bei dieser ist die Oxidation zu Heptanolacton ein metabolischer Schlüsselschritt.[7]

Eine weitere Reaktion zur Bildung des Lactons ist durch die intramolekulare Veresterung von ω-Hydroxyheptansäure durch Umsetzung mit p-Nitrobenzoesäureanhydrid und Scandiumtriflat in Acetonitril und THF.[8] Eine andere Möglichkeit ist die Umesterung des Ethylesters dieser Säure mit Zirconium(IV)-oxid bei 250 °C.[9]

Alternativ kann Heptanolacton durch radikalische 8-endo Cyclisierung mittels AIBN und Tributylzinnhydrid aus dem Bromacetat von 4-Penten-1-ol gewonnen werden.[10] Eine weitere, durch Samarium(II)-iodid induzierte, radikalische Cyclisierungsreaktion wurde ebenfalls publiziert.[11]

Eigenschaften

Heptanolacton hat eine hohe Ringspannung von über 10 kcal/mol.[12]

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c d Safety Data Sheet. (PDF) OXOCAN-2-ONE. AstaTech, abgerufen am 26. August 2023.
  2. ↑ S. Zarrabi, N.O. Mahmoodi, K. Tabatabaeian, M.A. Zanjanchi: Baeyer–Villiger oxidation of cyclic ketones utilizing potassium peroxydisulfate (K2S2O8) or sodium perborate (NaBO3) in acidic media. In: Chinese Chemical Letters. Band 20, Nr. 12, Dezember 2009, S. 1400–1404, doi:10.1016/j.cclet.2009.07.007.
  3. ↑ R. Huisgen, H. Ott: Darstellung und Konfiguration von Heptanolid und Octanolid. In: Angewandte Chemie. Band 70, Nr. 10, 21. Mai 1958, S. 312–312, doi:10.1002/ange.19580701009.
  4. ↑ Karine Neimann, Ronny Neumann: Electrophilic Activation of Hydrogen Peroxide: Selective Oxidation Reactions in Perfluorinated Alcohol Solvents. In: Organic Letters. Band 2, Nr. 18, 1. September 2000, S. 2861–2863, doi:10.1021/ol006287m.
  5. ↑ F.M. Ferroni, M.S. Smit, D.J. Opperman: Functional divergence between closely related Baeyer-Villiger monooxygenases from Aspergillus flavus. In: Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. Band 107, September 2014, S. 47–54, doi:10.1016/j.molcatb.2014.05.015.
  6. ↑ Friedemann Leipold, Rainer Wardenga, Uwe T. Bornscheuer: Cloning, expression and characterization of a eukaryotic cycloalkanone monooxygenase from Cylindrocarpon radicicola ATCC 11011. In: Applied Microbiology and Biotechnology. Band 94, Nr. 3, Mai 2012, S. 705–717, doi:10.1007/s00253-011-3670-z.
  7. ↑ Hasegawa, Y. et al. "Metabolism of cycloheptanone by Nocardia sp." J. AGRIC. CHEM. SOC. JAPAN. 57.2 (1983): 129-134.
  8. ↑ Kazuaki Ishihara, Manabu Kubota, Hideki Kurihara, Hisashi Yamamoto: Scandium Trifluoromethanesulfonate as an Extremely Active Lewis Acid Catalyst in Acylation of Alcohols with Acid Anhydrides and Mixed Anhydrides. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 61, Nr. 14, 1. Januar 1996, S. 4560–4567, doi:10.1021/jo952237x.
  9. ↑ Hideyuki Kuno, Makoto Shibagaki, Kyoko Takahashi, Ichiro Honda, Hajime Matsushita: Lactonization of ω-Hydroxy Esters over Hydrous Zirconium(IV) Oxide. In: Chemistry Letters. Band 21, Nr. 4, April 1992, S. 571–574, doi:10.1246/cl.1992.571.
  10. ↑ Eun Lee, Cheol Hwan Yoon, Tae Hee Lee: 8-endo-Cyclization of (alkoxycarbonyl)methyl radicals generated from bromoacetates. In: Journal of the American Chemical Society. Band 114, Nr. 27, Dezember 1992, S. 10981–10983, doi:10.1021/ja00053a056.
  11. ↑ Takanori Tabuchi, Kisa Kawamura, Junji Inanaga, Masaru Yamaguchi: Preparation of medium- and large-ring lactones. SmI2-induced cyclization of ω-(α-bromoacyloxy) aldehydes. In: Tetrahedron Letters. Band 27, Nr. 33, Januar 1986, S. 3889–3890, doi:10.1016/S0040-4039(00)83907-6.
  12. ↑ Kenneth B. Wiberg, Roy F. Waldron: Lactones. 2. Enthalpies of hydrolysis, reduction, and formation of the C4-C13 monocyclic lactones. Strain energies and conformations. In: Journal of the American Chemical Society. Band 113, Nr. 20, September 1991, S. 7697–7705, doi:10.1021/ja00020a036.

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