Bildung von Di- und Triarylmethanfarbstoffen am Beispiel des Tartratnachweises
Reaktion
- Durch Erhitzen mit konzentrierter Schwefelsäure wird die Weinsäure in Glyoxylsäure überführt:
- Im sauren Milieu kuppelt diese mit Resorcin.
- Dabei wird die Doppelbindung der Aldehydfunktion durch den Angriff eines Protons am Sauerstoff aufgehoben.
- Es entsteht eine Hydroxylgruppe und eine positive Ladung am C-Atom der Carbonylgruppe.
- Diese greift nun elektrophil an das elektronenreiche Resorcin an und bildet dort unter Abspaltung des Protons an der Bindungsstelle:
+ H+
+
+ H+
- Dieses Zwischenprodukt nimmt nun ein Proton auf und spaltet anschließend Wasser ab, wobei ein sekundäres Carbeniumion entsteht:
+ H-O-H
- Das entstandene Carbeniumion reagiert mit einem weiteren Molekül Resorcin, wiederum unter Abspaltung eines Protons von der Bindungsstelle des Resorcins:
+ H+
- Es kommt zur Abspaltung von Wasser und zur Ausbildung eines Lactonrings.
- Anschließend werden die o-Positionen durch Br2 unter Abspaltung von HBr, bromiert.
- Bis hierhin ist das Produkt noch immer farblos, erst durch die anschließende Oxidation mit konzentrierter Schwefelsäure entsteht der blaue, einfach positiv geladene, Polymethinfarbstoff:
+ H+ + 2 e-
Bemerkungen
- Die Reaktion funktioniert bei 1,2-Dicarbonsäuren, ihren Estern, Anhydriden und Imiden.
- Das Erhitzen mit Schwefelsäure reicht manchmal nicht aus, dann ist die Durchführung der Reaktion in der Schmelze erforderlich.
- Die Bromierung dient der Farbvertiefung des gebildeten Polymethins.
- Die Ausbildung des Lactons ist abhängig von der Art des eingesetzten Edukts. Bei Verwendung von Imiden und Estern findet sie nicht statt.
Beispiele
Substanzen
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Siehe auch: