10-Undecinsäure
10-Undecinsäure ist eine längerkettige lineare ungesättigte Carbonsäure mit endständiger Ethinylgruppe. Sie kann durch Bromierung und Dehydrobromierung von 10-Undecensäure hergestellt werden, welche einfach aus Rizinusöl zugänglich ist. 10-Undecinsäure besitzt fungizide Eigenschaften. Herstellung10-Undecinsäure wird durch Addition von Brom an die endständige Doppelbindung von 10-Undecensäure und anschließende zweifache Abspaltung von Bromwasserstoff mit Natriumamid in flüssigem Ammoniak nach fraktionierter Destillation und zweimaliger Umkristallisation aus Petrolether in einer Ausbeute von 38–42 % erhalten.[1] Die Reinausbeute beträgt nach einer ähnlichen Verfahrensvariante nach Verdampfen des Ammoniaks und einmaligem Umkristallisieren aus Hexan über 85 %.[7] Die Dehydrobromierung liefert auch in wesentlich vereinfachter Weise unter Phasentransferbedingungen mit Aliquat 336 (Methyltrioctylammoniumchlorid) und gepulvertem Natriumhydroxid in 1,2-Dimethoxyethan 10-Undecinsäure mit einer Ausbeute von 81 %.[8] Ein ähnlicher Prozess ist auch in Polyethylenglycol als Lösungsmittel mit quantitativer Ausbeute beschrieben.[9] Eigenschaften10-Undecinsäure ist ein weißer bis schwach gelb gefärbter, geruchloser und kristalliner Feststoff,[4] der sich bei Raumtemperatur nur sehr wenig in Wasser löst. Dagegen ist die Säure in kurzkettigen Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol, sowie in Dichlormethan und DMSO gut löslich. 10-Undecinsäure wird ohne Beleg als ein natürliches Fungizid („a natural fungicide“)[10] bezeichnet (die fungizide Wirkung der 10-Undecinsäure ist hingegen umfangreich belegt). In der Europäischen Union und in der Schweiz ist 10-Undecinsäure nicht als Pflanzenschutzwirkstoff zugelassen.[11] Anwendungen10-Undecinsäure eignet sich zur Stabilisierung von Gold-Nanoteilchen, indem eine damit versetzte Gold(III)-chlorid-Lösung neutralisiert und anschließend erhitzt wird, wobei die typisch leuchtend rote Farbe kolloidalen Golds auftritt.[5] Aus 10-Undecinsäure ist durch Veresterung mit Methanol der 10-Undecinsäuremethylester erhältlich, der in einer Thiol-In-Kupplungsreaktion mit Mercaptoethanol zum 10,11-Bis(hydroxyethylthio)undecansäure-methylester umgesetzt werden und nach Reduktion der Methylestergruppe als Polyol-Komponente für Polyurethane mit guter Bioverträglichkeit Verwendung finden kann.[12] Der Methylester kann ferner durch übergangsmetallkatalysierte Cyclotrimerisierung und anschließende Hydrierung der Methylesterfunktion in ein für segmentierte Polyurethane interessantes sternförmiges Triol überführt werden.[13] 11-Iod-10-undecinsäure, die durch Iodierung von 10-Undecinsäure im Alkalischen entsteht, sowie deren Zinksalz und Phenylester zeigen bis zu 100-fach höhere fungizide Wirkung als 10-Undecensäure.[14] Über ihre reaktive Ethinylgruppe kann 10-Undecinsäure in einer asymmetrischen Acetylen-Kupplung Cadiot-Chodkiewicz-Kupplung mit Bromalkinolen in Gegenwart von Kupfer(I)-chlorid zu langkettigen ω-Hydroxycarbonsäuren verknüpft werden.[8] die dazu benötigten Bromalkinole lassen sich durch Bromierung der Ethinylgruppe mit Hypobromit darstellen. Mit 1-Brom-pentin-5-ol wird 14-Hydroxy-10,12-hexadecadiinsäure in einer Ausbeute von 75 % d.Th. erhalten und kann an einem Platinkontakt mit 98%iger Ausbeute zur gesättigten ω-Hydroxyhexadecansäure hydriert werden. Langkettig substituierte scheibenförmige Mesogene als Grundkörper kolumnarer Flüssigkristallphasen lassen sich in einer Steglich-Veresterung mit Dicyclohexylcarbodiimid/4-(Dimethylamino)pyridin von 10-Undecinsäure mit einer Hydroxytriphenylen-Verbindung gewinnen.[6] Aus dem erhaltenen Ester kann durch eine mit Dicobaltoctacarbonyl-katalysierte [2+2+2]-Cycloaddition ein sternförmiges Trimer gebildet werden, das interessante flüssigkristalline Eigenschaften aufweist. 10-Undecinsäure kann als Anker für funktionelle Moleküle an Kohlenhydrate, wie z. B. Stärke dienen.[15] Die durch Lipolase katalysierte enzymatische Veresterung liefert Stärke-10-undecinoat, an dessen terminale Ethinylgruppe über eine Cu(I)-katalysierte Azid/Alkin-Cycloaddition (s. auch Click-Chemie) azidfunktionalisierte Fluoreszenzlabel oder azidderivatisiertes Biotin gebunden werden, das markiertes Streptavidin zu binden vermag. 10-Undecinsäure ist Ausgangsmaterial für Pheromon-Synthesen, z. B. dem Insektenlockstoff (10E)-Dodecenylacetat.[16] Einzelnachweise
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