Ketene 110px|Allgemeine Struktur Allgemeine Struktur 140px|Struktur der Stammverbindung Keten Struktur der Stammverbindung Keten
Ketene (Betonung auf der zweiten Silbe: Ketene) sind eine Gruppe organischer Verbindungen mit der allgemeinen Formel RR'C=C=O. R und R' können beliebige Reste sein. Ethenon (=Keten) ist der einfachste Vertreter dieser Stoffgruppe mit der Formel H2C=C=O. Ketene sind sehr reaktiv, fast alle dimerisieren sofort zum entsprechenden Diketen. Ketene sind formal innere Anhydride der entsprechenden Carbonsäuren.
Geschichte Ketene wurden zuerst von Hermann Staudinger 1905 in Form von Diphenylketen entdeckt (Umsetzung von -Chlordiphenylacetylchlorid mit Zink) und systematisch untersucht.Staudinger, Ketene, eine neue Körperklasse. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Band 38, 1905, S. 1735–1739. Inspiriert war er von den ersten Beispielen reaktiver organischer Zwischenprodukte und stabiler Radikale, die Moses Gomberg 1900 entdeckte (Verbindungen mit Triphenylmethylgruppe). Staudinger fand mit den Ketenen eine neue derartige Stoffklasse.Thomas T. Tidwell, The first century of Ketenes (1905-2005): the birth of a family of reactive intermediates, Angewandte Chemie, Int. Edition, Band 44, 2005, S. 5778–5785.
Herstellung Industriell erzeugt man Keten durch katalytische Hochtemperatur-Pyrolyse von Aceton oder Essigsäure bei 700 °C.
Ketensynthese durch Pyrolyse von Aceton. Als Nebenprodukt entsteht Methan.
Allgemein sind Ketene durch Umsetzung von Carbonsäurehalogeniden, die mindestens einen α-ständigen Wasserstoff tragen, mit Basen wie Triethylamin in situ zugänglich:Siegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1985, S. 410, ISBN 3-342-00280-8.
370px|Synthese von Ketenen Ketene können auch durch eine Wolff-Umlagerung entstehen.
Reaktionen Ketene sind durch ihre kumulierten Doppelbindungen sehr reaktionsfreudig.
Bildung von Carbonsäureestern Durch Reaktion mit Alkoholen entstehen Carbonsäureester: rahmenlos|ohne|380x380px
Bildung von Carbonsäureanhydrid Ein Keten reagiert mit einer Carbonsäure zu einem Carbonsäureanhydrid: rahmenlos|ohne|450x450px
Bildung von Carbonsäureamiden Ketene reagieren mit Ammoniak zu primären Carbonsäureamiden: rahmenlos|ohne|350x350px
Bei der Reaktion von Ketenen mit primären Aminen entstehen sekundäre Amide: ohne|rahmenlos|380x380px
Ketene reagieren mit sekundären Aminen zu tertiären Amiden: rahmenlos|ohne|380x380px
Hydrolyse Durch Reaktion mit Wasser entstehen aus Ketenen Carbonsäuren: rahmenlos|ohne|350x350px
Bildung von Enolacetaten Mit enolisierbaren Carbonylverbindungen entstehen aus Ketenen Enolacetate. Das folgende Beispiel zeigt die Reaktion von Ethenon mit Aceton unter Bildung eines Propen-2-yl-acetats: rahmenlos|ohne|480x480px
Dimerisierung Bei Raumtemperatur dimerisiert Keten schnell zu Diketen, kann jedoch durch Erhitzen wiedergewonnen werden: rahmenlos|ohne|380x380px
[2+2]-Cycloaddition Ketene können u. a. mit Alkenen, Carbonylverbindungen, Carbodiimiden und mit Iminen unter [2+2]-Cycloaddition reagieren. Das Beispiel zeigt die Synthese eines β-Lactams durch die Reaktion von einem Keten mit einem Imin (Siehe Staudinger-Synthese): rahmenlos|ohne|450x450px
Weblinks
Einzelnachweise
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