Crotonsäure, auch trans-Butensäure genannt, ist eine kurzkettige, einfach ungesättigte trans-Fettsäure, eine Monocarbonsäure in der Gruppe der Alkensäuren. Die Crotonsäure verdankt ihren Namen dem Crotonöl, es wurde fälschlicherweise angenommen, dass Crotonsäure durch Verseifung von Crotonöl entsteht. Crotonsäure bildet nadelförmige Kristalle. Das cis-Isomere der Crotonsäure wird Isocrotonsäure genannt. Die Salze und Ester der Crotonsäure werden als Crotonate bezeichnet.
Gewinnung und Darstellung Crotonsäure kann durch Oxidation von Crotonaldehyd gewonnen werden.Hans Beyer und Wolfgang Walter: Organische Chemie. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1984, ISBN 3-7776-0406-2, S. 229 f.
hochkant=1.5|Oxidation von Crotonaldehyd
Auch durch Knoevenagel-Kondensation von Acetaldehyd mit Malonsäure in Pyridinlösung entsteht Crotonsäure.
rahmenlos|hochkant=2.5|Darstellung von Crotonsäure durch Knoevenagel-Kondensation von Acetaldehyd und Malonsäure
Bei der alkalischen Hydrolyse von Allylcyanid entsteht nach einer intramolekularen Umlagerung der Doppelbindung ebenfalls Crotonsäure.A. Rinne, B. Tollens: Ueber das Allylcyanür oder Crotonitril. In: Justus Liebigs Annalen der Chemie. 159(1), 1871, S. 105–109; doi:10.1002/jlac.18711590110.C. Pomeranz: Ueber Allylcyanid und Allylsenföl. In: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 351, 1907, S. 354–362; doi:10.1002/jlac.19073510127.
hochkant=1.5|Alkalische Hydrolyse von Allylcyanid
Crotonsäure entsteht auch bei der Destillation von 3-Hydroxybutansäure.F. Beilstein: Handbuch der organischen Chemie. 3. Auflage. 1. Band. Verlag Leopold Voss, 1893, S. 506 f, .
hochkant=1.5|Synthese von Crotonsäure aus 3-Hydroxybutansäure
Eigenschaften Crotonsäure kristallisiert in langen Kristallnadeln oder auch als große Tafeln im monoklinen Kristallsystem in der mit den Gitterparametern a = 971 pm, b = 690 pm, c = 775 pm und β = 104,0°. In der Elementarzelle befinden sich vier Formeleinheiten. Die Verbindung ist löslich in Wasser und vielen organischen Lösungsmitteln wie Ethanol, Aceton oder Toluol. Sie hat einen mit Buttersäure vergleichbaren Geruch und reizt Augen, Haut und Atmungsorgane.
Reaktionen Crotonsäure kann durch Hydrierung mit Zink und Schwefelsäure zu Buttersäure umgewandelt werden.Ian Heilbron, H. M. Bunbury: Dictionary of organic compounds. Volume One. 1953, S. 615; .
hochkant=1.5|Hydrierung von Crotonsäure
Mit elementarem Chlor bzw. Brom bilden sich die entsprechenden 2,3-Dihalogenbutansäuren.
hochkant=1.5|Chlorierung von Crotonsäure
Bei der elektrophilen Addition von Bromwasserstoff bildet sich 3-Brombutansäure.J. M. Lovén, H. Johansson: Einige schwefelhaltige β-Substitutionsderivate der Buttersäure. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 48(2), 1915, S. 1254–1262, doi:10.1002/cber.19150480205. Die Substitutionsrichtung ergibt sich aus dem elektronenziehenden Effekt der Carboxygruppe, der zur Folge hat, dass an der Position 3 das stabilere Carbeniumion entsteht, an das sich das Brom anlagert.
hochkant=1.5|Reaktion von Crotonsäure mit Bromwasserstoff
Die Reaktion von Crotonsäure mit alkalischer Kaliumpermanganatlösung ergibt 2,3-Dihydroxybutansäure.
hochkant=1.5|Reaktion von Crotonsäure mit alkalischer Permanganatlösung
Durch Kochen mit Essigsäureanhydrid entsteht Crotonsäureanhydrid,A. M. Clover, G. F. Richmond: The Hydrolysis of Organic Peroxides and Peracids. In: American Chemical Journal, 29(3), 1903, S. 179–203; . dessen Siedepunkt bei 248 °C liegt.
hochkant=1.5|Herstellung von Crotonsäureanhydrid
Die Veresterung von Crotonsäure mit Methanol bzw. Ethanol mit Schwefelsäure als Katalysator liefert die entsprechenden Ester, deren Siedepunkte bei 118–120 °C (Methylcrotonat) bzw. 142–143 °C (Ethylcrotonat) liegen.
hochkant=1.5|Herstellung von Crotonsäureethylester
Crotonsäure reagiert mit Hypochloriger Säure zu 2-Chlor-3-Hydroxybutansäure, welche mit Natriumamalgam zur Buttersäure reduziert wird, mit Schwefelsäure 2-Chlorcrotonsäure bildet, sich mit Chlorwasserstoff zu 2,3-Dichlorbuttersäure verbindet, sowie mit Kaliumethanolat zur 3-Methyloxiran-2-carbonsäure umgesetzt wird.F. Beilstein: Handbuch der organischen Chemie. 3. Auflage. 1. Band. Verlag Leopold Voss, 1893, S. 562, .
hochkant=1.5|Umsetzung von Crotonsäure zu 2-Chlor-3-Hydroxybutansäure und Folgereaktionen
Verwendung In Eukaryoten werden manche Proteine im Zuge der Crotonylierung mit einer Crotonylgruppe posttranslational modifiziert, damit crotonylbindende Proteine aktiviert werden. Crotonsäure wird zur Herstellung von Retinol und DL-Threonin verwendet. Für die Kunststoffherstellung kann sie mit Vinylacetat copolymerisiert werden.
Crotonsäurechlorid reagiert mit N-Ethyl-2-methylanilin (N-Ethyl-o-toluidin) zum N-Ethyl-o-crotonotoluidin (INN: Crotamiton), das als Mittel gegen Krätzemilben (Skabies) eingesetzt wird.A. Kleemann, J. Engel: Pharmazeutische Wirkstoffe: Synthesen, Patente, Anwendungen. Band 5. 2. Auflage. Thieme Verlag, Stuttgart / New York 1982, ISBN 3-13-558402-X, S. 251.
ohne|550px|Synthese von Crotamiton
Einzelnachweise
Kategorie:Alkensäure Kategorie:Lipid Kategorie:Aromastoff (EU)