Orthoester – Wikipedia

Orthoester (genauer: Orthocarbonsäureester) mit der allgemeinen Formel R–C(OR’)₃ sind dreifache Ester der in freier Form nicht existenten Orthocarbonsäuren [R–C(OH)₃], den Additionsprodukten von Wasser an Carbonsäuren (Hydrate). Orthocarbonsäuren folgen der Erlenmeyer-Regel; das Gleichgewicht der Addition von Wasser liegt jeweils deutlich auf der Seite der Carbonsäure.

Beispiele für Orthoester sind Orthoameisensäuretrimethylester HC(OCH₃)₃, Orthoameisensäuretriethylester HC(OCH₂CH₃)₃, Orthoessigsäuretriethylester CH₃C(OCH₂CH₃)₃, sowie Mezerein oder Daphnetoxin (zwei Orthoester der Benzoesäure). Im Tetrodotoxin liegt das Strukturelement eines Orthocarbonsäuredialkylesters als Anion vor.

Weitere kohlenstoffhaltige Orthoester sind Orthokohlensäureester, vierfache Ester der ebenfalls instabilen Orthokohlensäure C(OH)₄, etwa Orthokohlensäuretetramethylester.

Die Herstellung von Orthoestern kann durch die Reaktion von Nitrilen mit Alkoholen unter Säurekatalyse durchgeführt werden:

RCN + 3 R’OH → R–C(OR’)₃ + NH₃

Die Orthoameisensäureester sind durch eine Williamson-Ethersynthese aus Chloroform und den Natrium-Alkoholaten der entsprechenden Alkohole zugänglich.^[1]

In schwach sauren wässrigen Lösungen entstehen aus einem Orthoester ein Carbonsäureester und ein Alkohol:

R–C(OR’)₃ + H₂O → R–CO–O–R’ + 2 R’OH

Orthoester werden in der organischen Synthese als Schutzgruppen für Carbonsäuren genutzt. Die Reaktion von Orthoestern mit Ketonen liefert Ketale und Carbonsäureester.^[2] Weiterhin eignen sie sich zum Entfernen von Wasser, z. B. aus Reaktionsgemischen.^[3]

Auch anorganische Säuren können Orthoester bilden, so die Orthokohlensäureester und die Orthokieselsäureester.

Orthoester sind chemisch verwandt mit Carbonsäureestern, Ethern und Acetalen.

1. ↑ W. E. Kaufmann, E. E. Dreger: Ethyl orthoformate In: Organic Syntheses. 5, 1925, S. 55, doi:10.15227/orgsyn.005.0055; Coll. Vol. 1, 1941, S. 258 (PDF).
2. ↑ Ivan Ernest: Bindung, Struktur und Reaktionsmechanismen in der organischen Chemie, Springer-Verlag, 1972, ISBN 3-211-81060-9, S. 193.
3. ↑ Eintrag zu Orthoester. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 14. Juni 2014.

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