18-Krone-6

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[18]Krone-6 ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Kronenether.

Strukturformel
Allgemeines
Name	[18]Krone-6
Andere Namen	1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecan CYCLO PEG-6 (INCI)[1]
Summenformel	C12H24O6
Kurzbeschreibung	geruchloser weißer[2] bis hellgelber Feststoff[3]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 17455-13-9 EG-Nummer 241-473-5 ECHA-InfoCard 100.037.687 PubChem 28557 Wikidata Q3238432
Eigenschaften
Molare Masse	264,32 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[3]
Dichte	1,175 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	42–45 °C[3]
Siedepunkt	116 °C (bei 0,2 mmHg)[2]
Löslichkeit	löslich in Wasser[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[3] Achtung H- und P-Sätze H: 302 P: 301+312+330[3]
Toxikologische Daten	525 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[3] 3888 mg·kg−1 (LD50, Kaninchen, transdermal)[3]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Gewinnung und Darstellung

[18]Krone-6 kann durch eine modifizierte Williamson-Ethersynthese von Triglycoldichlorid^{[S 1]} und Triethylenglycol in Gegenwart eines Template-Kations gewonnen werden:^[4]

Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Oligomerisierung von Ethylenoxid.^[5] Die Verbindung lässt sich auch in mehr als 90%iger Ausbeute aus Kalium-tert-butanolat und Triethylenglycolditosylat herstellen.^[6]

Eigenschaften

[18]Krone-6 ist ein hellgelber Feststoff.^[3] Im Jahr 1967 entdeckte Charles Pedersen die besondere Eigenschaft der Verbindung, dass sie als Wirt in einer Wirt-Gast-Beziehung mit einem Kaliumkation stehen kann.^[7] Grund ist, dass die Größe des Ringes der Verbindung zwischen 2,3 und 3,2 Å liegt und damit mit der Größe des Kaliums-Ions (2,66 Å) recht gut übereinstimmt.^[8] Bei der Wirt-Gast-Beziehung binden Ionen-Dipol-Wechselwirkungen das positiv geladene Kaliumion im Inneren des Macrocyclus mit den negativ polarisierten Sauerstoffatomen des Ethers. Dadurch werden Kaliumsalze in Lösungsmitteln löslich, in denen sie vorher unlöslich waren. In Gegenwart von [18]Krone-6 sind daher typische anorganische Salze wie Kaliumpermanganat in Lösungsmitteln wie Benzol löslich. Die Anionen der Kaliumsalze stehen durch die Maskierung des Kaliumions zur Reaktion bereit. Es bilden sich so stabile Komplexverbindungen. Die Stabilität solcher Komplexe ist um zirka den Faktor 100 größer als solche mit Natrium- oder Rubidiumionen.^[7][9]

Verwendung

[18]Krone-6 kann für Phasentransferkatalysen verwendet werden. Die Verbindung kann (wie weitere Kronenether) als Phasentransfer-Katalysatoren wirken, weil sie Alkalimetallionen „organisch maskiert“ und sie zusammen mit ihrem Anion in unpolare organische Lösungsmittel extrahieren können. Sie schirmt die positive Ladung des Kations ab und fördern somit in polaren aprotischen Lösungsmitteln die Dissoziation des Ionenpaares. In weniger polaren Lösungsmitteln begünstigen sie die Bildung von lockeren, durch Lösungsmittelmoleküle getrennten Ionenpaaren mit höherer Reaktivität.^[3][10]

Verwandte Verbindungen

Die Struktur von [18]Krone-6 tritt auch in Dibenzo-[18]Krone-6 und Dicyclohexyl-[18]Krone-6^{[S 2]}, wobei jeweils zwei C₂-Einheiten Bestandteil eines Cyclohexan- oder Benzolrings sind.