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<!DOCTYPE html>

<title>Kronenether</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Kronenether</span></h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p><b>Kronenether</b> sind cyclische <a href="Ether" title="Ether">Ether</a>, deren schematischer Aufbau in der Abfolge von Ethylenoxyeinheiten (–CH<sub>2</sub>–CH<sub>2</sub>–O–) an eine Krone erinnert. Sie wurden von <a href="Charles_Pedersen" title="Charles Pedersen">Charles Pedersen</a>, einem Chemiker bei <a href="E._I._du_Pont_de_Nemours_and_Company" title="E. I. du Pont de Nemours and Company">DuPont</a>, entdeckt (Pedersen 1967). Für diese Entdeckung erhielt er 1987 zusammen mit <a href="Jean-Marie_Lehn" title="Jean-Marie Lehn">Jean-Marie Lehn</a> und <a href="Donald_J._Cram" title="Donald J. Cram">Donald J. Cram</a> den <a href="Nobelpreis" title="Nobelpreis">Nobelpreis</a> für Chemie.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Aufbau">Aufbau</h2></div>

<p>Kronenether mit <i>m</i> Ringgliedern und <i>n</i> <a href="Heteroatom" title="Heteroatom">Heteroatomen</a> werden wie folgt bezeichnet: <b>[<i>m</i>]Krone-<i>n</i></b>.

</p>

<li class="gallerycaption">Beispiele für Kronenether</li>

<div class="gallerytext"><a href="12-Krone-4" title="12-Krone-4">[12]Krone-4</a></div>

</li>

<div class="gallerytext"><a href="15-Krone-5" title="15-Krone-5">[15]Krone-5</a></div>

</li>

<div class="gallerytext"><a href="18-Krone-6" title="18-Krone-6">[18]Krone-6</a></div>

</li>

<div class="gallerytext"><a href="21-Krone-7" title="21-Krone-7">[21]Krone-7</a></div>

</li>

<div class="gallerytext">[24]Krone-8<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></div>

</li>

<div class="gallerytext">Diaza-[18]Krone-6<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></div>

</li>

</ul>

<p>Die Namen zusätzlicher Substituenten werden wie im unten stehenden Fall des Dicyclohexano[18]Krone-6 als Präfixe vorangestellt. Eine präzisere <a href="IUPAC" class="mw-redirect" title="IUPAC">IUPAC</a>-Nomenklatur existiert, ist aber wesentlich komplexer.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Bedeutung">Bedeutung</h2></div>

<p>Neben dem ästhetischen Reiz der Strukturen ist deren Fähigkeit zur Komplexierung von <a href="Kationen" class="mw-redirect" title="Kationen">Kationen</a> unter Bildung sogenannter Coronate von großem Interesse. Die Komplexierung wird im Falle von Metallkationen durch die attraktive Wechselwirkung der negativ polarisierten Sauerstoffe (oder anderer Heteroatome, wie Stickstoff oder Schwefel) mit den Kationen erreicht. Im Falle von Ammoniumionen werden <a href="Wasserstoffbr%C3%BCcken" class="mw-redirect" title="Wasserstoffbrücken">Wasserstoffbrücken</a> zu den Protonen ausgebildet. Übereinstimmungen mit den Strukturen und Bindungseigenschaften von z. B. <a href="Valinomycin" title="Valinomycin">Valinomycin</a> oder Nonactin sind frappierend. Diese Eigenschaft macht Kronenether zu einem wichtigen Bindeglied zwischen der Organischen Chemie, der Anorganischen Chemie und der Biochemie.

Die Weite der Öffnung wird durch die Anzahl der Untereinheiten bestimmt. Bei guter Übereinstimmung von Innendurchmesser und Kationenradius lässt sich eine bemerkenswerte Selektivität erreichen. So bindet Dicyclohexano[18]Krone-6 <a href="Kalium" title="Kalium">Kaliumionen</a> rund hundertmal besser als <a href="Natrium" title="Natrium">Natriumionen</a>.

Kronenether und dessen Aza-thia-Heterozyklen sind funktionelle Teile vieler <a href="Molekularer_Sensor" title="Molekularer Sensor">Chemosensoren</a> für Metallionen, darunter auch Pb<sup>2+</sup>-, Cu<sup>2+</sup>- und Hg<sup>2+</sup>-Ionen. Das Detektionsprinzip basiert je nach Moleküldesign auf der Chelatierungs-abhängigen Fluoreszenzverstärkung (CHEF) oder dem Chelatierungs-abhängigen <a href="Fluoreszenzl%C3%B6schung" title="Fluoreszenzlöschung">Fluoreszenzquenching</a> (CHEQ).<sup id="cite_ref-Junli17_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-Junli17-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-Ildiko19_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-Ildiko19-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Chemische_Eigenschaften">Chemische Eigenschaften</h2></div>

<p>Aufgrund der ausgewogenen <a href="Hydrophilie" title="Hydrophilie">Hydrophilie</a>–<a href="Hydrophobie" title="Hydrophobie">Hydrophobie</a>-Balance sind Kronenether sowohl in den meisten organischen Lösemitteln als auch in Wasser löslich. Darauf beruht ihre Fähigkeit, ionische, hydrophile Verbindungen in organische Phasen zu überführen. So wird <a href="Kaliumpermanganat" title="Kaliumpermanganat">Kaliumpermanganat</a> bei Zugabe von [18]Krone-6 in <a href="Benzol" title="Benzol">Benzol</a> mit violetter Farbe löslich. Mit solchen und anderen Kronenether-vermittelten Reaktionen gelingen ansonsten kaum mögliche Reaktionen (Lehn 1975; Liotta 1974). Mit <a href="Chiralit%C3%A4t_(Chemie)" title="Chiralität (Chemie)">chiralen</a> Kronenethern lassen sich fast 100 % <a href="Enantiomer" title="Enantiomer">Enantiomerenüberschuss</a> bei <a href="Michael-Addition" title="Michael-Addition">Michael-Reaktionen</a> erzielen (Cram 1981). Neben der Synthese sind Kronenether auch in der analytischen Chemie von Bedeutung (Kolthoff 1979). Von besonderer Bedeutung ist die Verwendung für <a href="Ionenselektive_Elektrode" title="Ionenselektive Elektrode">ionenselektive Elektroden</a> (Koryta 1980).

Nachdem das Kation im Kryptat (Komplex) festgelegt wurde, steigt die Aktivität des ungebundenen Anions, welches stark nucleophil wird. Aus diesem Grund erhält man bei Zugabe von Kronenether bei der Hydrolyse von Estern mit Kalilauge stark beschleunigte Ergebnisse.<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Synthese">Synthese</h2></div>

<p>Kronenether werden durch intramolekulare Ethersynthese nach <a href="Alexander_William_Williamson" title="Alexander William Williamson">Alexander William Williamson</a>, der so genannten <a href="Williamson-Ethersynthese" title="Williamson-Ethersynthese">Williamson'schen Ethersynthese</a>, hergestellt.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Zur Unterdrückung intermolekularer Verknüpfungen ist das Arbeiten in stark verdünnter Lösung notwendig.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Kryptanden">Kryptanden</h2></div>

<p>Durch Überbrückung der Öffnung erhält man sogenannte Kryptanden (so bezeichnet von <a href="Jean-Marie_Lehn" title="Jean-Marie Lehn">Lehn</a>, <a href="1978" title="1978">1978</a>), die speziell mit <a href="Alkalimetall" class="mw-redirect" title="Alkalimetall">Alkali-</a> und <a href="Erdalkalimetall" class="mw-redirect" title="Erdalkalimetall">Erdalkalimetallionen</a> noch stärkere und selektivere <a href="Komplexchemie" title="Komplexchemie">Komplexe</a> (die <a href="Kryptate" class="mw-redirect" title="Kryptate">Kryptate</a>) bilden als unüberbrückte Kronenether.<sup id="cite_ref-7" class="reference"><a href="#cite_note-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Dabei dienen zwei <a href="Stickstoff" title="Stickstoff">Stickstoffatome</a> als „Brückenköpfe“ für die aus Ethylenoxyeinheiten (–CH<sub>2</sub>–CH<sub>2</sub>–O–) aufgebauten Brücken. Für die vereinfachte Nomenklatur wird die Anzahl der Sauerstoffatome in der ersten, zweiten und dritten Brücke durch Punkte voneinander getrennt vor dem Wort „Kryptand“ in eckiger Klammer vorangestellt: im gezeigten Beispiel <a href="2.2.2-Cryptand" class="mw-redirect" title="2.2.2-Cryptand">[2.2.2]Kryptand</a>. Wie Kronenether sind auch Kryptanden in <a href="Wasser" title="Wasser">Wasser</a> und vielen organischen <a href="L%C3%B6sungsmittel" title="Lösungsmittel">Lösungsmitteln</a> gut löslich.

</p><p>Die Kryptandensynthese gestaltet sich wesentlich schwieriger und teurer als die normale Kronenethersynthese.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>C. Pedersen: <i><a href="Journal_of_the_American_Chemical_Society" title="Journal of the American Chemical Society">J. Am. Chem. Soc.</a></i> <b>1967</b>, <i>89</i>, 7017.</li>

<li>C.L. Liotta, H.P. Harris, <i><a href="Journal_of_the_American_Chemical_Society" title="Journal of the American Chemical Society">J. Am. Chem. Soc.</a></i> <b>1974</b>, <i>96</i>, 2250.</li>

<li>I.M. Kolthoff, <i><a href="Analytical_Chemistry" title="Analytical Chemistry">Anal. Chem.</a></i> <b>1979</b>, <i>51</i>, 1R.</li>

<li>J. Koryta: <i>Ion-Selective Electrodes</i>. Wiley, <b>1980</b>.</li>

<li>J.-M. Lehn, B. Dietrich, <i><a href="Tetrahedron" title="Tetrahedron">Tetrahedron. Lett.</a></i> <b>1973</b>, 1225; <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/S0040-4039%2801%2995803-4">10.1016/S0040-4039(01)95803-4</a></span>.</li>

<li>Übersicht: <a href="Fritz_V%C3%B6gtle" title="Fritz Vögtle">Fritz Vögtle</a>: <i>Supramolekulare Chemie</i>. Teubner Studienbücher, 1989, S. 39ff., ISBN 3-519-03502-2.</li>

<li>„Anorganische“ Kronenether: <a href="European_Journal_of_Inorganic_Chemistry" title="European Journal of Inorganic Chemistry"><i>Eur. J. Inorg. Chem</i></a>. <b>2021</b>, <i>29</i>, 2907–2927; doi: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ejic.202100275">10.1002/ejic.202100275</a>.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Crown_ethers?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: Kronenether</a></span></b> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1987/summary/">Informationen</a> der <a href="Nobelpreis" title="Nobelpreis">Nobelstiftung</a> zur Preisverleihung 1987 an Charles Pedersen, Jean-Marie Lehn und Donald J. Cram (englisch)<span class="editoronly" style="display:none;"></span></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu <span style="font-style:italic">[24]Krone-8</span>: <a href="CAS-Nummer" title="CAS-Nummer">CAS-Nr.</a>: <span title="Untervorlage eingebunden: CASRN"></span><a rel="nofollow" class="external text" href="https://commonchemistry.cas.org/detail?cas_rn=33089-37-1">33089-37-1</a><span class="editoronly" style="display:none;"></span>, <a href="EG-Nummer" title="EG-Nummer">EG-Nr.</a>: 251-374-9, <a href="Europ%C3%A4ische_Chemikalienagentur" title="Europäische Chemikalienagentur">ECHA</a>-InfoCard: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.echa.europa.eu/de/substance-information/-/substanceinfo/100.046.690">100.046.690</a>, <a href="PubChem" title="PubChem">PubChem</a>: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/10893545">10893545</a>, <a href="ChemSpider" title="ChemSpider">ChemSpider</a>: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.9068808.html">9068808</a>, <a href="Wikidata" title="Wikidata">Wikidata</a>: <a href="https://www.wikidata.org/wiki/Q82934081" class="extiw external" title="d:Q82934081">Q82934081</a>.<span class="editoronly" style="display:none;"></span></span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu <span style="font-style:italic">Diaza-[18]Krone-6</span>: <a href="CAS-Nummer" title="CAS-Nummer">CAS-Nr.</a>: <span title="Untervorlage eingebunden: CASRN"></span><a rel="nofollow" class="external text" href="https://commonchemistry.cas.org/detail?cas_rn=23978-55-4">23978-55-4</a><span class="editoronly" style="display:none;"></span>, <a href="EG-Nummer" title="EG-Nummer">EG-Nr.</a>: 245-965-0, <a href="Europ%C3%A4ische_Chemikalienagentur" title="Europäische Chemikalienagentur">ECHA</a>-InfoCard: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.echa.europa.eu/de/substance-information/-/substanceinfo/100.041.772">100.041.772</a>, <a href="PubChem" title="PubChem">PubChem</a>: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/72805">72805</a>, <a href="ChemSpider" title="ChemSpider">ChemSpider</a>: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.65641.html">65641</a>, <a href="Wikidata" title="Wikidata">Wikidata</a>: <a href="https://www.wikidata.org/wiki/Q72507855" class="extiw external" title="d:Q72507855">Q72507855</a>.<span class="editoronly" style="display:none;"></span></span>

</li>

<li id="cite_note-Junli17-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Junli17_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Jun Li et al.: <cite style="font-style:italic">Recent progress in the design and applications of fluorescence probes containing crown ethers</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Chem. Soc. Rev.</cite> <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>46</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>9</span>, 2017, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>2437–2458</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1039/c6cs00619a">10.1039/c6cs00619a</a></span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Kronenether&rft.atitle=Recent+progress+in+the+design+and+applications+of+fluorescence+probes+containing+crown+ethers&rft.au=Jun+Li+et+al.&rft.date=2017&rft.doi=10.1039%2Fc6cs00619a&rft.genre=journal&rft.issue=9&rft.jtitle=Chem.+Soc.+Rev.&rft.pages=2437-2458&rft.volume=46" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-Ildiko19-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Ildiko19_4-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Ildikó Móczár und Péter Huszthy: <cite style="font-style:italic">Optically active crown ether – based fluorescent sensor molecules: A mini-review</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Chirality</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>31</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>2</span>, 2019, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>97–109</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1002/chir.23031">10.1002/chir.23031</a></span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Kronenether&rft.atitle=Optically+active+crown+ether+-+based+fluorescent+sensor+molecules%3A+A+mini-review&rft.au=Ildik%C3%B3+M%C3%B3cz%C3%A1r+und+P%C3%A9ter+Huszthy&rft.date=2019&rft.doi=10.1002%2Fchir.23031&rft.genre=journal&rft.issue=2&rft.jtitle=Chirality&rft.pages=97-109&rft.volume=31" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text">Beyer, Walter; Lehrbuch der Organischen Chemie; 2004; Vol. 24, S. 324.</span>

</li>

<li id="cite_note-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-6">↑</a></span> <span class="reference-text"> Vögtle, Fritz: Supramolekulare Chemie, Stuttgart 1989, S. 336.</span>

</li>

<li id="cite_note-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-7">↑</a></span> <span class="reference-text">Dietrich, B. "Cryptands" in Comprehensive Supramolecular Chemistry; Gokel, G. W. Ed; Elsevier: Oxford, 1996; Vol. 1, S. 153–211, ISBN 0-08-040610-6.</span>

</li>

</ol>

<div>

Normdaten (Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4165804-8">4165804-8</a></span> | <a href="Library_of_Congress_Control_Number" title="Library of Congress Control Number">LCCN</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://id.loc.gov/authorities/sh89006653">sh89006653</a></span> </div>

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