Allylgruppe

Als Allylgruppe wird in der organischen Chemie ein ungesättigter Kohlenwasserstoffrest bezeichnet, der die Formel H₂C=CH–CH₂– hat, also eine 2-Propenyl-Gruppe darstellt. Es handelt sich dabei formal um eine Vinylgruppe H₂C=CH–, an die eine Methylengruppe –CH₂– angehängt ist. Allyl-Kationen und -Radikale sind mesomeriestabilisiert und deshalb deutlich stabiler als das entsprechende tert-Butyl-Kation bzw. -Radikal. Zum Beispiel hat Allylalkohol die Formel H₂C=CH–CH₂–OH.

Allylverbindung (oben): R = Organyl-Rest, Halogen, Hydroxy-Rest etc.
Allyl-Kation (Mitte) und Allyl-Radikal (unten). Der Allyl-Rest ist blau markiert.

Allicin enthält zwei Allylgruppen

Die Bezeichnung Allyl wurde 1844 von Theodor Wertheim geprägt und leitet sich ab von Allium, lateinisch für Knoblauch, in dem sich eine Reihe von Allylverbindungen wie z. B. Allicin finden.

Eigenschaften und Verwendung

Die Allylgruppe ist durch die leichte Abstrahierbarkeit eines der allylständigen, d. h. am sp³-hybridisierten, der Doppelbindung benachbarten Kohlenstoffatom gebundenen, Wasserstoffatome oder Protonen eine reaktionsfreudige funktionelle Gruppe in organischen Molekülen. Sind dort außerdem zwei unterschiedliche weitere Substituenten gebunden, so kann die aufgrund der 1,3-Allylspannung auftretende eindeutige Orientierung der Gruppen zueinander in der stereoselektiven Synthese ausgenutzt werden.

Allylverbindungen

Es existieren zahlreiche natürliche und synthetische organische Verbindungen, die eine oder mehrere Allylgruppen enthalten. Technisch wichtige Allylverbindungen sind der Allylalkohol, das Allylchlorid sowie das Allylamin (mit Diallyl- und Triallylamin). Daneben existieren Allylverbindungen, die meist intermediär bei chemischen Reaktionen auftreten. Dazu zählen Allylkationen, -anionen sowie -radikale. Diese sind aufgrund der auftretenden Mesomerie sehr gut stabilisiert.

Allyl-Kation

Das Allyl-Kation stellt eine positiv geladene Allylgruppe dar. Es lassen sich folgende zwei gleichwertige mesomere Grenzstrukturen (Resonanzformeln) formulieren:

Resonanzstrukturen des Allyl-Kations (mesomere Grenzstrukturen)

Die positive Ladung ist dabei über das gesamte Molekül verteilt, also delokalisiert.

Allyl-Anion

Im Gegensatz zum Allylkation, stellt das Allyl-Anion eine negativ geladene Allylgruppe dar. Wiederum lassen sich hierbei zwei mesomere Grenzstrukturen zeichnen:

Resonanzstrukturen des Allyl-Anions (mesomere Grenzstrukturen)

Das freie Elektronenpaar ist dabei nicht an den endständigen Kohlenstoffatomen lokalisiert, sondern mesomer über das gesamte Molekül delokalisiert.

Literatur

• K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore, Katrin-M. Roy: Organische Chemie. Hrsg.: Holger Butenschön. 5. Auflage. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2011, ISBN 978-3-527-32754-6.