Гидроборирование алкенов с последующим окислением

1. Закономерности течения реакции
2. Использование борорганические соединений
3. Алкилборирование углерода (II) оксида
4. Значимость гидроборирования–окисления алкенов

Гидроборирование этиленовых углеводородов с общей формулой \(CnH_2n\) и дальнейшее окисление обретенных боранов считается одной из методик обретения спиртовых соединений.

Рисунок 1.

Американский химик-органик Герберт Чарлз Браун и индийско-американский биохимик Йеллапрагада Суббарао в 1959 году осуществили разработку косвенной методики гидратации олефинов по двойной взаимосвязи, первым этапом данной методики считается гидроборирование – реакция, в которой гидрид бора реагирует с алкеном с образованием органоборана. При обрабатывании олефина раствором тетрагидридобората натрия \((NaBH_4)\) и хлорида алюминия в метоксиметане \((C_2H_6O)\) дигликоля \((C_4H_{10}O_3)\) формируется триалкилборан.
Присоединение борана к двойной взаимосвязи осуществляется региоселективно против правила Марковникова так, что атом бора реально взаимосвязан с наименее замещенным углеродным атомом при двойной взаимосвязи. Присоединение борана по двойной взаимосвязи осуществляется стереоспецифично как син-присоединение с параллельным соединением атома бора и водорода борана с двумя углеродными атомами при двойной взаимосвязи. По данной причине обе новые взаимосвязи C–B и C–H формируются с одинаковой стороны кратной взаимосвязи. Для данной реакции предложено четырех центровое переходное состояние.

Рисунок 2.

Закономерности течения реакции

Эта реакция практически представляет собой реакцию гидроборирования и окисления. Гидроборирование берет свое начало с электрофильного соединения молекулы борана с этиленовыми углеводородами поперек правилу Марковникова с дальнейшим формированием триалкилборанов. Электрофильным центральным местом является электронно-дефицитный атом бора, а в качестве нуклеофила выступает водород с бораном как гидрид-ион. Под воздействием перекиси водорода \((H_2O_2)\) алкилбораны в щелочном окружении осуществляют окисление, чаще всего, к первичным спиртовым веществам:

Рисунок 3.

Борогидриды, борорганические вещества, а также их производные металлов вопреки органическим соединениям щелочных металлов, обладают большей инертностью, и являются нерасщепляемыми под воздействием воды, кислотных и щелочных растворов. Однако с легкостью являются расщепляемыми при воздействии низких карбоновых кислот. Ввиду собственного электронно-акцепторного характера данные соединения легко осуществляют взаимодействие с нуклеофилами с формированием совокупностей с полярной взаимосвязью.

Как наглядно демонстрируют вышеприведенные реакционные процессы, данные реакции осуществляются вопреки традиционному правила Марковникова и без перегруппирования.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Использование борорганические соединений

Для синтезирования спиртовых веществ применяют бороводород B2H6 либо его алкил производные. Реакцию проводят в тетраметиленоксиде \((C_4H_8O)\). Бороводород обретают с помощью реакционного процесса между двумя коммерческими реактантами: тетрагидридобората натрия и борофторида предпочтительно в реакционном растворе в присутствии этиленового углеводорода.
Получение бороводорода возможно при взаимном воздействии тетрагидридобората натрия и эфирата трехфтористого бора в ТГФ:

В реакционном процессе принимает участие не бороводород, а его мономер, формирующийся в растворе.
\(B_2H_6 = 2BH_3\)
Совместно с бороводородом в органическом синтезировании используют совокупность бороводорода в ТГФ и алкилбораны:

Рисунок 4.

Гидроборирование состоит из трех этапов. На первом этапе осуществляется присоединение борана к алкену с формированием моноалкилборана. Моноалкилборан содержит две взаимосвязи В–Н, по данной причине последовательно осуществляет присоединение еще двух молекул алкена. Выделение алкилборанов не осуществляют, а производят обрабатывание алкилборанов в том же щелочном растворе реакции перекиси водорода.

Рисунок 5.

Использование диалкилборанов \(R_2BH\), в особенности бис-(2-метил-2-бутил)-борана – (Sia)2BH, предоставляет возможность существенно повысить селективность гидроборирования:

Рисунок 6.

Алкилборирование углерода (II) оксида

Последующее применения методики получения спиртовых веществ из алкилборанов было развито в работах американского химика-органика Герберта Чарлза Брауна, предложившего карбон (ІІ) оксид как акцептор алкилборана. Реакционный процесс осуществляется при температурных показателях 100-125°C. В промежуточном соединении появляется последовательная миграция алкильных групп от атома бора на углеродный атом:

Рисунок 7.

С помощью данной методики, с учетом условий течения реакционного процесса, возможно обрести с большим выходом первичные, вторичные и третичные спиртовые вещества.
Используя монооксид углерода CO для взаимосвязи с трипропилбором, обретают промежуточный аддукт непростого состава. При его окислении перекисью водорода в щелочном окружении формируется третичное спиртовое вещество, для которого роль карбинольного углеродного атома совершает углеродный атом окиси CO, т.е. синтезирования данных спиртовых веществ осуществляется в итоге последовательных реакционных процессов гидроборирования – карбонилирования – окисления.
Процесс карбонилирования у атома бора происходит шаг за шагом тремя индивидуальными этапами, и на всех этапах осуществляется передвижение алкильной группы от атома бора к углеродному атому из окиси CO.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Значимость гидроборирования–окисления алкенов

Исследованные оба вида реакционных процессов обретения спиртовых веществ, исходя из борорганические соединений, считаются в сущности реакцией присоединение молекул воды к молекулам либо ионам алкенов, что предоставляет возможность применения этих реакций тогда, когда добыча спиртовых веществ напрямую гидратацией алкена нет возможности.
Для избегания последующего окисления продуктов реакционного процесса до альдегидов и кислот, реакцию осуществляют в азотной среде в присутствии борной кислоты, формирующей со спиртовыми веществами устойчивые к окислению эфиры \(B(OR)_3\), которые в последующем просто гидролизуют. Сформированный эфир борной кислоты без труда осуществляет распадение в условиях реакционного процесса, производя высвобождение спиртовых веществ. Следовательно, в промышленных условиях производится получение цетилового этала \(СH_3(CH_2)_{15}OH.\)
Реакционный процесс гидроборирования считается несложным и рациональный, выходы достаточно большие. Данную реакцию возможно применять для синтезирования соединений, которые сложно обрести из алкенов иными методами. Для ациклических, монозамещенных и дизамещенных алкенов гидроборирование – окисление расширяет уникальные перспективы синтезирования первичных спиртовых веществ с итоговым выходом до 95%.

Рисунок 8.