Восстановление альдегидов и кетонов алюмогидридом лития

1. История открытия и закономерности течения реакций

2.  Использование алюмогидрид лития \(LiAlH_4\) и борогидрид натрия \(NaBH_4\)

Для того чтобы получить спиртовые вещества, применяется способ восстановления карбонильных соединений, в частности, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот или эфиров. Восстановление карбонильных соединений в гидроксильной группе является довольно популярной методикой. В роли веществ, с помощью которые осуществляется восстановление, применяют разные реактанты.

Самая популярная методика гидрогенизации карбонильной группы состоит в ее обрабатывании натрием (Na) в этиловом спирте \((C_2H_5OH)\). Зачастую используют каталитическую гидрогенизацию при наличии никеля (Ni), платины (Pt), палладия (Pd) и так далее. Помимо этого, для того чтобы восстанавливать карбонильные группы, применяют сложные гидриды металлов.

Восстановление альдегида возможно осуществить до первичного спиртового вещества. В свою очередь, восстановление кетона возможно реализовать до вторичного спиртового вещества под воздействием некоторого количества восстановителей. Распространенное использование получили алюмогидрид лития \((LiAlH_4)\) и борогидрид натрия \((NaBH_4)\). Ключевыми достоинствами данных реактантов сравнительно с иными считается то, что эти реактанты не в первую очередь не осуществляют восстановление ненасыщенные C–C взаимосвязи, а также имеют относительно значительный объем активного водорода в небольших объемах химического соединения.

В ситуации с алюмогидридом лития в ходе восстановительного процесса осуществляется использование всех водородных атомов. Алюмогидрид лития легко осуществляет восстановление алифатические, ароматические, алициклические и гетероциклические органические соединения, содержащие альдегидную группу \((-CHO),\) имеющие возможность содержания двойных либо тройных взаимосвязей и (или) невосстанавливаемые группы, в частности, \(NR_3, OH, OR, F\) и так далее.

Алюмогидрид лития производит реакции с водой и спиртовыми веществами, по данной причине эти соединения требуется удалить из системы реакций. Более часто в роли растворителей используются эфиры и ТГФ. Реакционные процессы борогидрида натрия \((NaBH_4)\) обладают подобным спектром использования, однако различаются, и с учетом условий реакционных процессов могут обладать отличительной от алюмогидрида лития селективностью.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

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

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

История открытия и закономерности течения реакций

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 смесью борогидрида натрия \((NaBH_4)\) и хлоридом алюминия \((AlCl_3)\) в метоксиметане дигликоля формируется триалкилборан \((C_6H_{15}B)\).
Первичные спиртовые вещества выходят в итоге восстановительного процесса под воздействием борогидрида натрия \((NaBH_4)\) интермедиатов, формирующихся после миграции лишь одной алкиловой группы:

Рисунок 1.

При наличии эквимольного объема воды реакционный процесс осуществляет остановку на этапе миграции двух алкиловых групп.

Дальнейшее разделение бороэпоксида перекисной щелочной смесью ведет к симметричным кетонам:

Рисунок 2.

В этих синтезах вместе с борогидридом натрия \((NaBH_4)\) используют и алюмогидрид лития \((LiAlH_4)\). Алюмогидрид лития обретает все большее расширение в синтезировании спиртовых веществ. По воздействию на карбонильные группы алюмогидрид лития \(LiAlH_4\) подобен борогидриду натрия \(NaBH_4\), однако благоприятствует повышению объема спиртовых веществ.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

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

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Использование алюмогидрид лития \(LiAlH_4\) и борогидрид натрия \(NaBH_4\)

Оба реагента, и алюмогидрид лития, и борогидрид натрия обладают способностью восстановления альдегидов до первичных спиртовых веществ, в свою очередь, кетоны возможно восстановить до вторичных спиртовых веществ. Применение борогидрида натрия \((NaBH_4)\) лучше ввиду того, что он дешевле данного реактанта, а также безопаснее в пользовании. Борогидрид натрия может быть использован даже в водных растворах, а также в растворах спирта, в то же время алюмогидрид лития осуществляет реагирование с водой и со спиртовыми веществами со взрывом и помимо этого, разлагается со взрывом при нагреве более +120°C в сухом состоянии:

Рисунок 3.

Но при невысоких температурных показателях, до 10°C алюмогидрид лития имеет возможность восстановления α, β-ненасыщенные альдегиды и кетоны до аллиловых спиртовых веществ, то есть с сохранением C–C двойной взаимосвязи. В данной ситуации восстановлению подлежит карбонильная группа:

Рисунок 4.

Та же самая реакция циклогексен-2-она с NaBH4 ведет к смеси циклогексен-2-ола и циклогексанола в отношении 1,5 к 1 в итоге присоединения гидрид-иона как к карбонильному углероду, так и к углероду при двойной C–C взаимосвязи:

Рисунок 5.

Лучшим реактантом для избирательного восстановительного процесса карбонильной группы в α,β-ненасыщенных альдегидах и кетонах, который не затрагивает кратные двойные C–C взаимосвязи, считается диизобутилалюминийгидрид (ДИБАЛ-Н):

Рисунок 6.

Реакционные процессы хемоселективного восстановления, к примеру кетона, при наличии альдегида возможно произвести борогидрид натрием \(NaBH_4\) в водном растворе этилового спирта при невысоких температурных показателях примерно минус 15°C при наличии хлорида церия (III) \(CeCl_3\).