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Veröffentlicht von:Hupprecht Schlaefer Geändert vor über 10 Jahren
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Vortrag OCF Einige Reduktionsmethoden in der organischen Chemie
Florian Heib Betreuer: Hans Müller
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Inhalt Reduktion von Alkinen und Alkenen zu Alkanen
1.) durch heterogene Katalyse 2.) durch homogene Katalyse 3.) mit Hydriden 4.) durch ionische Hydrierung 5.) in Ammoniak mit Alkalimetallen Reduktion von Carbonylverbindungen zu Alkanen 1.) Wolff-Kishner Reduktion 2.) Clemmensen Reduktion
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Katalytische Hydrierung: heterogen
Katalysator und Reaktant liegen in verschiedenen Phasen vor heterogene Katalyse Verwendete Metalle: Pt, Pd, Ru, Rh, Ni Prinzip: H2 wird an Oberfläche des Metalls adsorbiert und in zwei H-Atome gespalten. Diese addieren sich an die Mehrfachbindung Die Addition von H2 führt stereoselektiv zum cis-Produkt Reaktionsbedingungen: leichter Überdruck, LM meist Petrolether , RT
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Mechanismus
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Katalytische Hydrierung: heterogen
Hydrierungen mit Pt- und Pd-Katalysatoren von Alkinen nicht auf der Alkenstufe an haltbar Aktivitätssenkung des Katalysators mit Bleiacetat (Lindlar-Katalysator)
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Katalytische Hydrierung: homogen
Katalysator und Reaktant liegen in gleicher Phasen vor homogene Katalyse Wilkinson Katalysator: (Ph3P)3RhCl Quadratisch planarer Rh-Komplex mit 16VE katalytisch aktiv Reaktionsbedingungen: H2-Atmosphäre bei normal Druck und Raumtemperatur
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Mechanismus Wilkinson-Katalysator
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Homogene Katalyse: Diimid
Reduktion von Alkenen zu Alkanen In situ erzeugt aus Hydrazin mit H2O2 in Gegenwart von Cu(II)-Ionen Reaktion verläuft über cyclischen Übergangszustand
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Mechanismus Diimid
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Beispiel Reduktion mit Diimid
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Reduktion durch Hydride
Verbindungen aus Metallen mit positiver Oxidationsstufe (Al(III); B(III)) und negativer Oxidationsstufe des Wasserstoffs Funktioniert nur mit Propargylalkoholen (Whiting-Reaktion) Reaktionsbedingungen: Normaldruck, RT oder niedriger
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Mechanismus: Reduktion mit LAH
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Ionische Hydrierung Prinzip: Übertragung eines Protons und eines Hydridions Zugabe einer Brönsted-Säure und eines Hydridüberträgers Hydrierung erfolgt stereospezifisch zum trans-Produkt
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Mechanismus ionische Hydrierung
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Reduktion mit flüssigem Ammoniak
Zugabe von Alkalimetallen in flüssigem Ammoniak Birch-Bedingungen: -78°C, flüssiger Ammoniak Entstehung von „gelösten Elektronen“ Verwendete Metalle: Na, Li Reduktion führt stereoselektiv zum trans-Produkt
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Mechanismus
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Beispiel
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Wolff-Kishner Reduktion
Reduktion von Ketonen zu dem zugrunde liegenden Alkan unter basischen Bedingungen Reagenz: Hydrazin mit KOH oder Kalium-tert butanolat
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Mechanismus Wolff-Kishner Reduktion
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Beispiel Wolff-Kishner Reduktion
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Variante der Wolff-Kishner Reduktion
Umsetzung mit Tosylhydrazon und NaBH4 Vermeidung stark basischer und stark saurer Bedingungen
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Clemmensen Reduktion Reduktion von Ketonen zu den zugrunde liegenden Alkanen unter sauren Bedingungen Reagenz: amalgamiertes Zink und konzentrierte Salzsäure Mechanismus nicht genau bekannt
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Mögliche Mechanismen 1. Möglichkeit 2. Möglichkeit
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Literaturstellen Brückner R.; Reaktionsmechanismen, 3. Auflage
Breitmaier E., Jung G.; Organische Chemie, 5. überarbeitete Auflage Vorlesung Moderne Methoden in der organischen Chemie, Prof. U. Kazmaier Vorlesung Synthese und Umwandlung funktioneller Gruppen, Prof. J. Jauch Vorlesung Organische Chemie II: Reaktionen und Mechanismen, Prof. G. Wenz
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