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Vortrag OCFEinige Reduktionsmethoden in der
organischen Chemie
Florian Heib08.01.10
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: heterogenKatalysator 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: heterogenHydrierungen 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: homogenKatalysator und Reaktant liegen in gleicher
Phasen vor homogene Katalyse
Wilkinson Katalysator: (Ph3P)3RhClQuadratisch 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: DiimidReduktion 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 HydrideVerbindungen 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 HydrierungPrinzip: 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 AmmoniakZugabe von Alkalimetallen in flüssigem
Ammoniak Birch-Bedingungen: -78°C, flüssiger
AmmoniakEntstehung 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 ReduktionUmsetzung mit Tosylhydrazon und NaBH4
Vermeidung stark basischer und stark saurer Bedingungen
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Clemmensen ReduktionReduktion 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 Mechanismen1. Möglichkeit
2. Möglichkeit
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LiteraturstellenBrückner R.; Reaktionsmechanismen, 3.
AuflageBreitmaier E., Jung G.; Organische Chemie, 5.
überarbeitete AuflageVorlesung Moderne Methoden in der
organischen Chemie, Prof. U. KazmaierVorlesung Synthese und Umwandlung
funktioneller Gruppen, Prof. J. JauchVorlesung Organische Chemie II: Reaktionen
und Mechanismen, Prof. G. Wenz