Vortrag OCFEinige Reduktionsmethoden in der

organischen Chemie

Florian Heib08.01.10

Betreuer: Hans Müller

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

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

Mechanismus

Katalytische Hydrierung: heterogenHydrierungen mit Pt- und Pd-Katalysatoren

von Alkinen nicht auf der Alkenstufe an haltbar

Aktivitätssenkung des Katalysators mit Bleiacetat (Lindlar-Katalysator)

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

Mechanismus Wilkinson-Katalysator

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

Mechanismus Diimid

Beispiel Reduktion mit Diimid

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

Mechanismus: Reduktion mit LAH

Ionische HydrierungPrinzip: Übertragung eines Protons und eines

Hydridions

Zugabe einer Brönsted-Säure und eines Hydridüberträgers

Hydrierung erfolgt stereospezifisch zum trans-Produkt

Mechanismus ionische Hydrierung

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

Mechanismus

Beispiel

Wolff-Kishner Reduktion

Reduktion von Ketonen zu dem zugrunde liegenden Alkan unter basischen Bedingungen

Reagenz: Hydrazin mit KOH oder Kalium-tert- butanolat

Mechanismus Wolff-Kishner Reduktion

Beispiel Wolff-Kishner Reduktion

Variante der Wolff-Kishner ReduktionUmsetzung mit Tosylhydrazon und NaBH4

Vermeidung stark basischer und stark saurer Bedingungen

Clemmensen ReduktionReduktion von Ketonen zu den zugrunde

liegenden Alkanen unter sauren Bedingungen

Reagenz: amalgamiertes Zink und konzentrierte Salzsäure

Mechanismus nicht genau bekannt

Mögliche Mechanismen1. Möglichkeit

2. Möglichkeit

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