還元剤

ソース: Vy 雅洞とダニエル ・ キム、化学、カリフォルニア大学アーバイン校、カリフォルニア州部

分子の合成における反応性と選択性を制御する化学者にとって非常に重要な基準です。これは、特定のタスクに適した試薬を選択する化学者を許可する多くの試薬の開発につながっています。かなり頻繁に、反応性と選択性のバランスを達成する必要があります。この実験は反応を監視し、カルボニル化合物の反応性と同様、水素還元反応を理解する IR の分光学を使用して試薬。

水素ドナー試薬を理解する前にカルボニルの反応性化合物のことを理解する必要があります。カルボニル化合物はカルボニル炭素求電子文字を与えることにわずかな正電荷をあります。したがって、正の電荷を持つカルボニル化合物、水素ドナーなど異なる求核試薬に反応。アシル塩化物も非常に求電子的となって良い残してグループ (Cl^-) があります。カルボニルの 2 番目のヘテロ原子から強い共鳴構造のためは、エステルおよびアミドをより安定しています。

ホウ素やアルミニウムの水素化物に転送試薬カルボニル化合物のほとんど削減が行われます。この型の 2 つの共通の試薬は、ナトリウム水素化ホウ素、リチウム アルミニウム水素化合物です。水素化ホウ素ナトリウムは反応が弱いドナー試薬ですが、アルデヒドやケトンをアルコールに低減するため効率的です。しかし、リチウム アルミニウム水素化合物は多くの反応は、ケトンやアルデヒドをアルコールに減らすことができますと、また、エステル、アミド、カルボン酸を減らします。

反応性の様々 な程度を示すため、2 つのカルボニル官能基との反応は、還元試薬の水素供与条件の 2 つのセットを受けるでしょう。

1. アセト酢酸エチルの特性を測定

1. 原料 (アセト酢酸エチル) の IR を取る。
2. 60% ヘキサンで 40% 酢酸エチルを用いた TLC を取る。

2. 水素化ホウ素ナトリウムとアセト酢酸エチルの削減

1. アセト酢酸エチルの 1 モルを丸底フラスコに加えます。
2. エタノール 5 mL を追加し、完全に混合旋回します。
3. ビーカーに氷水浴下ろします。
4. 水素化ホウ素ナトリウム 1 モルの重さし、ゆっくりとアセト酢酸エチルの撹拌溶液を加えます。
   1. 小さな部分に追加します。反応は発熱と精力的に泡します。
5. 直後、TLC によって反応が完了するまで数分ごとの反応を監視します。
6. 完了すると、反応混合物に水 10 mL を追加します。
7. 漏斗に移すし、酢酸エチル (2 x 30 mL) で抽出します。
8. 乾燥・ ディ ・水 (1 x 30 mL) と塩水 (1 x 30 mL)。
9. 硫酸ナトリウムで乾燥し、丸底フラスコにフィルターします。
10. ロータリーエバポレーターで溶剤を蒸発させます。
11. TLC と低減製品の IR を取る。

3. リチウム アルミニウム水素化合物のアセト酢酸エチルの削減

1. 乾燥の丸底フラスコにリチウム アルミニウム水素化合物の 1 モルを追加し、中隔とキャップします。
2. 窒素入口ラインを使用して窒素ガスでフラスコをパージします。出口弁を持っていることを確認します。
3. 乾燥 THF の 10 mL を追加します。
4. 丸底フラスコを氷浴に配置します。
5. 3 mL の乾燥 thf にアセト酢酸エチルの 1 モルの解決策を確認し、ゆっくりと滴下反応フラスコに追加します。
6. すべての試薬が追加されるまで、反応はバブル精力的に。
7. 直後、TLC によって反応が完了するまで数分ごとの反応を監視します。
8. 1 M 塩酸を滴下追加完了したら。反応は、LiAlH₄のすべてが消費されるまで精力的にたどっていきます。
9. 一度消費 (以上バブリング)、鼻中隔を削除し、酢酸エチル (40 mL) と 1 M HCl (20 mL) で希釈できます。
10. 目標到達プロセスに転送します。
11. 酢酸エチル (3 x 50 mL) で抽出します。
12. 食塩水 (1 x 50 mL) で乾燥します。
13. 硫酸ナトリウムで乾燥し、丸底フラスコにフィルターします。
14. ロータリーエバポレーターで溶剤を蒸発させます。
15. TLC と低減製品の IR を取る。

図 1。エチル 3-ヒドロキシ酪酸の代表的 IR を結果します。

カルボニル反応と水素ドナーの能力の傾向が検討されており、実証します。2 つの一般的に使用される試薬の視覚的反応を感じ取ることが、高く評価されることができます。

試薬および官能基の反応性の理解は、削減や反応の他の種類の新しい手法の開発の重要度が高いです。選択性と反応の反応性の制御は、試薬の化学ステップの使用を決定する際に考慮する重要な要因です。これは、ドライブ及び新しい試薬を開発する化学者です。

周期的な動向のレビューは、有機化学においてやはり重要です。たとえば、カリウム金属を水に追加する場合、金属ナトリウムを水に追加するときよりもより激しい爆発があります。そのため、この類似性の比較をなぜ LiAlH₄は NaBH₄よりもより反応する推論を拡張できます。

求核剤と求電子剤の全体のスペクトルには、反応性が重要です。弱い求核剤が反応しない弱い求電子剤;しかしより反応性の求電子剤が同じ弱い求核剤と反応します。すべてはその反応や条件に依存します。