Справочник от Автор24
Найди эксперта для помощи в учебе
Найти эксперта
+2

Восстановление производных карбоновых кислот

Целый ряд функциональных производных карбоновых кислот - галогенангидриды, сложные эфиры, нитрилы, диалкиламиды могут быть в одну стадию превращены в альдегиды при действии специфических восстановителей.

Углерод, находящийся в карбоксильной группе находится в степени окисления +3, однако представители данного класса соединений восстанавливаются труднее по сравнению с карбонильными соединениями. Именно поэтому карбоновые кислоты можно восстанавливать только сильными восстановителями, а это в свою очередь способствует тому, что при их восстановлении трудно остановиться на альдегидах и легче получить спирты. Промежуточные продукты - альдегиды - сразу же восстанавливаются до спиртов.

Однако, для карбоновых кислот все же разработаны интересные методы восстановления как до спиртов, так и до альдегидов.

Восстановители для восстановления производных карбоновых кислот

Для восстановления функциональных производных карбоновых до альдегидов используют целый ряд восстановителей:

  1. Для восстановления сложных эфиров кислот до альдегидов используют алюмогидрид натрия в тетрагидрофуране при низких температурах:

    Восстановление производных карбоновых кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

    Рисунок 1. Восстановление производных карбоновых кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

  2. Амальгама натрия: куски натрия, очищенные от оксидной пленки содержат в чашку с ртутью при 40-50 С и подавляют стеклянным шпателем до образования твердой массы. (Работа с ртутью очень опасна и запрещена рядовым учащимся)

    Амальгаму натрия используют при восстановлении двойной связи в α¸β-ненасыщенных кетонах и кислотах, при восстановлении кислот в альдегиды, для преобразования производных карбоновых кислот к спиртам.

    Восстановление производных карбоновых кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

    Рисунок 2. Восстановление производных карбоновых кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

  3. Палладиевый или платиновый катализатор на сульфате бария. Хлорид палладия растворяют в при нагревании в соляной кислоте. Отдельно готовят суспензию сульфата бария. К раствору Ba(OH)28H2O приливают серную кислоту до кислой реакции. К горячей суспензии добавляют хлорид палладия с формалином и щелочью до появления щелочной реакции; дальше отстаивают и декантируют. Промывают водой, фильтруют, сушат при 80С.

    Платиновые и палладиевые катализаторы используют для гидрирования хлорангидридов кислот до альдегидов по Роземунду:

    Восстановление производных карбоновых кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

    Рисунок 3. Восстановление производных карбоновых кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

  4. Никель на оксиде алюминия: содержит 60% никеля. В стакане смешивают Ni(NO3).62H2O, Al(NO3).93H2O и сухой Al2O3; добавляют соду до щелочной реакции при перемешивании. Полученную смесь промывают водой и декантируют. Катализатор отфильтровывают на воронке Бюхнера и формируют в виде горошин. Высушивают.

    Никель на оксиде алюминия используют для каталитического восстановления нитрилов до альдегидов Ni/ra:

    Восстановление производных карбоновых кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

    Рисунок 4. Восстановление производных карбоновых кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

«Восстановление производных карбоновых кислот» 👇
Помощь эксперта по теме работы
Найти эксперта
Решение задач от ИИ за 2 минуты
Решить задачу
Помощь с рефератом от нейросети
Написать ИИ

Получение альдегидов из хлорангидридов кислот

Давно известна реакция восстановления по Роземунду (1918 г.). В качестве исходных соединений используют хлорангидриды карбоновых кислот.

<a data-mark=Получение альдегидов из хлорангидридов кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ">

Рисунок 5. Получение альдегидов из хлорангидридов кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Трет-бутильные группы введены в реагент для создания стерических осложнений и устранения побочной реакции - восстановления до спирта.

Удобная на сегодня методика - использование в качестве растворителя ацетона с катализатором Pd/C и C2H5N(iPr)2 для связывания HCl. Для прекращения реакции на альдегиде часто отравляют катализатор различными примесями, например, тиомочевиной, 2-меркаптотиазолом и тому подобными веществами.

Интересно, что в отечественной литературе реакция носит название Роземунда -Зайцева. Действительно, Зайцев еще в 1873 году опубликовал свои исследования по этому превращению в одном из немецких журналов.

По этому методу получают циклогексилацетальдегид и терефталевый альдегид:

Получение альдегидов из хлорангидридов кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 6. Получение альдегидов из хлорангидридов кислот. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Хемоселективное восстановления карбоксильной группы

Карбоксильную группу в ненасыщенных кислотах возможно восстанавливать до различных степеней окисления атома углерода с помощью активного гидрид-иона, который содержится в составе химических восстановителей, которые будут приводиться ниже. Так что, восстановление кислоты с использованием таких реагентов может проходить в соответствующие альдегиды или спирты.

Давно известно, что в зависимости от стехиометрических соотношений субстрата и реагента карбоксильную группу можно восстановить в той или иной степени.

Хемоселективное восстановления карбоксильной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 7. Хемоселективное восстановления карбоксильной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Иногда для восстановления используют диизобутилалюминий гидрид (DIBAL), являющийся производным LiAlH4.

Хемоселективное восстановления карбоксильной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 8. Хемоселективное восстановления карбоксильной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Диизобутилалюминий также используют для восстановления сложных эфиров кислот до альдегидов:

Хемоселективное восстановления карбоксильной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 9. Хемоселективное восстановления карбоксильной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Интересно, что селективно можно восстанавливать и ненасыщенные кислоты, именно в альдегиды.

Хемоселективное восстановления карбоксильной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 10. Хемоселективное восстановления карбоксильной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Дата последнего обновления статьи: 18.02.2025
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Крупнейшая русскоязычная библиотека студенческих решенных задач
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot

Изучаешь тему "Восстановление производных карбоновых кислот"? Могу объяснить сложные моменты или помочь составить план для домашнего задания!

AI Assistant