De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie HOOFDSTUK XV: Oxidatie en reductie.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie HOOFDSTUK XV: Oxidatie en reductie."— Transcript van de presentatie:

1 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie HOOFDSTUK XV: Oxidatie en reductie

2 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Oxidatiedaling van elektrondensiteit rond koolstof door: vorming van: C-O, C-N, C-X breken van: C-H Reductiestijging van elektrondensiteit rond koolstof door: vorming van: C-H breken van: C-O, C-N, C-X XV.1 Inleiding (Mc Murry: p ) Oxidatietoestanden van organische verbindingen Lage oxidatietoestand Hoge oxidatietoestand

3 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie XV.2 Reductie: inleiding Formele additie van twee waterstoffen kan gebeuren op drie verschillende manieren: a)Additie van twee waterstofradicalen (2H°) b)Combinatie van additie van een hydride(anion) en een proton (H: - /H + ) c)Combinatie van additie van twee protonen en twee elektronen (2H + /2e - )

4 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie XV.2a Reductie: de additie van diwaterstof (Mc Murry: p ) alkeen alkaan Katalytische hydrogenatie PtO 2 Pd / C

5 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie 1,2-dimethyl cyclohexeen cis-1,2-dimethyl cyclohexaan  -pineen NIET gevormd Stereoselectiviteit syn-additie

6 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Functionele groepselectiviteit 2-cyclohexenoncyclohexanon Keton niet gereduceerd ! Aromatische ring niet gereduceerd ! nitril niet gereduceerd !

7 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Katalytische hydrogenatie is van grote commerciële waarde in de industrie: katalytische hydrogenatie van onverzadigde plantaardige oliën ter vorming van verzadigde vetten gebruikt in margarine Ester van linolzuur (bestanddeel van plantaardige olie) 2 H 2, Pd/C Ester van stearinezuur

8 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Reductie van alkynen (Mc Murry: p )  H° hydrog = -176 kJ/mol  H° hydrog = -137 kJ/mol Complete hydrogenatie bij gebruik van Pd/C, partiële reductie mbv Lindlar katalysator

9 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Reductieve aminering (Mc Murry: p ) imine intermediair

10 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Fenyl-2-propanonAmfetamine: stimulatie van het centraal zenuwsysteem primair amine secundair amine tertiair amine (via het enamine)

11 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie XV.2b Reductie via hydride-additie

12 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Gebruikte hydriden: LiH, NaH, KH: geen reducerende eigenschappen !!!, abstractie van H-atoom in  -plaats twee types reagentia: niet-ionaire zoals diisobutylaluminiumhydride (DIBAL) ionaire zoals natriumboorhydride NaBH 4 en lithiumaluminiumhydride LiAlH 4

13 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Reductie van aldehyden butanal1-butanol (1° alcohol) Reductie van ketonen dicyclohexyl ketondicyclohexylmethanol (2° alcohol) Reductie van aldehydes en ketonen

14 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Reductie van carbonzuren en esters Reductie van carbonzuren (Mc Murry: p 599) Reactie gaat moeilijk door, meestal verwarmen nodig LiAlH 4 meer reactief dan NaBH 4 (reageert hevig met water !) (1° alcohol)

15 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Reductie van esters (Mc Murry: p 794) methyl 2-pentenoaat2-penten-1-ol (1° alcohol) mechanisme

16 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Ethyl dodecanoaatDodecanal DIBAH = diisobutylaluminiumhydride Met 1 equivalent DIBAH in plaats van LAH kan het aldehyd intermediair geïsoleerd worden. De reactie wordt uitgevoerd bij –78°C om verder reductie tot het alcohol te vermijden.

17 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Reductie van zuurchloriden (Mc Murry: p 786) mechanisme Aldehyde niet geïsoleerd

18 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie voorbeeld Welke producten bekom je bij reductie van het volgende ester met a) LiAlH 4 (LAH) b) DIBAH

19 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie XV.2c Oplossende metaalreducties

20 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Reductie van carbonylverbindingen Reductie gebeurt best in de aanwezigheid van een protondonor, ammoniak zelf is te zwak zuur (pKa 33) om het radikaalalkoxide-anion vlot te protoneren. Competitieve reactie van alcohol met lithium zal slechts zeer traag doorgaan bij deze lage temperatuur.

21 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Reductie van alkynen (Mc Murry: p ) 5-decyntrans-5-deceen Deze methode is complementair met de Lindlar reductie aangezien ze trans in plaats van cis alkenen oplevert. Alkenen worden onder dergelijke omstandigheden normaal niet gereduceerd.

22 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie mechanisme

23 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Samenvattend:

24 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Reductie van aromaten: de Birch reductie

25 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie XV.4 Oxidatie van een alcohol naar een carbonylgroep (Mc Murry: p ) oxidatie reductie aldehydcarbonzuur keton Primair alcohol Secundair alcohol Tertiair alcohol

26 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Chroom (VI) oxidatie

27 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie DMSO- oxidatie DMSO oxidatie

28 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie XV.5 Oxidatie van aldehyden (Mc Murry: p ) hexanalhexanoic acid Mechanisme: oxidatie van het hydraat Nadeel: Sterk zure condities aldehydehydraatcarbonzuur Mildere condities: Tollens reagens

29 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie XV.6 Oxidatie van alkenen: de epoxidatie Elektronenrijke alkenen

30 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Elektronenarme alkenen

31 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie XV.7 Hydroxylatie van alkenen: vorming van vicinale diolen (Mc Murry: p 224) 1,2-dimethyl- cyclopenteen cyclisch osmaat- intermediair cis-1,2-dimethyl-1,2- cyclopentaandiol De reactie grijpt plaats met syn stereochemie en geeft een (cis) 1,2-dialcohol of 1,2-diol product.

32 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie XV.8a Oxidatieve fragmentaties: ozonisatie van alkenen (Mc Murry: p 225) een molozonide een ozonide Netto resultaat: splitsing van C=C waarbij telkens een zuurstof dubbel gebonden wordt aan de oorspronkelijke alkeenkoolstoffen

33 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie XV.8b Oxidatieve fragmentaties: splitsing van 1,2-diolen (Mc Murry: p 226) een 1,2-dioltwee carbonylverbindingen een 1,2-diol een cyclisch periodaatintermediair 6-oxoheptanal

34 Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie Welke producten ontstaan bij: a)Ozonisatie van 1,2-dimethylcyclohexeen ? a)Bayer-Villigeroxidatie van 2-methylcyclohexanon ? Niet gezien


Download ppt "Hoofdstuk XV: oxidatie en reductie HOOFDSTUK XV: Oxidatie en reductie."

Verwante presentaties


Ads door Google