Les respostes de disminució són principals en ciències naturals per a la combinació i l'ajust de diverses mescles.Hidrur d'alumini de liti(LAH) és conegut per la seva capacitat per reduir una àmplia gamma de grups funcionals i és un agent reductor molt eficaç. Tanmateix, LAH rarament participa en reaccions de reducció directe quan es tracta d'alquens.
Els alquens, que tenen dobles enllaços entre carboni i carboni, són més difícils de treballar que els compostos amb carbonils. LAH és conegut essencialment per la seva reactivitat cap a les reunions de carbonil, com les que es troben en aldehids, cetones, èsters i àcids carboxílics, on afegeix amb èxit partícules d'hidrur al carboni carbonílic electròfil. La naturalesa rica en electrons dels enllaços dobles de carboni dels alquens no es comunica ràpidament amb LAH, ja que perden la marca del caràcter electròfil fonamental per a un atac nucleòfil convincent.
|
|
|
En canvi, la hidrogenació catalítica, en la qual s'utilitzen hidrogen molecular (H2) i catalitzadors metàl·lics com el pal·ladi, el platí o el níquel, redueix els alquens amb més freqüència. Aquesta tècnica afegeix hidrogen a través de l'enllaç doble, canviant completament l'alcà a un alcà. Per tant, mentre que LAH és un especialista flexible i fort decreixent, la seva aplicació no s'estén a la disminució immediata dels alquens.
entendre hidrur de liti i alumini: un potent agent reductor
El compost inorgànic d'hidrur d'alumini de liti, també conegut com LiAlH4, s'utilitza amb freqüència en la síntesi orgànica. És conegut per les àrees de força per les seves propietats, cosa que el converteix en un reactiu de referència per a alguns experts científics quan necessiten disminuir reunions pràctiques específiques.
LAH està fet de molècules de liti i alumini unides a l'hidrogen. Es redueix poderosament a causa de la seva estructura única. Els aldehids i les cetones, compostos carbonílics, són especialment adequats per a la seva reducció d'alcohol. També pot disminuir els àcids carboxílics, els èsters i, sorprenentment, alguns compostos que contenen nitrogen.
Sigui com sigui, què es podria dir dels alquens? Anem a repassar breument què són els alquens i com funciona normalment la reducció amb aquests compostos abans de respondre aquesta pregunta.
alquens i reducció: el que cal saber
Els hidrocarburs insaturats amb almenys un doble enllaç carboni-carboni es coneixen com alquens. Aquests enllaços dobles són un element vital dels alquens i assumeixen una gran part en la seva reactivitat. Quan parlem de reduir alquens, normalment ens referim a convertir el doble enllaç carboni-carboni en un únic enllaç afegint-hi àtoms d'hidrogen.
Aquesta interacció, coneguda com a hidrogenació, transforma realment un alquè en un alcà. És una reacció comuna en química orgànica i s'utilitza en la producció d'aliments i en el refinament del petroli.
En la majoria dels casos, s'utilitzen catalitzadors com el pal·ladi o el platí per hidrogenitzar alquens en presència d'hidrogen gasós. Tanmateix, no s'hauria de dir resHidrur d'alumini de liti? Podria tenir en algun moment aquesta disminució?
la veritat sobre hidrur d'alumini de liti i alquens
Aquesta és la veritat sorprenent: en condicions normals, l'hidrur d'alumini de liti no redueix els alquens. LAH no afegeix hidrogen eficaçment a través del doble enllaç carboni-carboni dels alquens, malgrat el seu fort poder reductor.
Atesa la reputació de LAH com a agent reductor potent, això pot semblar contrari a la intuïció. Però és important saber que diferents agents reductors són efectius per a diferents tipus de compostos i funcionen mitjançant diferents mecanismes.
La reducció dels enllaços polars, com els dels compostos carbonílics, és on l'hidrur de liti i alumini brilla més. Tanmateix, el doble enllaç carboni-carboni dels alquens és no polar. Els alquens no es poden reduir eficaçment per LAH a causa en gran part d'aquesta diferència de polaritat.
Per tant, en cas que espereu reduir un alquè a un alcà, haureu de mirar més enllà de l'hidrur d'alumini de liti. Una millor opció seria la hidrogenació catalítica amb gas hidrogen i un catalitzador metàl·lic com el pal·ladi o el platí.
quan brilla l'hidrur de liti-alumini: els seus veritables punts forts
Tot i que pot ser que LAH no sigui el reactiu de referència per reduir alquens, sobresurt en moltes altres reaccions de reducció.
Explorem algunes de les àrees on l'hidrur d'alumini de liti realment brilla:
Reducció de carbonil
LAH és excel·lent per reduir aldehids i cetones a alcohols primaris i secundaris, respectivament. Això fa que sigui inestimable en la síntesi de diversos compostos que contenen alcohol.
Derivats de l'àcid carboxílic
Pot reduir els àcids carboxílics, els èsters i els clorurs àcids a alcohols primaris. Això és especialment útil en la síntesi de molècules orgàniques complexes.
Reducció de nitril
LAH pot reduir els nitrils a amines primàries, una transformació que és important en la producció de diversos productes farmacèutics i altres compostos que contenen nitrogen.
Reducció d'amida
Pot reduir les amides a amines, una altra transformació valuosa en la síntesi orgànica.
Aquestes reaccions mostren el veritable poder de l'hidrur d'alumini de liti. La seva capacitat per reduir una àmplia gamma de grups funcionals el converteix en una eina indispensable en el conjunt d'eines del químic orgànic.
consideracions de seguretat amb hidrur de liti i alumini
Tot i que estem parlant de LAH, fer referència al seu tracte i a les consideracions de benestar és important. L'hidrur d'alumini de liti és un compost profundament sensible i pot ser arriscat en cas de no tenir cura adequadament.
LAH respon salvatgement amb aigua, lliurant gas d'hidrogen combustible. També és pirofòric, el que significa que es pot il·luminar inesperadament a l'aire. D'aquesta manera, s'ha de tractar en circumstàncies inactius, normalment utilitzant dissolvents secs, sense oxigen i en un entorn de nitrogen o argó.
Seguiu contínuament les convencions de seguretat legítimes mentre treballeu amb LAH, recordeu portar un equip defensiu individual adequat i treballar per a una regió molt ventilada o una campana de fum.
conclusió
Amb tot, tot i que l'hidrur d'alumini de liti és un especialista en disminució fort i flexible, no pot reduir els alquens en circumstàncies típiques. Tanmateix, malgrat aquesta limitació, la seva importància en la síntesi orgànica no disminueix. LAH continua sent un reactiu urgent per disminuir un gran nombre d'altres reunions útils.
Qualsevol persona que treballi en química orgànica ha de ser conscient de les capacitats i limitacions dels reactius LAH. Permet als químics seleccionar els instruments adequats per a reaccions particulars, donant lloc a síntesis més productives i reeixides.
Tant si sou un estudiant que s'assabenta de les respostes de disminució com si sou un físic acuradament preparat amb l'esperança d'actualitzar els vostres cursos fabricats, sabent quan i com utilitzar-losHidrur d'alumini de litipot tenir un efecte enorme en el vostre treball.
Tingueu en compte que, en l'àmbit de la ciència, cada reactiu té els seus actius i mancances. La clau és saber utilitzar aquestes propietats per assolir els vostres objectius fabricats amb èxit i seguretat.
referències
Smith, MB i March, J. (2007). Química orgànica avançada de March: reaccions, mecanismes i estructura. John Wiley & Sons.
Carey, FA i Sundberg, RJ (2007). Química Orgànica Avançada: Part A: Estructura i Mecanismes. Springer Science & Business Media.
Clayden, J., Greeves, N. i Warren, S. (2012). Química Orgànica. Oxford University Press.
Kürti, L., & Czakó, B. (2005). Aplicacions estratègiques de reaccions anomenades en síntesi orgànica. Elsevier.
Wiberg, KB (1965). Oxidació en Química Orgànica. Premsa Acadèmica.