Alkoholer fra karbonylforbindelser Oksidasjoner og reduksjoner Kap 12/Solomon/Fryhle Hele kapitlet viktig i farmasien 1/1/2019

Karbonylforbindelser Karbonyforbindelser er en stor gruppe forbindelser: 1/1/2019

Karbonylforbindelser Karbonylbindingen er svært polarisert: 1/1/2019

Karbonylforbindelser Polariseringen gir følgende reaksjonsmåte (nukleofil addisjon): Reaksjonen gir Forandring i geometrien rundt karbonyl-karbonatomet (sp2 til sp3) Reaksjonen innebærer en reduksjon (motsatt reaksjon: oksidasjon) 1/1/2019

Reduksjon/oksidasjon karbonylforbindelser Hydridioner (H -) er en viktig nukleofil i reduksjonsreaksjoner med karbonylforbindelser Viktig: Hydridreagenser :NaBH4 (mildt reduksjonsmiddel), boraner: RBH2 (milde reduksjonsmidler), LiAlH4 (kraftig reduksjonsmiddel) Karbanioner: RLi og RMgX, 1/1/2019

Reduksjon karbonylforbindelser Litt mer om Hydridioner (H -) de viktigste nukleofilene i reduksjonsreaksjoner med karbonylforbindelser: Hydrid: hydridet tar med seg elektronparet i den kovalente bindingen over til det som reduseres Proton: har ikke noe elektroner, er svært lit elektronegativt, og koordinerer seg med basiske grupper Sånn sett er på en måte protonet og hydridjonet motsatte grupper Det er derfor hydridet reagerer kraftig med protoner (for eksempel vann) og gir hydrogengass 1/1/2019

NAD-systemet et viktig biologisk eksempel på et biologisk ”redoks” system Repetisjon fra kap. 14 Struktur: 1/1/2019

NAD-systemet Virkemåtetil å oksidere alkoholer til aldehyder Derved lagres energi i NADH som brukes i kroppens energimetabolisme Energien er lagret i NADH formen som bindingselektroner til hydridet som kom over fra alkoholen Nytt eletronpar = binding 1/1/2019

Reduksjon/oksidasjon karbonylforbindelser Legg merke til at det er et minkende oksygeninnhold ved reduksjon og økende oksygeninnhold ved oksidasjon Mer generelt Ved oksidasjon: innholdet av atomer som er mer elektronegative enn karbon øker Ved reduksjon: innholdet av atomer som er mer elektronegative enn karbon minker 1/1/2019

Reduksjon karbonylforbindelser Generelle reaksjonsveier: Det kan være vanskelig å stoppe en reduksjon på dette trinnet 1/1/2019

Reduksjon karbonylforbindelser Generelle reaksjonsveier: 1/1/2019

Reduksjon karbonylforbindelser Noen eksempler Tre sentrale eksempler på reduksjonsmidler Litiumaluminiumhydrid LiAlH4 ,natriumborhydrid NaBH4 og katalytisk hydrogenering LiAlH4 reagerer kraftig med vann (brann, danner H2). NaBH4 kan brukes i vann/metanol 1/1/2019

Kirale reduksjonsmidler Letthet av reduksjonen 1/1/2019

Oksidasjon karbonylforbindelser Alle forbindelsene som er beskrevet i reduksjonene kan også inngå i oksidasjoner: Dette trinnet går lettere enn dette Osidasjonstall: (R = C) 3 1 - 1 - 3 1/1/2019

Oksidasjon av karbonylforbindelser Viktige oksidasjonsmidler Pyridinium klorokromat – hovedfordeler: Stopper på aldehyd PCC er løselig i organiske løsningsmidler 1/1/2019

Oksidasjon av karbonylforbindelser Viktige oksidasjonsmidler Kaliumpermanganat – ”storslegge” 1/1/2019

Oksidasjon av karbonylforbindelser Viktige oksidasjonsmidler Hva med ketoner? Vi kan lage ketoner fra sekundære alkoholer med ”storslegge” fordi videre” oksidasjon krever at det brytes en C-C binding En annen ”storslegge”: Kromsvovelsyre, H2CrO4 1/1/2019

Oksidasjon av karbonylforbindelser Mekanisme ketondannelse Fargetest på primære og sekundære alkoholer 1/1/2019

Organometalliske forbindelser Forbindelser som inneholder en karbon-metallbinding (fra ionisk til kovalent) kalles organometalliske Organometalliske forbindelser med elementer i første og (Na, K, Mg) andre kolonne i det p. system er vanligvis ioniske (meget reaktive eller eksplosive) Mer elektronegative metaller danner kovalente bindinger med karbon (mer stabile, ofte lettfordampelige) De viktigste i organometallisk syntese er Lithium (Li) kg Magnesium (Mg) 1/1/2019

Organometalliske forbindelser Organolithiumforbindelser og organomagnesiumforbindelser Nyttige når man trenger svært sterke baser (C-) som er løselige i organiske løsemidler Nyttige hvis man trenger kraftige karbon-nukleofiler for substitusjonsreaksjoner og en del andre reaksjoner Fremstilling: felles for begge klasser er at de lages fra alkyl- og aryl-halogenider 1/1/2019

Organometalliske forbindelser Organolithiumforbindelser og organomagnesiumforbindelser som baser: 1/1/2019

Organometalliske forbindelser Reaksjoner organomagnesiumforbindelser med epoksider: 1/1/2019

Organometalliske forbindelser Reaksjoner med organomagnesiumforbindelser Generell reaksjonsmåte: 1/1/2019

Organometalliske forbindelser Reaksjoner med organomagnesiumforbindelser Noen eksempler 1/1/2019

Organometalliske forbindelser Hva med estere? 1/1/2019

Organometalliske forbindelser Lithium-dialkylkuprater (Corey-Posner, eller Whitesides-Hous syntesen): Fremstilling og generell reaksjonsmåte: 1/1/2019