コア コンセプト
この有機化学チュートリアルでは、Wolff-Kishner 還元反応とそのメカニズムについて学びます。また、Wolff-Kishner 還元を受ける分子の例もいくつか見られます。
他の記事で取り上げるトピック
- カルボニル官能基
- ジアステレオマー
- グループからの脱退
- ルイス ドット構造
- 求核剤
- 共鳴構造
ウォルフ・キシュナー還元の紹介
ドイツの化学者 Ludwig Wolff ロシアの化学者ニコライ・キシュナー それぞれ 1912 年と 1911 年に Wolff-Kishner 還元を独自に発見しました。
Wolff-Kishner 還元では、アルデヒド またはケトン アルカンに還元されます .より具体的には、還元にはカルボニル基の変換が含まれます (C=O) をメチレン基に (–CH2 –).
この反応は高温で発生します (100–200˚C) および 基本的な条件下 .これは、酸性条件下で起こる別の一般的な還元反応であるクレメンセン還元とは異なります。使用する反応を選択するには、基質の感度を評価する必要があります。ウォルフ・キシュナー還元は酸に敏感な基質を優先し、クレメンセン還元は塩基に敏感な基質を優先します.
ウォルフ・キシュナー還元のメカニズム
Wolff-Kishner 還元には、次の 2 つの主要なステップが含まれます。ヒドラゾンの形成 前記ヒドラゾンのアルカンへの還元 .
ヒドラゾンの形成
ヒドラゾン ヒドラジンのときに形成されます (N2 H4 ) アルデヒドと反応する またはケトン 弱酸性下 条件。このような反応では、ヒドラジンは窒素求核試薬の役割を果たします .
ヒドラゾンの生成メカニズムは次のとおりです。まず、ヒドラジン 求核攻撃を行います カルボニル グループ。いくつかの陽子移動ステップ 酸性環境によって促進されます。次は水の葉 、C=N 二重結合を形成 .得られた中間体は脱プロトンされます 、ヒドラゾンを生成 .
ヒドラゾンの削減
塩基性条件下では、ヒドラゾンは容易にアルカンに還元されます。これは、ウルフ-キシュナー還元反応の最終生成物です。
ヒドラゾンの還元のメカニズムは次のとおりです。まず、基本 環境 脱プロトン NH2 共鳴安定中間体を形成するヒドラゾンの .次に、その中間体の負に帯電した炭素がプロトン化されます . NH がプロトンを失った後、窒素ガスが離れる 、カルバニオンを形成 (共有されていない電子対を持つ炭素)。最後に、カーバニオン プロトン化されています そしてアルカンになります .
気泡として溶液から窒素ガスが排出されると、反応が強制的に完了されることに注意することが重要です。 （ルシャトリエの原理による）、非常に優れた製品歩留まりを提供します。
ウォルフ・キシュナー簡約の例
この例では、ブタノンを減らします (またはエチル メチル ケトン) を ブタン に (またはn-ブタン)。ヒドラゾンが2 つのジアステレオマー型を持っていることに注意してください .これは、ブタノンが非対称であるためです .
別の例では、イソブチロフェノンを減らします イソブチルベンゼンに . 非対称 イソブチロフェノンの 2 つのジアステレオマー ヒドラゾン。
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