Oxidation von primären Alkoholen zu Carbonsäuren

Oxidation von primären
Alkoholen zu Carbonsäuren
Betreuerin: Carolin Thiele
Inhalt:
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1. Grundlegender Reaktionsweg
2. Reagenzien und Reaktionsbedingungen
3. Mechanismen, Vor-und- Nachteile
4.Literatur
1. Grundlegender Reaktionsweg
2. Reagenzien und Reaktionsbedingungen
Chrom(6)Verbindungen
a) Chromtrioxid
b) Kaliumdichromat
15°C - 20°C
In leicht saurem Medium
Kaliumpermanganat
Unter 15°C
In leicht alkalischem Medium
Salpetersäure
Raumtemperatur
Osmiumtetroxid
Raumtemperatur
2-Phasensystem aus
Acetonitill/CCl4/Wasser
2:2:3
3.Mechanismen, Vor-und-Nachteile
3a) Chromtrioxid ( Jones-Reagenz)
Zu Oxidierender Alkohol wird in Aceton gelöst und Chromtrioxid
in verdünnter Schwefelsäure zugetropft
Mechanismus:
3.b) Kaliumdichromat
Vorgehen analog zur Jones-Reagenz
Mechanismus:
Vorteile
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Sehr schnelle Kinetik
Einfache Bedingungen
Nahezu vollständiger Umsatz ( 100% Ausbeute)
Chrom(III)oxid bleibt als grüner Bodensatz zurück der sich
leicht abfiltrieren lässt
• Oxidiert selektiv die Hydroxylgruppe
Nachteil:
Chrom(VI)verbindungen sind carzinogen
3.c) Kaliumpermanganat
Gearbeitet wird in alkalischem Medium, Reaktionszeiten von ca.
3 Stunden
Noch kein Mechanismus bekannt.
Redoxgleichung:
Vorteile:
• Einfache Reaktionsführung
• Sehr billig käuflich erwerblich
Nachteile:
• Der intermediär gebildete Aldehyd wird teilweise unter -C-CBindungsspaltung oxidiert
• Schlechte Ausbeuten (unter 50%)
• Nicht selektiv ( Doppelbindungen, Methylgruppen an
Aromaten etc. werden ebenfalls oxidiert)
3.d) Salpetersäure
Mechanismus:
Nachteile:
• ebenfalls unselektiv
• Sehr schlechte Ausbeute ( 30%)
• Entstehung von Nitrosen Gasen:
3.e) Rutheniumtetroxid
Mechanismus:
Nachteile:
• Toxisch, stark reizend, Dämpfe reagieren explosiv ( mit
Filtermaterialien, Schlifffett…)
• Extrem teuer
Deshalb Herstellung aus Rutheniumtrichlorid:
Rutheniumtrichlorid ist immer noch sehr teuer aber durch Zugabe
stöchiometrischer Mengen Natriumperiodat reichen katalytische
Mengen Rutheniumtrichlorid (ca. 1mol%):
Literatur:
• Reinhard Brückner – Reaktionsmechanismen
• Organikum
• Weygand/Hilgetag – Organisch-chemische
Experimentierkunst
• Houben/Weyl- Handbuch der organischen
Chemie
Vielen Dank für die
Aufmerksamkeit!