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Aufgabe:

habe eine Frage zu dem Rosenmund-Mechanismus:

In der Aufgabe soll es aus einem Butansäurechlorid Butanal hergestellt werden. Wie der Mechanismus mit vergifteten Pd-Katalysator funktioniert, verstehe ich, allerdings habe ich eine Schwierigkeit bei den Redox-Teilgleichungen.


Problem/Ansatz:

Mein Lösungsvorschlag wäre:

Das C-Atom wird von der Ox.Zahl +3 auf +1 reduziert, und der Wasserstoff wird von 0 auf +1 oxidiert.

Oxidation: H2 + OH- → HCl +2e- + H2O

Reduktion: C4H7OCl + 2e- + H2O → C4H8O + OH-

Redox: C4H7OCl +H2 → HCl + C4H8O

Irgendwas stimmt aber nicht mit den Ladungen und mit HCl hier, ich weiß aber nicht wie es wirklich geht, kann mir jemand hierbei helfen? Vielen Dank im Voraus, Grüße

von

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Hi, hier chemweazle,

Rosenmund-Reduktion von Butansäurechlorid(Butyrsäurechlorid, Butyroylchlorid) zu n-Butanal, n-Butyraldehyd

Reaktionsgleichung

C3H7-C=O-Cl + H2 → C3H7-C=O-H + H-Cl

Hinweis: Die Ox.-Stufen des Kohlenstoffes sind in runden Klammern neben dem C-Atom gesetzt.

Butansäurechlorid: C3H7-C(+3)=O-Cl und Butanal: C3H7-C(+1)=O-H Teilgleichungen

Oxidation des Reduktionsmittels

H22 H(+) + 2 e(-)

Reduktion des Oxidationsmittels

C3H7-C(+3)=O-Cl + 2 e(-) + 2 H(+) → C3H7-C(+1)=O-H + H-Cl



von 2,8 k

Vielen Dank, ich habe vergessen noch zu erwähnen, dass das Ganze in einer basischen Lösung abläuft, verändern sich dadurch die Teilgleichungen?

Hi, hier chemweazle,

http://www.organische-chemie.ch


Man kann entweder auf den Basenzusatz verzichten und treibt das HCl-Gas mit dem Wasserstoff aus dem Reaktionsgemisch aus, oder man fängt das HCl mit einem tert. Amin als Base, HCl-Fänger ab. Pro Equivalent HCl wird ein Equivalent Triethylamin zugegeben.

Als HCl-Fänger könnte man Triethylamin (C2H5)3NI, agbgk. mit Et3NI, verwenden.

Gefahr: Der Aldehyd besitzt eine α-ständige CH2-Gruppe und kann säurekatalysiert Aldolreaktion( Aldoladdition und Aldolkondensation) eingehen.

Befürchtete, unerwünschte Nebenreaktion: Aldolreaktion

Aldoladdition

2 C2H5-CH2-CH=O ⇌ Et-CH(-CHOH-CH2-Et)-CH=O

Aldolkondensation


Et-CH(-CHOH-CH2-Et)-CH=O ⇌ Et-(C=CH--CH2-Et)-CH=O + H2O

_________________________________________________________________________________________ Mit Triethalamin als Basenzusatz, mit 1 Equivalent, da 1 Equiv. HCl entsteht.

Gesamtreaktionsgleichung

Pr-(C=O)-Cl + H2 + Et3NI ⇌ Pr-(C=O)-H + Et3N-H(+) * Cl(-)

Man kann bei den Red.-Ox.-Teilgleichungen entweder in jeder Teilgleichung den Triethylaminzusatz als Summand und Reaktand mittragen, oder man formuliert zuletzt den HCl-Abfangschritt, das ist die Säure-Base-Reaktion von Triethylamin mit HCl, als gesonderte zusätzliche Teilgleichung.

Möglichkeit 1

a). Oxidation des Red.-Mittels

H2 + Et3NIH(+) + Et3N-H(+) + 2 e(-)

b). Red. des Ox.-Mittels

H(+) + Et3N-H(+) + 2 e(-) + Pr-(C=O)-Cl → Pr-CH=O + Et3N-H(+) + Cl(-)

_________________________________________________________________________________________ Die Summe der beiden Teilgleichungen ergibt wieder die Brutto-Reaktionsgleichung.

H2 + Et3NIH(+) + Et3N-H(+) + 2 e(-)
H(+) + Et3N-H(+) + 2 e(-) + Pr-(C=O)-ClPr-CH=O + Et3N-H(+) + Cl(-)
Pr-(C=O)-Cl + H2 + Et3NIPr-(C=O)-H + Et3N-H(+) * Cl(-)

Möglichkeit 2

a). Oxidation des Red.-Mittels

H22 H(+) + 2 e(-)

b). Red. des Ox.-Mittels

2 H(+) + 2 e(-) + Pr-(C=O)-Cl → Pr-CH=O + HCl

HCl + Et3NIEt3N-H(+) + Cl(-)

________________________________________________________________________________________ Die Summe der beiden Teilgleichungen ergibt wieder die Brutto-Reaktionsgleichung.

H22 H(+) + 2 e(-)
2 H(+) + 2 e(-) + Pr-(C=O)-ClPr-CH=O + HCl
HCl + Et3NIEt3N-H(+) + Cl(-)
Pr-(C=O)-Cl + H2 + Et3NIPr-(C=O)-H + Et3N-H(+) * Cl(-)

Das ist ja super, herzlichen Dank für so eine ausführliche Lösung, darauf wäre ich nicht gekommen, Danke!!!

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