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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

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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



Avatar von 6,2 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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