Восстановление карбонильных соединений: NaBH₄ и LiAlH₄

8 заданий

Гидрид-ион атакует C=O

Гидрид — нуклеофил, который ищет положительный атом углерода карбонила.

Как восстановить карбонил гидридом

\(\ce{H-}\) из \(\ce{BH4-}\) или \(\ce{AlH4-}\) атакует атом C карбонила → алкоксид.
Протонирование (растворителем или \(\ce{H3O+}\)) → спирт.
Альдегид → первичный спирт, кетон → вторичный.
\(\ce{NaBH4}\) мягкий — работает в спирте и воде; \(\ce{LiAlH4}\) бурно реагирует с водой и спиртами — только сухой эфир, вода — отдельной стадией.

NaBH₄ — кетоны и альдегиды; LiAlH₄ — ещё и сложные эфиры

Примеры

1. Пропаналь + \(\ce{NaBH4}\) (\(\ce{CH3OH}\)) → пропан-1-ол.

2. Ацетофенон + \(\ce{NaBH4}\) → 1-фенилэтанол.

3. Одна частица \(\ce{BH4-}\) восстанавливает до четырёх молекул кетона: в ней четыре атома H.

errorГидрид не трогает C=C

\(\ce{NaBH4}\) и \(\ce{LiAlH4}\) восстанавливают полярную связь C=O, а неполярную изолированную C=C оставляют.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст бутанон с \(\ce{NaBH4}\)?

expand_moreПоказать решение

Бутан-2-ол.

LiAlH₄ — для производных кислот

Сложные эфиры и кислоты — слабые электрофилы: им нужен более сильный донор гидрида.

Как выбрать гидрид

\(\ce{NaBH4}\): альдегиды и кетоны; сложные эфиры, кислоты, амиды, нитрилы не трогает.
\(\ce{LiAlH4}\): всё то же плюс сложные эфиры и кислоты (→ первичные спирты), амиды и нитрилы (→ амины).
Сложный эфир \(\ce{RCOOR1}\) → \(\ce{RCH2OH}\) + \(\ce{R1OH}\): спирт из кислотной части и спирт из алкоксильной.
Кетон рядом со сложноэфирной группой восстанавливают избирательно — \(\ce{NaBH4}\).

Примеры

1. Метилбутаноат + \(\ce{LiAlH4}\), затем вода → бутан-1-ол + метанол.

2. Гексановая кислота + \(\ce{LiAlH4}\), затем \(\ce{H3O+}\) → гексан-1-ол.

error\(\ce{NaBH4}\) не восстанавливает сложные эфиры

Именно поэтому им восстанавливают кетон в молекуле, где есть сложноэфирная группа.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст этилацетат с \(\ce{LiAlH4}\)?

expand_moreПоказать решение

Две молекулы этанола.

push_pinГлавное

Гидрид-ион из \(\ce{BH4-}\) или \(\ce{AlH4-}\) атакует атом C карбонила; алкоксид протонируется — получается спирт: альдегид → первичный, кетон → вторичный. \(\ce{NaBH4}\) мягкий (работает в спирте и воде) и восстанавливает только альдегиды и кетоны. \(\ce{LiAlH4}\) сильнее: восстанавливает также сложные эфиры и кислоты (до первичных спиртов), амиды и нитрилы (до аминов); с водой бурно реагирует — работают в сухом эфире. Изолированную C=C гидриды не трогают.

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.