Окисление спиртов сплавением с щёлочью

форум для специалистов в области органической химии
organic chemistry issues discussion for professional scientists
osmos7
Сообщения: 101
Зарегистрирован: Пн дек 11, 2006 7:39 pm

Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение osmos7 » Вт сен 22, 2015 4:39 pm

Друзья, никак не могу понять, как протекает эта реакция

Код: Выделить всё

The 3 (4),7(8) -dihydroxymethylbicyclo[4 .3 .0]nonane obtained after the hydrogenation of 3(4),7(8)-bisformylbicyclo[4.3.0]nonane and subsequent distillation Was introduced into the alkali melt. 184.3 g of the diol Were initially charged together With 12.0 g of acetic acid in a 1 liter autoclave and admixed With 57.6 g of NaOH (solid, pure) and 62.6 g of KOH (solid, 85%). The mixture Was heated to 250° C. With stirring, in the course of Which the pressure Was regulated to 2 MPa. After 2 hours at 250° C., the temperature Was increased to 280° C.; the pressure remained at 2 MPa. After a reaction time of 2 hours at 280° C., the mixture Was cooled, While Water Was pumped in an amount of 300 g at about 160° C. The resulting solution Was admixed With 185.0 g of toluene and acidi?ed by adding 1,813 g of 20% aqueous sulfuric acid. The organic phase Was subsequently extracted ?ve times With 300.0 g of Water. After the solvent had been distilled off, the desired dicarboxylic acid Was obtained as a solid in the distillation residue. The Weight of bicyclo[4.3.0]nonane-3(4),7(8)-dicarboxylic acid Was 197.1g at a purity of 99.07%.
или

Код: Выделить всё

300 grams of tricyclodecane-dimethylol having the and 210 grams potassium hydroxide were placed in an autoclave of 2.5 liters capacity. After having sealed the autoclave, the air was removed by passing through nitrogen. Then the autoclave was heated to 250° C. and maintained at this temperature for 20 minutes. Under these conditions, the pressure in the autoclave increased to 110 kg./ sq. cm. corresponding to 125 normal liters of hydrogen split off. After cooling, the hydrogen was released and the reaction mixture was removed from the autoclave.
Источник: патенты

Код: Выделить всё

http://www.google.com/patents/US7358385
http://www.google.com/patents/US2841614
И вот такая обрезанная картинка прилагается, продолжение, думаю, понятно.
sh.jpg
Дегидрируется спирт? Окисляется алкоголят?
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3825
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение Jokermaniak » Вт сен 22, 2015 10:23 pm

Сплавление-то на воздухе небось?

Алкоголят в принципе окисляется куда легче соответствующего спирта - видимо этим и пользуются...
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6985
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение Phobos » Вт сен 22, 2015 11:10 pm

Не на воздухе. Специально подчеркнуто, что воздух удален из системы (the air was removed). И воды там в системе достаточно, поэтому и алкоголят не особо-то образуется.
Это из серии загадочных реакций, которые хрен знает как идут и еще менее понятно, как могли додуматься такое проверить. Недавно была похожая тема про развал рицинолеивой кислоты в себациновую в тех же условиях.
Также неясно, почему нельзя было диальдегид напрямую окислить, а не восстанавливать сперва в диол, а потом вот так окислять.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!


osmos7
Сообщения: 101
Зарегистрирован: Пн дек 11, 2006 7:39 pm

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение osmos7 » Ср сен 23, 2015 9:24 am

ChemNavigator писал(а):Беглый поиск выдаёт вот что:
http://www.himi.oglib.ru/bgl/1024/722.html
http://chem21.info/page/193206163092080 ... 215030028/
Спасибо, сам бегло поискал, но на это не наткнулся.

Аватара пользователя
Vittorio
Сообщения: 14670
Зарегистрирован: Вс мар 25, 2007 2:33 am

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение Vittorio » Ср сен 23, 2015 10:42 am

Phobos писал(а): Это из серии загадочных реакций, которые хрен знает как идут и еще менее понятно, как могли додуматься такое проверить.
+1
есть такие реакции, особенно много в старых источниках. Например, тот же Вильгеродт-Киндлер, которому 100 лет в обед, а механизм до сих пор непонятен. Мне вот давно интересно, как такое алкилирование протекает:
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6985
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение Phobos » Ср сен 23, 2015 12:27 pm

Я бы сказал, что реакция окисления спирта в автоклаве щелочью с выделением водорода (!) против давления вообще мне кажется дикостью. Обратное направление выглядит как бы логичнее.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Виктория Сергеевна
Сообщения: 1119
Зарегистрирован: Сб окт 29, 2011 8:10 pm

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение Виктория Сергеевна » Ср сен 23, 2015 1:21 pm

Phobos писал(а):Я бы сказал, что реакция окисления спирта в автоклаве щелочью с выделением водорода (!) против давления вообще мне кажется дикостью. Обратное направление выглядит как бы логичнее.
Меня тоже всегда удивляли такие реакции.... :)
Коллега, не только спирты...тот же ванилин окисляется при сплавлении со щелочью до ванилиновой
кислоты (в виде соли конечно) с выделением.....водорода :) !
А если добавить 2 эквивалента щелочи, еще и метоксигруппа слетает.

aber
Сообщения: 831
Зарегистрирован: Пн ноя 17, 2014 12:59 am

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение aber » Ср сен 23, 2015 2:35 pm

Судя по поиску ChemNavigator, реакция эта общая и хорошо известная. Я о ней никогда не слышал, бегло посмотрел в справочники - ее там нет.
Должно отщепляться два моля водорода. Но представить интермедиаты, которые отщепляют водород, мне не удается. Сплошные загадки.

Аватара пользователя
chemist
Сообщения: 10369
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2004 2:14 am

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение chemist » Ср сен 23, 2015 2:37 pm

В качестве гипотезы: в сильнощелочной среде происходит отрыв второго протона от гидроксила с образованием окси-дианиона O(2-):

2HO(-) ---> O(2-) + H2O.

Обладая сверхнуклеофильностью, он SN2-атакует углерод алкоголята (точнее НСМО связи С-Н), выталкивая гидрид-анион и приводя к интермедиату Канниццаро [ RCH(O-)2 ], который, не найдя карбонила (в среде нет альдегида)*, SNi-выбрасывает второй гидрид-анион, т.о. вся драма заканчивается образованием карбоксила:

RCH2O(-) --(+O(-2), -H-)--> [ RCH(O-)2 ] /// SN2
[ RCH(O-)2 ] --(-H-)--> RC(O)O(-) /// SNi

При этом ионизированные кислороды интермедиата Канниццаро оказывают двойное анхимерное содействие в выталкивании Н(-)-нуклеофуга (при обсуждении механизма реакции Канниццаро обсуждатели часто скромно не говорят под действием каких именно движущих сил водород перескакивает от интермедиата Канниццаро к альдегиду).
_____________
*)
Карбонил в виде исходного альдегида всегда присутствует в реакции Канниццаро, т.к. альдегид загружается сразу весь, поэтому наряду с 50% кислоты обязательно образуется 50% спирта. Отсюда следует, что если альдегид подавать медленнее, чем идёт реакция, то спирта образовываться не будет совсем - весь альдегид окислится в кислоту, выбросив... водород (!).
I D E A = A u

aber
Сообщения: 831
Зарегистрирован: Пн ноя 17, 2014 12:59 am

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение aber » Чт сен 24, 2015 12:48 am

Достаточно окисления до альдегида с выделением водорода, дальше пойдет р Канниццаро с образованием карбоксилата и спирта. Важно лишь, что концентрация альдегида остается очень низкой, иначе альдегид может дать массу смол и побочных продуктов.
Окисление спирта до альдегида может быть схоже с Оппенауэром/Меервейном . Некие переносчики водорода, которые при нормальной температуре устанавливают равновесие между спиртом и карбонильным соединением, при высокой температуре разлагаются и водород улетает.
Известно что-нибудь определенное про механизм р Оппенауэра/Меервейна ? Я ничего не нашел

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3825
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение Jokermaniak » Чт сен 24, 2015 2:30 am

aber писал(а):Известно что-нибудь определенное про механизм р Оппенауэра/Меервейна ? Я ничего не нашел
Да вроде в Ли есть механизм. Вернее, два альтернативных...
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Аватара пользователя
chemist
Сообщения: 10369
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2004 2:14 am

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение chemist » Чт сен 24, 2015 12:27 pm

aber писал(а): Окисление спирта до альдегида может быть схоже с Оппенауэром/Меервейном . Некие переносчики водорода, которые при нормальной температуре устанавливают равновесие между спиртом и карбонильным соединением, при высокой температуре разлагаются и водород улетает.
Известно что-нибудь определенное про механизм р Оппенауэра/Меервейна ? Я ничего не нашел
Схожесть с механизмом окисления по Оппенауэру-Меервейну очень приблизительная, т.к. кроме алкоголята (вообще-то трет-бутилата алюминия, а не щелочного алкоголята) должен быть ещё и окислитель в мольном количестве (часто берут ацетон). Ни того, не другого в рассматриваемом случае нет, исходный спирт как бы самоокисляется, выбрасывая водород.
I D E A = A u

ximi
Сообщения: 4975
Зарегистрирован: Вс янв 29, 2012 7:50 pm

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение ximi » Сб сен 26, 2015 2:21 am

Типа каннициаро ...

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 6985
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение Phobos » Сб сен 26, 2015 10:40 am

В Каниццаро один альдегид окислитель, другой восстановитель. Тут хрен поймешь.
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

Аватара пользователя
Masterboy
Сообщения: 926
Зарегистрирован: Ср июл 28, 2010 4:01 pm

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение Masterboy » Вс окт 11, 2015 9:02 pm

Добрый вечер, коллеги! В пользу гипотезы chemist говорит использование гидроксида калия в методике: именно он, а не гидроксид натрия применяется для проведения реакции Каниццарро. Вероятно, все же прослеживается влияние катиона и я абсолютно не уверен, что аналогичный вариант с равным успехом реализуется с гидроксидом натрия, который почему-то приведен на картинке основателем темы (то есть, данные схем реакций и методики выше - не совпадают).
Different Dreams

tixmir
Сообщения: 936
Зарегистрирован: Чт ноя 12, 2009 1:32 pm

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение tixmir » Вс окт 11, 2015 9:45 pm

Интересно, а алкоголяты калия при нагревании как разваливаются? А может там получаться в качестве интермедианта гидрид калия?

student007
Сообщения: 93
Зарегистрирован: Сб дек 31, 2011 9:06 am

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение student007 » Вс окт 11, 2015 11:38 pm

Обсуждаемая реакция является одним из ответвлений реакции Гербе-Марковникова. Вот вырезка из одного обзора.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

osmos7
Сообщения: 101
Зарегистрирован: Пн дек 11, 2006 7:39 pm

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение osmos7 » Пн окт 12, 2015 12:11 am

student007 писал(а):Обсуждаемая реакция является одним из ответвлений реакции Гербе-Марковникова. Вот вырезка из одного обзора.
Спасибо, это интересно!

Аватара пользователя
Masterboy
Сообщения: 926
Зарегистрирован: Ср июл 28, 2010 4:01 pm

Re: Окисление спиртов сплавением с щёлочью

Сообщение Masterboy » Пн окт 12, 2015 8:28 am

И тут, понимаешь, Марковников!
Different Dreams

Ответить

Вернуться в «органическая химия / organic chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 10 гостей