اختزال مركبات النيترو
يُعد اختزال مركبات النيترو من التفاعلات الكيميائية ذات الأهمية الكبيرة في الكيمياء العضوية. ويمكن أن تتأثر عملية التحويل بالعديد من الكواشف. وكانت مجموعة النيترو من أوائل المجموعات الوظيفية التي تم اختزالها . وتختلف مركبات النيترو الألكيلية والأريلية في سلوكها، ويُعدّ اختزال مركبات النيترو الأريلية الأكثر فائدة.
مركبات النيترو العطرية
الاختزال إلى الأنيلينات
تُجرى عملية اختزال المركبات النيتروأروماتية على نطاق صناعي. [ 1 ] توجد العديد من الطرق، مثل:
- الهدرجة التحفيزية باستخدام: نيكل راني [ 2 ] أو البلاديوم على الكربون ، [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] أو أكسيد البلاتين (IV) ، أو نيكل أوروشيبارا . [ 6 ]
- الحديد في الأوساط الحمضية. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
- هيدروسلفيت الصوديوم [ 12 ]
- كبريتيد الصوديوم (أو كبريتيد الهيدروجين وقاعدة). يتضح ذلك من خلال الاختزال الانتقائي لثنائي نتروفينول إلى نيتروأمينوفينول. [ 13 ]
- كلوريد القصدير (II) [ 14 ]
- كلوريد التيتانيوم (III)
- الساماريوم [ 15 ]
- حمض الهيدرويوديك [ 16 ]
لا تُستخدم هيدريدات المعادن عادةً لاختزال مركبات النيترو الأريلية إلى أنيلينات لأنها تميل إلى إنتاج مركبات آزو. (انظر أدناه)
الاختزال إلى هيدروكسيلامينات
تم وصف عدة طرق لإنتاج هيدروكسيلامينات الأريل من مركبات نيترو الأريل:
- نيكل راني والهيدرازين عند 0-10 درجة مئوية [ 17 ]
- الاختزال الإلكتروليتي [ 18 ]
- معدن الزنك في كلوريد الأمونيوم المائي [ 19 ]
- الروديوم المحفز على الكربون مع فائض من أحادي هيدرات الهيدرازين في درجة حرارة الغرفة [ 20 ]
الاختزال إلى مركبات الهيدرازين
تؤدي معالجة النيتروأرينات بفائض من معدن الزنك إلى تكوين N ، N'- ثنائي أريل هيدرازين. [ 21 ]
الاختزال إلى مركبات الآزو
![]()
يؤدي تفاعل مركبات النيترو العطرية مع هيدريدات المعادن إلى الحصول على عوائد جيدة من مركبات الآزو . على سبيل المثال، يمكن استخدام:
- هيدريد الليثيوم والألومنيوم [ 22 ]
- معدن الزنك مع هيدروكسيد الصوديوم . [ 21 ] (سيؤدي الزنك الزائد إلى اختزال مجموعة الآزو إلى مركب هيدرازينو.)
مركبات النيترو الأليفاتية
الاختزال إلى هيدروكربونات
![]()
يُعدّ نزع النيتروجين بالهيدروجين (استبدال مجموعة النيترو بالهيدروجين ) عمليةً صعبة، ولكن يمكن إجراؤها بالهدرجة التحفيزية باستخدام البلاتين على هلام السيليكا عند درجات حرارة عالية. [ 23 ] كما يمكن إجراء التفاعل من خلال تفاعل جذري باستخدام هيدريد ثلاثي بوتيل القصدير ومُحفِّز جذري، مثل AIBN . [ 24 ]
الاختزال إلى الأمينات
![]()
يمكن اختزال مركبات النيترو الأليفاتية إلى أمينات أليفاتية بواسطة العديد من الكواشف:
- الهدرجة التحفيزية باستخدام أكسيد البلاتين (IV) (PtO 2 ) [ 25 ] أو نيكل راني [ 26 ]
- معدن الحديد في حمض الأسيتيك المرتجع [ 27 ]
- ثنائي يوديد الساماريوم [ 28 ]
- نيكل راني ، أو البلاتين على الكربون ، أو مسحوق الزنك وحمض الفورميك أو فورمات الأمونيوم [ 6 ]
يمكن اختزال مركبات النيترو غير المشبعة α،β إلى أمينات مشبعة عن طريق:
- الهدرجة التحفيزية باستخدام البلاديوم على الكربون
- معدن الحديد
- هيدريد الليثيوم والألومنيوم [ 29 ] (ملاحظة: الهيدروكسيلامينات والأوكسيمات هي شوائب نموذجية.)
- بوروهيدريد الليثيوم أو بوروهيدريد الصوديوم وكلوريد ثلاثي ميثيل السيليل [ 30 ]
- ريد-آل [ 31 ]
الاختزال إلى هيدروكسيلامينات
يمكن اختزال مركبات النيترو الأليفاتية إلى هيدروكسيلامينات أليفاتية باستخدام ثنائي البوران . [ 32 ]
يمكن أيضًا إجراء التفاعل باستخدام مسحوق الزنك وكلوريد الأمونيوم : [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
- R-NO₂ + 4 NH₄Cl + 2 Zn → R-NH-OH + 2 ZnCl₂ + 4 NH₃ + H₂O
الاختزال إلى أوكسيمات
![]()
تُختزل مركبات النيترو عادةً إلى أوكسيمات باستخدام أملاح معدنية، مثل كلوريد القصدير (II) [ 36 ] أو كلوريد الكروم (II) [ 37 ] . بالإضافة إلى ذلك، يمكن توليد الأوكسيمات عن طريق الهدرجة التحفيزية باستخدام كمية مضبوطة من الهيدروجين [ 38 ] .
مراجع
- ↑ جيرالد بوث (2007). "مركبات النيترو العطرية". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a17_411 . ISBN 978-3527306732.
- ↑ ألين، سي إف إتش؛ فان ألان، ج. (1955). "2-أمينو-بارا - سيمين" . التخليق العضوي
{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) ؛ المجلدات المجمعة ، المجلد 3، صفحة 63 . - ↑ بافين، بي إم جي (1973). "2-أمينوفلورين" . التخليق العضويالمجلدات المجمعة ، المجلد 5، صفحة 30 .
- ↑ سميث، مايكل ب.؛ مارش، جيري (2007). كيمياء مارش العضوية المتقدمة ( الطبعة السادسة). جون وايلي وأولاده. ص 1816. ISBN 978-0-471-72091-1.
- ↑ رام، سيا؛ إهرنكاوفر، ريتشارد إي. (1984). "إجراء عام لاختزال مركبات النيترو الأليفاتية والعطرية بشكل معتدل وسريع باستخدام فورمات الأمونيوم كعامل حفاز لنقل الهيدروجين". رسائل رباعي السطوح . 25 (32): 3415-3418 . doi : 10.1016/S0040-4039(01)91034-2 . hdl : 2027.42/25034 .
- 1 2 آدامز، جيه بي (2002). "النيترو والمجموعات ذات الصلة". مجلة الجمعية الكيميائية، معاملات بيركن 1 (23): 2586-2597 . doi : 10.1039/b009711j .
- ↑ فوكس، ب.أ.؛ ثريلفال، ت.ل. (1964). "2،3-ثنائي أمينوبيريدين". التخليق العضوي . 44 : 34. doi : 10.15227/orgsyn.044.0034
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) . - ↑ ماهود، س.أ. شافنر دوي = 10.15227/orgsyn.011.0032، PVL (1931). "2،4-ديامينوتولوين". التوليفات العضوية . 11 : 32. دوى : 10.15227/orgsyn.011.0032 .
{{cite journal}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ "O-أمينوبنزالدهيد، تكوين الأمينال المحايد للأكسدة والاختزال وتخليق ديوكسيفاسيسينون" . التخليق العضوي . 89 : 274. 2012. doi : 10.15227/orgsyn.089.0274 .
- ↑ كامبل، كريغ د.؛ ستيوارت، مالكولم آي. (12 سبتمبر 2023). "تأملات في ممارسات التدريس لاختزال النيتروأرينات: تحديث المنهجيات واعتبارات الآلية" . مجلة التعليم الكيميائي . 100 (9): 3171-3178 . doi : 10.1021/acs.jchemed.3c00283 .
- ↑ كامبل، كريج د.؛ بيركيت، توماس س.؛ ستيوارت، مالكولم آي. (13 أغسطس 2024). "تطبيق منهج الاستقصاء الموجه على تجربة عملية كلاسيكية حول الاختزال الكيميائي الانتقائي" . مجلة التعليم الكيميائي . 101 (8): 3434-3444 . doi : 10.1021/acs.jchemed.4c00331 .
- ↑ ريدمان، سي تي؛ ريدمان، سي إي (1955). "5-أمينو-2،3-ثنائي هيدرو-1،4-فثالازينديون" . التخليق العضوي
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) ; Collected Volumes , vol. 3, p. 69 . - ↑ هارتمان، دبليو دبليو؛ سيلواي، إتش إل (1945). "2-أمينو-4-نيتروفينول". التخليق العضوي . 25 : 5. doi : 10.15227/orgsyn.025.0005.
- ↑ فول، مارغريت م.؛ ثيل، أوليفر ر. (2005). "كلوريد القصدير (II)". موسوعة الكواشف للتخليق العضوي . doi : 10.1002/047084289X.rt112.pub2 . ISBN 9780470842898.
- ↑ باسو، إم كيه (2000). "الاختزال عالي الكفاءة لمركبات النيترو العطرية إلى الأمينات العطرية بواسطة كلوريد الساماريوم/الأمونيوم باستخدام الموجات فوق الصوتية". رسائل رباعي السطوح 41 (30): 5603-5606 . doi : 10.1016/S0040-4039(00)00917-5 .
- ↑ كومار، جيه إس ديليب؛ هو، مانكيت إم؛ تويوكوني، تاتسوشي (2001). "اختزال بسيط وانتقائي كيميائيًا لمركبات النيترو العطرية إلى أمينات عطرية: إعادة النظر في الاختزال باستخدام حمض اليوديك". رسائل رباعي السطوح . 42 (33): 5601-5603 . doi : 10.1016/s0040-4039(01)01083-8 .
- ↑ أيانجار، إن آر؛ براهمي، كي سي؛ كالكوت، يو آر؛ سرينيفاسان، كي في (1984). "اختزال سهل لمركبات النيتروأرين إلى N-أريل هيدروكسيلامين باستخدام الهيدرازين في وجود نيكل راني". التخليق . 1984 (11): 938. doi : 10.1055/s-1984-31027 .
- ↑ هارمان، ر. إي. (1963). "كلورو- ب -بنزوكينون" . التخليق العضويالمجلدات المجمعة ، المجلد 4، صفحة 148 .
- ^ كام، أو. (1941). "بيتا - فينيل هيدروكسيلامين " . التوليفات العضويةالمجلدات المجمعة ، المجلد 1، صفحة 445 .
- ↑ إيشيكاوا، س.؛ تشو، س.؛ بوخوالد، س. (2018). "نظام مُعدَّل لتخليق أمينات N-أريلية غنية بالمتصاوغات الضوئية من خلال الهدرجة الأمينية المحفزة بالنحاس" . Angewandte Chemie International Edition . 57 (28): 8714–8718 . doi : 10.1002/anie.201803026 . hdl : 1721.1/125726 . PMC 6033674. PMID 29847002 .
- 1 2 بيجلو، إتش إي؛ روبنسون، دي بي (1955). "أزوبنزين" . التخليق العضوي
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) ; Collected Volumes , vol. 3, p. 103 . - ↑ آر إف نيستروم و دبليو جي براون (1948). "اختزال المركبات العضوية بواسطة هيدريد الليثيوم والألومنيوم. الجزء الثالث: الهاليدات، الكينونات، ومركبات النيتروجين المتنوعة". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 70 (11): 3738-3740 . doi : 10.1021/ja01191a057 . PMID 18102934 .
- ↑ إم جيه غوتيري و دبليو إف ماير (1984). "الكسر الانتقائي للروابط بين الكربون والنيتروجين باستخدام البلاتين". مجلة الكيمياء العضوية 49 (16): 2875-2880 . doi : 10.1021/jo00190a006 .
- ↑ TV (Babu) RajanBabu، Philip C. Bulman Page، Benjamin R. Buckley، "Tri-n-butylstannane" موسوعة الكواشف للتخليق العضوي 2004، John Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X.rt181.pub2
- ↑ AT Nielsen (1962). "المركبات المتماثلة من ثنائي نيتروسيكلوهكسان. الجزء الثاني: الكيمياء الفراغية". مجلة الكيمياء العضوية 27 (6): 1998-2001 . doi : 10.1021/jo01053a019 .
- ^ داوبين الابن، هـ. رينغولد، هـ. واد، ر. بيرسون، دل. أندرسون الابن، AG (1963). "سيكلوهيبتانون" . التوليفات العضوية
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) ; Collected Volumes , vol. 4, p. 221 . - ↑ سينكوس، م. (1948). "اختزال الحديد لبعض مركبات النيترو الأليفاتية". الهندسة الكيميائية الصناعية . 40 : 506. doi : 10.1021/ie50459a035 .
- ↑ AS Kende & JS Mendoza (1991). "الاختزال المتحكم به للنيتروألكانات إلى ألكيل هيدروكسيلامينات أو أمينات بواسطة ثنائي يوديد الساماريوم" . رسائل رباعي السطوح . 32 (14): 1699-1702 . doi : 10.1016/S0040-4039(00)74307-3 .
- ↑ أ. برجر، إم إل شتاين، وجيه بي كليمنتس (1957). "بعض بيريديل نيترو ألكينات، ونيترو ألكانولات، وألكيل أمينات". مجلة الكيمياء العضوية 22 (2): 143-144 . doi : 10.1021/jo01353a010 .
- ↑ جيانيس، أ.؛ ساندوف، ك. (1989). "LiBH4(NaBH4)/Me3SiCl، عامل اختزال قوي ومتعدد الاستخدامات بشكل استثنائي". Angewandte Chemie International Edition in English . 28 (2): 218–220 . doi : 10.1002/anie.198902181 .
- ↑ باتريك، جون ر.؛ أونراو، أ.م. (1974). "اختزال بيتا-نيتروستيرين باستخدام ثنائي هيدريد الصوديوم ثنائي (2-ميثوكسي إيثوكسي) ألومنيوم. طريقة ملائمة لتحضير فينيل إيزوبروبيل أمينات مُستبدلة". مجلة الجمعية الكيميائية، الاتصالات الكيميائية (8): 307-308 . doi : 10.1039/c39740000307 .
- ↑ هـ. فوير، ر. س. بارتليت، ب. ف. فنسنت، و ر. س. أندرسون (1965). "اختزال أملاح النيترو بواسطة ثنائي البوران. توليف جديد للهيدروكسيلامينات أحادية الاستبدال على ذرة النيتروجين". مجلة الكيمياء العضوية 30 (9): 2880-2882 . doi : 10.1021/jo01020a002 .
{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - ↑ سميث، بي دبليو جي؛ تاتشيل، إيه آر (1965)، "مركبات النيترو الأليفاتية والأمينات" ، الكيمياء الأليفاتية الأساسية ، إلسيفير، ص 245-266 ، doi : 10.1016/b978-0-08-010746-2.50016-8 ، ISBN 978-0-08-010746-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2021
- ↑ كيلي، شون م.؛ ليبشوتز، بروس هـ. (2014-01-03). "الاختزالات الكيميائية الانتقائية للمركبات النيتروأروماتية في الماء عند درجة حرارة الغرفة" . رسائل عضوية . 16 (1): 98-101 . doi : 10.1021/ol403079x . ISSN 1523-7060 . PMC 4013784. PMID 24341483 .
- ↑ أونغ، ستيفان؛ فالغيير، آني؛ غي، آلان؛ فيرود، كلوتيلد (أغسطس 2005). "الاختزال المنشط بالموجات فوق الصوتية للنيتروبنزينات المستبدلة إلى N-أريل هيدروكسيلامينات المقابلة" . رسائل رباعي السطوح . 46 (35): 5913-5917 . doi : 10.1016/j.tetlet.2005.06.126 .
- ^ براون ، VJ. سوبيكي، دبليو (1911). "Über primäre Dinitro-، Nitronit- und Dialdoxim-Verbindungen der Fettreihe" . كيميش بيريشت . 44 (3): 2526-2534 . دوى : 10.1002/cber.19110440377 .
- ↑ جيه آر هانسون وإي بريموزيك (1967). "تطبيقات كلوريد الكروموز - الجزء الثاني : اختزال بعض مركبات النيترو الستيرويدية". تيتراهيدرون . 23 (10): 4105-4110 . doi : 10.1016/S0040-4020(01)97921-9 .
- ^ سي. جروندمان (1950). “Über die Partielle Reduktion von Nitro-cyclohexan”. أنجيواندتي كيمي . 62 ( 23– 24): 558– 560. بيب كود : 1950AngCh..62..558G . دوى : 10.1002/ange.19500622304 .
- تفاعلات الأكسدة والاختزال العضوية
