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Química Orgânica 2 · Functional-group transformations

Ferramentas de oxidação e redução

Uma lição resolvida gratuita e 113 problemas de prática em que você mesmo desenha cada seta curva.

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  • PCC oxidation of butan-1-ol to butanal

    Solução grátis3 etapas

  • Baeyer–Villiger oxidation of acetophenone to phenyl acetate

    Solução grátis4 etapas

  • LiAlH4 reduction of ethyl benzoate to benzyl alcohol

    Solução grátis5 etapas

  • Wolff–Kishner reduction of acetophenone to ethylbenzene

    Solução grátis9 etapas

  • Baeyer–Villiger oxidation of cyclohexanone to ε-caprolactone

    Solução grátis4 etapas

  • Chromic acid oxidation of propan-2-ol to acetone

    Solução grátis4 etapas

  • DIBAL-H partial reduction of methyl hexanoate to hexanal

    Solução grátis7 etapas

  • Jones oxidation of butan-1-ol to butanoic acid

    Solução grátis11 etapas

  • LiAlH4 reduction of 2-piperidone to piperidine

    Solução grátis6 etapas

Ver todos os 113 problemas de ferramentas de oxidação e redução →

O que você vai aprender

  • Draw hydride transfer from a B–H or Al–H bond to a carbonyl carbon and protonate the resulting alkoxide with the real proton source of the medium.
  • Explain why esters, acids and amides reduced by LiAlH4 pass through a more reactive carbonyl or iminium and do not stop halfway.
  • Draw chromium(VI) oxidations as chromate-ester formation followed by an E2-like loss of the carbinol C–H, and activated-DMSO oxidations as alkoxysulfonium formation followed by removal of that hydrogen within the same molecule by a sulfur ylide.
  • Choose a chemoselective oxidant or reductant from the oxidation level the target needs and the groups that must survive.

Lição gratuita

O texto da lição resolvida. No Arrow Lab, cada etapa vem com as estruturas e as setas desenhadas.

Ler a aula gratuita (5 partes)

Hydride is a nucleophile

Sodium borohydride and lithium aluminium hydride never release a free H⁻ ion. The electrons that form the new C–H bond come from a B–H or Al–H bond, so the curved arrow starts on that bond and ends between the hydrogen and the carbonyl carbon. At the same moment the C=O π pair moves onto oxygen. Acetone therefore becomes an isopropoxide ion, and a proton source (methanol for NaBH4, water or dilute acid in a separate workup for LiAlH4) turns it into propan-2-ol. Aldehydes react faster than ketones because they are less hindered and carry one fewer electron-donating alkyl group.

Esters give alcohols, not aldehydes

When LiAlH4 adds hydride to an ester, the tetrahedral alkoxide still carries an alkoxy group. Unlike the alkoxide from a ketone, it can collapse: the oxygen lone pair rebuilds the C=O bond and methoxide is expelled. The new aldehyde is more electrophilic than the ester it came from, so a second hydride adds at once and the isolated product after aqueous workup is a primary alcohol plus the alcohol from the alkoxy group. Methyl acetate gives ethanol and methanol. Stopping at the aldehyde requires a reagent such as DIBAL-H at −78 °C, whose tetrahedral intermediate does not collapse until workup.

Oxidation is an E2 at carbon

Chromic acid first converts the alcohol oxygen into a chromate ester. The oxidation itself looks like an E2 elimination: a base (water in Jones or dichromate conditions, pyridine in PCC) removes the hydrogen on the carbinol carbon, that C–H pair becomes the C=O π bond, and the O–Cr bond breaks with both electrons going to chromium. Chromium(VI) is reduced to chromium(IV). The step needs a hydrogen on the carbinol carbon, which is why tertiary alcohols are not oxidised. Swern and other activated-DMSO oxidations also break the carbinol C–H bond as the O–S bond breaks, but the base is internal: triethylamine turns the alkoxysulfonium ion into a sulfur ylide, whose CH₂⁻ removes the carbinol hydrogen through a five-membered cyclic transition state and releases dimethyl sulfide.

Reagent table

Pick a redox reagent by the oxidation level you need. NaBH4 reduces aldehydes and ketones but leaves esters, acids and amides untouched. LiAlH4 reduces all of them: esters and acids to primary alcohols, amides to amines, nitriles to primary amines. DIBAL-H at −78 °C stops esters and nitriles at the aldehyde. For oxidation, PCC and the Swern oxidation turn a primary alcohol such as hexan-1-ol into hexanal and stop there because no water is present to form the aldehyde hydrate. Jones reagent (CrO3, aqueous H2SO4) hydrates the aldehyde and oxidises it again to hexanoic acid.

What to carry forward

Every redox arrow starts at a bond: B–H or Al–H for hydride reductions, C–H for chromium and DMSO oxidations. Count the oxidation level of the target carbon, then choose the reagent that reaches it and stops there.

Problemas de prática (113)

Praticar é grátis com uma conta. Leia a solução de cada problema

Desenhe o mecanismo 72

Deoxygenation and other redox

  • Baeyer–Villiger oxidation of cyclohexanone to ε-caprolactoneDraw the Baeyer–Villiger oxidation of cyclohexanone by mCPBA: protonation and addition to give the Criegee intermediate, then the concerted migration of a ring carbon to oxygen that expands the ring to ε-caprolactone.
  • LiAlH4 opens 2-methyloxirane to propan-2-olDraw the SN2 opening of 2-methyloxirane by hydride at the less hindered carbon and the water workup that gives propan-2-ol.
  • Wolff–Kishner reduction of 1-tetralone to tetralinDraw the Wolff–Kishner reduction of 1-tetralone: hydrazone formation under basic conditions, then the deprotonation, carbon protonation and N2 loss that convert the C=O carbon into a CH2 group of tetralin.
  • Baeyer–Villiger oxidation of acetophenone to phenyl acetateDraw protonation of acetophenone by mCPBA, addition of the peroxy anion to give the Criegee intermediate, migration of the phenyl group to oxygen with loss of 3-chlorobenzoate, and the final deprotonation to phenyl acetate.
  • Cold KMnO4 dihydroxylation of cyclopentene to cis-cyclopentane-1,2-diolDraw the concerted [3+2] cycloaddition of permanganate to cyclopentene and the base hydrolysis of both Mn–O bonds of the cyclic manganate ester, giving cis-cyclopentane-1,2-diol.
  • LiAlH4 reduces 1-bromobutane to butaneDraw the one-step backside displacement of bromide from 1-bromobutane by a hydride from aluminohydride, giving butane.
  • LiAlH4 deoxygenates cyclohexyl tosylate to cyclohexaneDraw the backside displacement of the tosylate group of cyclohexyl tosylate by hydride from aluminohydride, giving cyclohexane and the tosylate anion.
  • Lindlar hydrogenation of hex-3-yne to (Z)-hex-3-eneShow, as a schematic of the surface reaction, the H–H bond splitting and both hydrogen atoms adding to the same face of hex-3-yne so that (Z)-hex-3-ene forms and is not reduced further.
  • OsO4 dihydroxylation of cyclohexene to cis-cyclohexane-1,2-diolDraw the concerted [3+2] cycloaddition of OsO4 to cyclohexene and the hydrolysis of both Os–O bonds of the cyclic osmate ester, giving cis-cyclohexane-1,2-diol.
  • Ozonolysis of cyclohexene to hexanedialDraw the cycloaddition of ozone to cyclohexene, the fragmentation of the molozonide to a carbonyl oxide and an aldehyde, their recombination to the ozonide, and the reduction of the ozonide by dimethyl sulfide to hexanedial.
  • Wolff–Kishner reduction of acetophenone to ethylbenzeneDraw hydrazone formation from acetophenone under basic conditions, then the N–H deprotonations, carbon protonations by water and loss of N2 that turn the C=O carbon into the CH2 group of ethylbenzene.

Oxidations of alcohols

  • Chromic acid oxidation of propan-2-ol to acetoneDraw formation of the chromate ester of propan-2-ol from chromic acid in aqueous acid, then the E2-like removal of the carbinol hydrogen by water that gives acetone and reduced chromium.
  • Jones oxidation of butan-1-ol to butanoic acidDraw the Jones oxidation of butan-1-ol through butanal and its hydrate: chromate ester formation, elimination, acid-catalysed hydration, a second chromate ester and a second elimination that give butanoic acid.
  • PCC oxidation of butan-1-ol to butanalDraw the PCC oxidation of butan-1-ol: chromate ester formation with loss of chloride, then the E2-like removal of the carbinol hydrogen by pyridine that gives butanal.
  • Swern oxidation of cyclohexanol to cyclohexanoneDraw the Swern oxidation of cyclohexanol: activation of DMSO by oxalyl chloride to the chlorodimethylsulfonium ion, formation of the alkoxysulfonium ion, ylide formation with triethylamine and the intramolecular hydrogen transfer that gives cyclohexanone and dimethyl sulfide.
  • Dess–Martin oxidation of benzyl alcohol to benzaldehydeDraw ligand exchange of benzyl alcohol onto the iodine(V) of Dess–Martin periodinane, deprotonation, loss of a second acetate, and the acetate-mediated elimination that gives benzaldehyde and an iodine(III) by-product.
  • Jones oxidation of cyclohexanol to cyclohexanoneDraw formation of the chromate ester of cyclohexanol from chromic acid, the proton transfer to the chromium oxide, and the E2-like removal of the carbinol hydrogen by water that gives cyclohexanone.
  • KMnO4 oxidation of propan-1-ol to propanoic acidDraw the manganate-ester oxidation of propan-1-ol to propanal, hydration of propanal, a second manganate-ester oxidation of the hydrate to propanoic acid, its deprotonation in base, and protonation in the acidic workup.
  • Oppenauer oxidation of cyclohexanol to cyclohexanoneDraw exchange of cyclohexanol onto aluminium isopropoxide, coordination of acetone to aluminium, and the six-membered hydride transfer that gives cyclohexanone and an aluminium isopropoxide.
  • Pinnick oxidation of benzaldehyde to benzoic acidDraw protonation of benzaldehyde by chlorous acid, addition of chlorite to the carbonyl carbon, and the pericyclic fragmentation that gives benzoic acid and hypochlorous acid.
  • TEMPO/bleach oxidation of pentan-1-ol to pentanalDraw addition of pentan-1-ol to the nitrogen of the oxoammonium ion formed from TEMPO, deprotonation by hypochlorite, and the intramolecular elimination that gives pentanal and the hydroxylamine.

Hydride reductions of aldehydes, ketones and esters

  • DIBAL-H partial reduction of methyl hexanoate to hexanalDraw coordination of DIBAL-H to methyl hexanoate, hydride transfer to the stable aluminium hemiacetal, and the acidic workup that releases hexanal.
  • LiAlH4 reduction of methyl acetate to ethanol and methanolDraw both hydride additions in the LiAlH4 reduction of methyl acetate, including loss of methoxide from the tetrahedral intermediate, and the water workup that gives ethanol and methanol.
  • Meerwein–Ponndorf–Verley reduction of cyclohexanoneDraw the Meerwein–Ponndorf–Verley reduction of cyclohexanone: coordination to aluminium isopropoxide, the cyclic hydride transfer that releases acetone, and the exchange with isopropanol that frees cyclohexanol.
  • NaBH4 reduces the aldehyde of methyl 4-formylbenzoateDraw hydride addition from borohydride to the aldehyde carbon of methyl 4-formylbenzoate and protonation of the alkoxide by methanol, giving methyl 4-(hydroxymethyl)benzoate.
  • NaBH4 reduction of acetone to propan-2-olDraw hydride transfer from borohydride to the carbonyl carbon of acetone and protonation of the alkoxide by methanol, giving propan-2-ol.
  • NaBH4 reduction of 4-oxopentanoic acid in aqueous baseDraw deprotonation of 4-oxopentanoic acid by hydroxide, hydride addition to the ketone, protonation of the alkoxide by water, and acidification of the carboxylate, giving 4-hydroxypentanoic acid.
  • Chemoselective NaBH4 reduction of methyl 4-oxopentanoateDraw hydride delivery from borohydride to the ketone carbon of methyl 4-oxopentanoate and protonation of the alkoxide by methanol, leaving the methyl ester untouched.
  • LiAlH4 reduction of ethyl benzoate to benzyl alcoholDraw two hydride additions to ethyl benzoate with loss of ethoxide in between, then protonation of both alkoxides in the aqueous workup to give benzyl alcohol and ethanol.
  • NaBH4 reduction of acetophenone to 1-phenylethanolDraw hydride transfer from borohydride to the ketone carbon of acetophenone, then protonation of the alkoxide by ethanol to give racemic 1-phenylethanol.
  • NaBH4 reduces the ketone of 4-nitroacetophenoneDraw hydride transfer from borohydride to the ketone carbon of 4-nitroacetophenone and protonation of the alkoxide by methanol, leaving the nitro group untouched.

Hydride reductions of acid derivatives

  • LiAlH4 reduction of 2-piperidone to piperidineDraw the LiAlH4 reduction of the lactam 2-piperidone: N–H deprotonation by hydride, activation of oxygen by aluminium, hydride addition, loss of the oxygen as an aluminate to form an imine, the second hydride addition and protonation, giving piperidine.
  • LiAlH4 reduction of butanenitrile to butan-1-amineDraw two hydride additions to the nitrile carbon of butanenitrile and the two proton transfers from water that give butan-1-amine.
  • LiAlH4 reduction of γ-butyrolactone to butane-1,4-diolDraw the LiAlH4 reduction of γ-butyrolactone: hydride addition, ring opening of the tetrahedral intermediate to an alkoxy aldehyde, the second hydride addition and the water workup that gives butane-1,4-diol.
  • LiAlH4 reduction of hexanoic acid to hexan-1-olDraw the LiAlH4 reduction of hexanoic acid: deprotonation of the acid with loss of H2, activation of the carboxylate by aluminium, hydride addition, collapse to hexanal, a second hydride addition and acidic workup to hexan-1-ol.
  • LiAlH4 reduction of N,N-dimethylbenzamide to N,N-dimethylbenzylamineDraw hydride addition to the amide carbon, coordination of the alkoxide to aluminium, loss of the oxygen as an aluminate to form an iminium ion, and a second hydride addition giving N,N-dimethylbenzylamine.

Desoxigenação e outras reações redox

  • Cadeia radicalar de Barton–McCombie no xantato de ciclo-hexilaDesenhe as etapas de iniciação e propagação da cadeia radicalar de tributilestanho que desoxigena o xantato de O-ciclo-hexila e S-metila a ciclo-hexano, usando setas de meia ponta para cada movimento de um elétron.
  • Desoxigenação de Barton–McCombie do octan-2-ol a octanoDesenhe a conversão do octan-2-ol em seu xantato de S-metila com NaH, CS2 e MeI e, em seguida, a cadeia radicalar de tributilestanho iniciada por AIBN que cliva a ligação C–O e gera octano.
  • Redução de Clemmensen da 1-indanona a indanoAcompanhe um esquema da redução de Clemmensen da 1-indanona na superfície do zinco: protonação da carbonila, transferência de elétrons do zinco, perda de água e protonação das ligações C–Zn para formar o indano.
  • Redução de Clemmensen da 4-hidroxiacetofenonaAcompanhe um esquema da redução de Clemmensen na superfície do zinco que converte a C=O do acetil da 4-hidroxiacetofenona em CH2, formando 4-etilfenol com o OH fenólico intacto.
  • Desoxigenação do 1-(4-metoxifenil)etanol com Et3SiH/TFADesenhe como o ácido trifluoroacético converte o 1-(4-metoxifenil)etanol em um cátion benzílico estabilizado por ressonância e como o trietilsilano lhe entrega um hidreto, formando o 4-etilanisol.
  • Redução de Mozingo da 2-metilciclo-hexanonaDesenhe como o BF3 e o etano-1,2-ditiol convertem a 2-metilciclo-hexanona em seu ditiolano espiro, e a hidrogenólise esquemática das ligações C–S com níquel de Raney que deixa o metilciclo-hexano.
  • Redução de Mozingo da 4-terc-butilciclo-hexanonaDesenhe a formação do 1,3-ditiolano promovida por BF3 a partir da 4-terc-butilciclo-hexanona e do etano-1,2-ditiol e, em seguida, a hidrogenólise esquemática de suas ligações C–S com níquel de Raney a terc-butilciclo-hexano.
  • Redução de Wolff–Kishner da ciclopentanona a ciclopentanoDesenhe a formação da hidrazona a partir da ciclopentanona em etilenoglicol básico a quente e, em seguida, as desprotonações, protonações no carbono e a perda de N2 que transformam a C=O do anel em um grupo CH2 do ciclopentano.

Reduções de derivados de ácidos com hidretos

  • Redução quimiosseletiva do tereftalato de monoetila com boranoDesenhe a redução quimiosseletiva do tereftalato de monoetila com BH3·THF: formação do aciloxiborano com perda de H2, hidroboração dessa C=O, colapso ao aldeído, sua redução e o tratamento com água, com o éster etílico intacto.
  • Redução do ácido fenilacético a 2-feniletanol com boranoDesenhe a redução do ácido fenilacético com BH3·THF: formação do aciloxiborano com perda de H2, hidroboração da C=O, colapso ao fenilacetaldeído, sua redução pelo borano e o tratamento com água que fornece o 2-feniletanol.
  • Redução da ciclo-hexanocarbonitrila ao aldeído com DIBAL-HDesenhe a redução da ciclo-hexanocarbonitrila com DIBAL-H: coordenação do nitrogênio da nitrila ao alumínio, uma transferência de hidreto que forma a N-alumínio imina e o tratamento ácido que hidrolisa a imina a ciclo-hexanocarbaldeído.
  • Redução da γ-butirolactona ao lactol com DIBAL-HDesenhe a redução da γ-butirolactona com DIBAL-H a −78 °C: coordenação do oxigênio carbonílico ao alumínio, transferência de hidreto ao acetal de alumínio tetraédrico estável e o tratamento com água que libera o lactol oxolan-2-ol.
  • Redução do cloreto de benzoíla a benzaldeído com LiAlH(Ot-Bu)3Desenhe a redução do cloreto de benzoíla com tri-terc-butoxialumino-hidreto de lítio a −78 °C: uma adição de hidreto ao carbono do cloreto de acila e a perda de cloreto do alcóxido tetraédrico, formando benzaldeído.

Oxidações e reduções de alcenos e alcinos

  • Hidroboração do 4-fenilbut-1-ino com catecolboranoDesenhe a hidroboração térmica do 4-fenilbut-1-ino com catecolborano, a oxidação do alquenilboronato com H2O2/NaOH e a etapa de enol a aldeído que fornece o 4-fenilbutanal.
  • Hidroboração–oxidação do 5-cloropent-1-inoDesenhe a hidroboração anti-Markovnikov única do 5-cloropent-1-ino com disiamilborano, a oxidação do alquenilborano e a tautomerização de enol a aldeído que fornece o 5-cloropentanal.
  • Clivagem de Lemieux–Johnson do oct-1-eno a heptanalDesenhe a di-hidroxilação do oct-1-eno com OsO4, depois o éster cíclico de periodato do octano-1,2-diol e sua fragmentação em heptanal e formaldeído, uma alternativa à ozonólise sem ozônio.
  • Redução trans do but-2-in-1-ol com Red-AlDesenhe como o Red-Al primeiro desprotona o but-2-in-1-ol, depois entrega hidreto intramolecularmente ao alcino formando um oxaaluminaciclo trans, e como a água libera o (E)-but-2-en-1-ol.
  • Di-hidroxilação de Sharpless do (E)-dec-5-eno a (5R,6R)-decano-5,6-diolDesenhe a di-hidroxilação assimétrica de Sharpless do (E)-dec-5-eno com AD-mix-β: a cicloadição [3+2] do OsO4 por uma face e as duas etapas de hidrólise que liberam o (5R,6R)-decano-5,6-diol.
  • Di-hidroxilação de Sharpless do estireno a (R)-1-feniletano-1,2-diolDesenhe a adição [3+2] do OsO4 acelerada pelo ligante a uma face do estireno e a hidrólise do éster de osmato, e explique como o AD-mix-β fornece o (R)-1-feniletano-1,2-diol.
  • Di-hidroxilação de Upjohn do cis-ciclooctenoDesenhe a adição [3+2] de OsO4 ao cis-cicloocteno e a hidrólise do éster de osmato cíclico que fornece o meso cis-ciclooctano-1,2-diol, explicando por que o NMO permite usar o ósmio em quantidade catalítica.
  • Oxidação de Wacker do oct-1-eno a octan-2-onaDesenhe o ataque Markovnikov da água ao oct-1-eno promovido por paládio(II), a eliminação β-hidreto e a perda de HCl que liberam Pd(0), e a tautomerização do enol a octan-2-ona.

Oxidações de álcoois

  • Oxidação de Corey–Kim do ciclopentanol a ciclopentanonaDesenhe a oxidação de Corey–Kim do ciclopentanol: íon clorodimetilsulfônio a partir de NCS e sulfeto de dimetila, o íon alcoxissulfônio, o ilídeo de enxofre formado pela trietilamina e a transferência intramolecular de hidrogênio que fornece a ciclopentanona.
  • Oxidação de Corey–Kim do octan-1-ol a octanalDesenhe a oxidação de Corey–Kim do octan-1-ol: íon clorodimetilsulfônio a partir de NCS e sulfeto de dimetila, o íon alcoxissulfônio, o ilídeo de enxofre e a transferência intramolecular de hidrogênio que para no octanal.
  • Oxidação do ciclododecanol a ciclododecanona com água sanitáriaDesenhe a oxidação do ciclododecanol com hipoclorito (água sanitária) em ácido acético: formação de HOCl, o hipoclorito de alquila e a perda de cloreto semelhante a uma E2 que fornece a ciclododecanona.
  • Oxidação do álcool cinamílico a cinamaldeído com IBXDesenhe a oxidação do álcool (E)-cinamílico com IBX: troca de ligante no iodo(V), transferência de próton ao hidróxido e a remoção do hidrogênio carbinólico assistida pelo oxo que fornece (E)-cinamaldeído e IBA.
  • Oxidação do octan-2-ol a octan-2-ona com IBXDesenhe a oxidação do octan-2-ol com IBX em acetato de etila: troca de ligante no iodo(V), transferência de próton ao hidróxido e a remoção do hidrogênio carbinólico assistida pelo oxo que fornece octan-2-ona e IBA.
  • Oxidação de Parikh–Doering do 2-feniletanolDesenhe a oxidação de Parikh–Doering do 2-feniletanol: ativação do DMSO pelo SO3, o íon alcoxissulfônio, o ilídeo de enxofre formado pela trietilamina e a eliminação intramolecular que fornece o fenilacetaldeído.
  • Oxidação de Parikh–Doering do 4-terc-butilciclo-hexanolDesenhe a oxidação de Parikh–Doering do 4-terc-butilciclo-hexanol: DMSO ativado por SO3, o íon alcoxissulfônio, o ilídeo formado pela base de Hünig e a eliminação que fornece a 4-terc-butilciclo-hexanona.
  • Oxidação do ciclo-hexilmetanol ao aldeído com PCCDesenhe a oxidação do ciclo-hexilmetanol com PCC: formação do éster cromato, transferência de próton ao óxido de cromo e a remoção do hidrogênio carbinólico semelhante a uma E2 que fornece o ciclo-hexanocarbaldeído.
  • Oxidação de Pinnick do (E)-hex-2-enal a ácido (E)-hex-2-enoicoDesenhe a oxidação de Pinnick do (E)-hex-2-enal: protonação pelo ácido cloroso, adição de clorito ao carbono do aldeído e a fragmentação pericíclica que fornece ácido (E)-hex-2-enoico e HOCl.
  • Oxidação de Swern do 3-fenilpropan-1-ol a 3-fenilpropanalDesenhe a oxidação de Swern do 3-fenilpropan-1-ol: DMSO ativado por cloreto de oxalila, fragmentação ao íon clorodimetilsulfônio, o íon alcoxissulfônio, a formação do ilídeo com trietilamina e a eliminação que fornece o 3-fenilpropanal.

Reduções de aldeídos, cetonas e ésteres com hidretos

  • Redução do fenilacetato de metila a 2-feniletanol com LiAlH4Desenhe a redução do fenilacetato de metila com LiAlH4: adição de hidreto, perda de metóxido formando fenilacetaldeído, uma segunda adição de hidreto e o tratamento com água que fornece 2-feniletanol e metanol.
  • Redução de Luche da (E)-chalcona ao álcool alílicoDesenhe a redução de Luche da (E)-chalcona: adição 1,2 de hidreto do boro-hidreto ao carbono carbonílico ativado por Ce3+ e protonação do alcóxido pelo metanol, formando (E)-1,3-difenilprop-2-en-1-ol.
  • Redução do 4-clorobenzaldeído com NaBH4Desenhe a redução do 4-clorobenzaldeído com NaBH4 em etanol: adição de hidreto ao carbono do aldeído e protonação do alcóxido pelo etanol, formando (4-clorofenil)metanol com a ligação C–Cl intacta.
  • Redução do hexanal a hexan-1-ol com NaBH4Desenhe a redução do hexanal com NaBH4 em metanol: adição de hidreto do boro-hidreto ao carbono do aldeído e protonação do alcóxido pelo metanol, formando hexan-1-ol.
  • Redução do 4-metilbenzoato de metila com Red-AlDesenhe a redução do 4-metilbenzoato de metila com Red-Al: adição de hidreto ao éster, perda de metóxido formando 4-metilbenzaldeído, um segundo hidreto de um novo aluminato e o tratamento com água que fornece (4-metilfenil)metanol e metanol.

Preveja o produto 15

Clivagem oxidativa

  • Baeyer–Villiger na acetofenona: qual éster?Preveja o éster formado em uma oxidação de Baeyer–Villiger usando a aptidão migratória.
  • O3 e depois H2O2 no cicloexeno: preveja o produtoPreveja o produto da ozonólise com tratamento oxidativo.
  • O3 e depois Me2S no cicloexeno: escolha o produtoPreveja o produto da ozonólise redutiva de um alceno cíclico.

Metal dissolvido

  • Redução de Birch do tolueno: escolha o dienoPreveja a regioquímica da redução de Birch de um areno com um grupo doador de elétrons.
  • Na em NH3 no hex-3-ino: preveja o alcenoPreveja a geometria do alceno quando um alcino interno é reduzido por sódio em amônia líquida.

Desafios de quimiosseletividade

  • NaBH4 em um cetoéster: 4-oxocicloexanocarboxilato de metilaPreveja qual carbonila o NaBH4 reduz em uma molécula que tem uma cetona e um éster.

Reagentes de hidreto: tabela de alcance

  • Produto de DIBAL-H com hexanoato de metila a −78 °CPreveja o produto da redução do hexanoato de metila com um equivalente de DIBAL-H a −78 °C seguida de tratamento (workup) aquoso.
  • Produto de LiAlH4 com N,N-dimetilbenzamidaPreveja o produto da redução de uma benzamida terciária, a N,N-dimetilbenzamida, com excesso de LiAlH4 seguida de tratamento aquoso.
  • Produto de LiAlH4 com benzonitrilaPreveja o produto da redução da benzonitrila com excesso de LiAlH4 seguida de tratamento aquoso.

Hidrogenação catalítica

  • H2, Pd/C na hex-5-en-2-ona: qual grupo é reduzido?Preveja o produto quando uma enona não conjugada é hidrogenada sobre paládio.
  • H2, Pd/C no éter benzil cicloexílicoPreveja os produtos quando um grupo protetor éter benzílico é removido por hidrogenólise.
  • Redução de Lindlar do hex-3-ino: preveja o alcenoPreveja a geometria do alceno formado quando um alcino interno é hidrogenado sobre o catalisador de Lindlar.
  • Hidrogenação do nitrobenzeno sobre Pd/CPreveja o produto da hidrogenação catalítica de um nitroareno.

Alcohol oxidants

  • Oxidize a secondary alcoholPredict the product of Jones oxidation of a secondary alcohol (hexan-2-ol).
  • PCC and a tertiary alcoholPredict what PCC does to a tertiary alcohol (2-methylbutan-2-ol).

Classificar 7

Concept checks

  • Rank carbon oxidation levelsClassify two-carbon compounds by the oxidation level of the functionalised carbon.

Reagentes de hidreto: tabela de alcance

  • Quais grupos funcionais o LiAlH4 reduz?Classifique grupos funcionais conforme sejam ou não reduzidos pelo hidreto de alumínio e lítio: ligações π polares e ligações C–O tensionadas versus C=C isoladas, arenos e éteres.
  • Quais grupos carbonila o NaBH4 reduz?Classifique grupos carbonila conforme sejam ou não reduzidos pelo boroidreto de sódio em metanol, usando a eletrofilicidade da carbonila.

Oxidation levels; classify step as ox/red/neither

  • Ox, red or neither?Classify a functional-group change as oxidation, reduction or neither by counting C–H and C–heteroatom bonds.
  • Ester versus acid oxidation levelDecide whether converting a carboxylic acid into an ester changes the oxidation level of carbon.

Alcohol oxidants

  • Tollens' testUse Tollens' reagent to tell an aldehyde from a ketone.

Metal dissolvido

  • Redução de Wolff–Kishner: identifique os reagentesIdentifique o conjunto de reagentes usado em uma redução de Wolff–Kishner.

Comparar 5

Concept checks

  • NaBH4 or LiAlH4 on ethyl 3-oxobutanoateCompare which carbonyls of a keto ester NaBH4 and LiAlH4 each reduce.

Desafios de quimiosseletividade

  • Alceno ou cetona: H2/Pd vs NaBH4 em uma cicloexenilcetonaAssocie cada agente redutor ao grupo funcional que ele reduz seletivamente.

Reagentes de hidreto: tabela de alcance

  • Ordene doadores de hidreto: do LiAlH4 ao NaBH3CNOrdene reagentes de hidreto comuns pela força com que doam hidreto a um grupo carbonila.

Clivagem oxidativa

  • KMnO4 a frio vs a quente no cicloexenoCompare os produtos da oxidação de um alceno com permanganato a frio e a quente.

Oxidation levels; classify step as ox/red/neither

  • Oxidation ladderOrder one- and two-carbon compounds by the oxidation level of carbon.

Calcular 3

Cálculos redox

  • Mols de LiAlH4 para o benzoato de etilaCalcule a quantidade mínima de LiAlH4 necessária para reduzir um éster a um álcool primário.
  • Elétrons perdidos: de propan-2-ol a acetonaCalcule o número de elétrons perdidos pelo carbono quando um álcool secundário é oxidado a cetona.

Oxidation levels; classify step as ox/red/neither

  • Oxidation state of a carbonyl carbonCalculate the oxidation state of the carbonyl carbon in acetaldehyde.

Encontre o erro 1

  • A borohydride answer that reduced an esterDiagnose an answer in which NaBH4 is drawn reducing a simple ester.

Interprete as evidências 1

  • Swern byproductsIdentify the byproducts of a Swern oxidation and the source of its smell.

Trabalhe de trás para frente 1

  • Which ester gives butan-1-ol and ethanolWork backwards from the two alcohols of an ester reduction to the ester that produced them.

Planeje uma síntese 7

Concept checks

  • Stop hexan-1-ol at the aldehydePlan an oxidation that converts a primary alcohol into the aldehyde without over-oxidation.

Desafios de quimiosseletividade

  • De 4-nitroacetofenona a 4-aminoacetofenonaEscolha um reagente que reduza um grupo nitro aromático sem afetar uma cetona.

Metal dissolvido

  • Desoxigene uma cetona que contém um acetalEscolha entre a redução de Clemmensen e a de Wolff–Kishner com base na sensibilidade do substrato a ácido ou base.

Reagentes de hidreto: tabela de alcance

  • De cloreto de benzoíla a benzaldeído: escolha o hidretoEscolha um reagente de hidreto que reduza um cloreto de ácido apenas até o aldeído.

Alcohol oxidants

  • Go all the way to the acidChoose an oxidant that converts a primary alcohol into a carboxylic acid.
  • Stop at the aldehydeChoose an oxidant that converts a primary alcohol into an aldehyde without over-oxidation.

Hidrogenação catalítica

  • Redução de Rosenmund: de cloreto de butanoíla a butanalEscolha condições de hidrogenação catalítica que convertam um cloreto de acila em aldeído.

Explique por quê 1

  • Why LiAlH4 does not stop at the aldehydeExplain why lithium aluminium hydride reduces an ester past the aldehyde stage.

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  • Transformações de álcoois
  • Adição a aldeídos e cetonas
  • Substituição acílica e escolha do derivado

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  • Rotas de síntese: reagentes, grupos protetores e planejamento em várias etapas
  • Reações nomeadas em heteroátomos
  • Catálise assimétrica e auxiliares quirais
  • Oxidações e reduções seletivas

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