Wolff-Kishner-Reaktion

Erweiterte Suche

Die Wolff-Kishner-Reaktion oder Wolff-Kishner-Reduktion ist eine chemische Reaktion, mit deren Hilfe es möglich ist Aldehyde und Ketone zu Alkanen zu reduzieren. Die Reaktion trägt den Namen ihrer Entdecker Ludwig Wolff und Nikolai Kischner.

Reduktion der Carbonylverbindung zum Alkan

Mechanismus

In der Reaktion wird zunächst die Carbonylverbindung mit Hydrazin zum Hydrazon umgesetzt. Anschließend wird ohne Isolierung des Hydrazons durch starke Basen (hier OH-) Stickstoff eliminiert und es verbleibt das Alkan. Die Wolff-Kishner-Reaktion ist komplementär zur Clemmensen-Reduktion, die im Sauren zur Reduktion von Ketonen und Aldehyden dient. Die Wolff-Kishner-Reaktion ist aufgrund der harschen Reaktionsbedingungen (hohe Temperatur, Zugabe festen KOHs) nur für basenstabile Verbindungen geeignet.

Reaktionsgleichung

Variante nach Huang Minlon

Die Variante nach Huang Minlon, einem chinesischen Chemiker, führt durch Verwendung eines hochsiedenden Lösungsmittels zu besseren Ausbeuten. Die Verwendung von festem KOH in Diethylenglykol hat heutzutage daher die Verwendung von Kalilauge vollkommen ersetzt.

Die Variante wurde entdeckt, als bei einer Reaktion der Stopfen eines Kolbens vom Glaskolben flog und das enthaltene Wasser verdampfte. Der Inhalt hatte sich dabei nicht wie erwartet zersetzt, es war sogar mehr Produkt als erwartet entstanden. Wie weitere Untersuchungen zeigten, beruhte dies darauf, dass die Reaktion bei Temperaturen >100 °C bevorzugt abläuft.[1]

Variante nach Cram

Eine modernere Variante nach Donald J. Cram verwendet Dimethylsulfoxid als Lösemittel und Kalium-tert-butanolat als Base. Da Kalium-tert-butanolat stärker basisch als Kaliumhydroxid ist, kann die Reaktion schon bei Raumtemperatur durchgeführt werden.

Ähnliche Reaktionen

Eine der Wolff-Kishner-Reaktion verwandte Reaktion verwendet, wie unten dargestellt, Toluolsulfonylhydrazin; das entstehende Hydrazon wird dann mit Natriumborhydrid zum Alkan reduziert. Der Vorteil besteht in der Vermeidung sowohl stark saurer als auch stark basischer Reaktionsbedingungen, sodass Reduktionen in der α-Stellung zu chiralen Zentren möglich werden. Allerdings können so keine Diarylketone reduziert werden.

Tosylhydrazon.svg

Als komplementär zur Wolff-Kishner-Reaktion kann die Clemmensen-Reduktion angesehen werden, bei der im salzsauren Medium Aldehyde oder Ketone durch amalgamiertes Zink zu den entsprechenden Methyl- bzw. Methylen-Verbindungen reduziert werden.

Einzelnachweise

  1. Louis F. Fieser; Mary Fieser: Organische Chemie. 2. verb. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim, 1989, ISBN 3-527-25075-1.

Literatur

  • Kishner, N.: Journal der russischen physikalisch-chemischen Gesellschaft (J. Russ. Phys. Chem. Soc.), 1911, 43, 582.
  • Wolff, L.: Methode zum Ersatz des Sauerstoffatoms der Ketone und Aldehyde durch Wasserstoff, Liebigs Annalen der Chemie, 1912, 394, 86-108.
  • Reinhard Brückner: Reaktionsmechanismen. 3. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, München 2004, S. 793, ISBN 3-8274-1579-9.

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News aus den Naturwissenschaften

18.06.2021
Quantenphysik
Fürs Rechenzentrum: bisher kompaktester Quantencomputer
Quantencomputer waren bislang Einzelanfertigungen, die ganze Forschungslabore füllten.
16.06.2021
Sterne
Helligkeitseinbruch von Beteigeuze
Als der helle, orangefarbene Stern Beteigeuze im Sternbild Orion Ende 2019 und Anfang 2020 merklich dunkler wurde, war die Astronomie-Gemeinschaft verblüfft.
15.06.2021
Festkörperphysik - Quantenphysik - Teilchenphysik
Das Elektronenkarussell
Die Photoemission ist eine Eigenschaft unter anderem von Metallen, die Elektronen aussenden, wenn sie mit Licht bestrahlt werden.
15.06.2021
Festkörperphysik - Quantenoptik
Ultrakurze Verzögerung
Trifft Licht auf Materie geht das an deren Elektronen nicht spurlos vorüber.
14.06.2021
Galaxien
Entdeckung der größten Rotationsbewegung im Universum
D
11.06.2021
Sonnensysteme - Planeten - Sterne
Die Taktgeber der Sonne
Nicht nur der prägnante 11-Jahres-Zyklus, auch alle weiteren periodischen Aktivitätsschwankungen der Sonne können durch Anziehungskräfte der Planeten getaktet sein.
09.06.2021
Galaxien - Sterne - Schwarze_Löcher
Wenn Schwarze Löcher den Weg für die Sternentstehung in Satellitengalaxien freimachen
Eine Kombination von systematischen Beobachtungen mit kosmologischen Simulationen hat gezeigt, dass Schwarze Löcher überraschenderweise bestimmten Galaxien helfen können, neue Sterne zu bilden.
09.06.2021
Monde - Astrobiologie
Flüssiges Wasser auf Monden sternenloser Planeten
Monde sternenloser Planeten können eine Atmosphäre haben und flüssiges Wasser speichern.
03.06.2021
Planeten - Astrophysik - Elektrodynamik
Solar Orbiter: Neues vom ungewöhnlichen Magnetfeld der Venus
Solar Orbiter ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der NASA, die bahnbrechende neue Erkenntnisse über die Sonne liefern wird.
03.06.2021
Festkörperphysik - Quantenphysik
Quantenbits aus Löchern
Wissenschafter haben ein neues und vielversprechendes Qubit gefunden – an einem Ort, an dem es nichts gibt.