¿Por qué LAH no puede producir aldehído?

Supongo que quiere decir por qué LAH no puede reducir un compuesto como un ácido carboxílico o un éster a un aldehído.

LAH, o [math] LiAlH_4 [/ math], se usa típicamente en síntesis orgánica como un fuerte agente reductor. Simplificadamente, puede reducir virtualmente cualquier grupo que contenga carbonilo a su alcohol correspondiente.

Aquí está LAH:

Aquí está [math] NaBH_4 [/ math] :, un agente reductor de uso común en la síntesis orgánica que es más débil.

Hay 2 razones por las cuales LAH es un agente reductor tan fuerte en comparación con [math] NaBH_4 [/ math].

  1. La contracción, que es atraída por el oxígeno del carbonilo.
    [math] Li ^ + [/ math] es un ácido de Lewis mejor que [math] Na ^ + [/ math] El oxígeno del carbonilo unido a [math] Li ^ + [/ math] tiene más densidad de electrones alejada de él, aumentando la carga positiva parcial en el carbono de carbonilo. El ion “hidruro” ([math] H ^ – [/ math]) se siente más atraído por el carbono carbonilo y ataca más fácilmente.
  2. La electronegatividad del átomo en el centro del anión.
    El boro es más electronegativo que el aluminio. Tira de los electrones en el enlace BH más fuertemente hacia él que Al en el enlace Al-H. Por lo tanto, hay más disponibilidad de electrones para que la H en LAH ataque el carbono carbonilo.

El mecanismo de ataque se muestra a continuación para referencia:

El aldehído es más reactivo (tiene una carga positiva parcial más alta en el carbono del carbonilo) que el producto de partida (¿puedes ver por qué?). Con un intermedio más reactivo que el producto de partida, la reacción irá directamente a la finalización.

Aquí, mira el tercer intermediario mientras cuentas de izquierda a derecha. El aldehído, por supuesto. Tenga en cuenta que las reacciones están determinadas por la estabilidad del producto. Lo que quiero decir es que las reacciones continuarán siempre y cuando el próximo producto en la línea sea más estable que el anterior. Por supuesto, no hay reacciones que continúen hasta el infinito, pero es un buen modelo de trabajo pensar de esta manera.

Entonces sí, de vuelta al tercer intermediario. Ver el doble enlace con el O? Los electrones saldrán al O desde ese doble enlace, haciendo que ese carbono sea electrófilo (deficiente electrónicamente). Hay una carga negativa en AlH4. Esa cosa va a reaccionar como whoa con el carbono electrófilo añadiéndole una H. Los cargos no son deseables en la naturaleza, ya que significa que un átomo no tiene un octeto (octeto! Octeto! Octeto!) Por lo que un estado energéticamente más deseado será la mejor opción. C’set la vie aldehído, buen viaje …

Entonces, el AlH3 se irá (es un buen grupo saliente) y el O saltará al H3O +. Trato hecho.

Para detenerse en el aldehído use DIBAL [1] en el carbonilo inicial.

[1] editado para exactitud

Sin duda, en realidad es posible preparar aldehídos mediante reducción usando LAH. Solo tenemos que estabilizar el intermedio de reducton. Sobre todo para este fin, utilizamos la llamada amida de Weinreb (N-metil-N-metoxiamida). El intermedio de reducción de la amida de Weinreb se estabiliza mediante solvatación y también mediante la ejecución de la reacción en condiciones de baja temperatura.

Por cierto, las amidas Weinreb también se pueden usar para preparar cetonas usando química organometálica, que de otro modo no sería posible sin usar oxidación en el segundo paso.

Para más información, síntesis de la cetona Weinreb – Wikipedia

LAH, o LiAlH4 es un agente reductor muy fuerte. Como resultado, aunque esperamos obtener un aldehído, terminamos obteniendo un alcohol prometedor, cuando un ácido carboxílico reacciona con LiAlH4.

El mecanismo se puede mostrar de la siguiente manera:

Notas:

  1. LiAlH4 actúa como fuente de ion H (-).
  2. La reacción debe hacerse en medio ácido, para proporcionar H (+) a O (-).