Riduzione dei nitrili ad ammine: reazione, meccanismo

La riduzione dei nitrili porta alla formazione di ammine primarie.
I nitrili sono composti organici di formula R-C≡ N in cui R è un gruppo idrocarburico alifatico o aromatico. L’atomo di carbonio legato all’azoto presenta ibridazione sp e, essendo l’atomo di azoto più elettronegativo rispetto all’atomo di carbonio, quest’ultimo presenta una parziale carica positiva ed è soggetto ad addizioni nucleofile.

Dalla reazione tra un nitrile e un riducente si ottiene un’ammina primaria. La reazione è di riduzione in quanto il carbonio legato all’azoto infatti nei nitrili ha numero di ossidazione +3 mentre nelle ammine  come R-CH2-NH2 ha numero di ossidazione -1.

Il riducente che viene usato è il litio alluminio idruro piuttosto che il sodio boroidruro che ha un minore potere riducente pertanto la reazione viene condotta in solventi inerti come dietiletere e tetraidrofurano in quanto in solventi protici il litio alluminioidruro reagisce in modo violento.

In alternativa la reazione può essere realizzata per idrogenazione catalitica utilizzando quali catalizzatori il nichel Raney, il biossido di platino o il boruro di cobalto.

Reazione

La reazione di riduzione può essere schematizzata come:
R-C≡N → R-CH2-NH2

Il litio alluminio idruro ha formula LiAlHed è un forte agente riducente che costituisce un fonte di ioni idruro H essendo un composto ionico costituito dallo ione Li+ e dall’anione tetraedrico AlH4.

Meccanismo

La reazione avviene secondo un meccanismo di addizione nucleofila e prevede nel primo stadio della reazione:

  • l’addizione di un idruro al carbonio legato all’azoto
  • la rottura del triplo legame con formazione di AlH3 e di un azoto carico negativamente che si lega all’alluminio

I nitrili sono composti organici di formula R-C≡ N in cui R è un gruppo idrocarburico alifatico o aromatico. L’atomo di carbonio legato all’azoto presenta ibridazione sp e, essendo l’atomo di azoto più elettronegativo rispetto all’atomo di carbonio, quest’ultimo presenta una parziale carica positiva ed è soggetto ad attacchi nucleofili. Dalla reazione tra un nitrile e un riducente si ottiene un’ammina primaria. Il riducente che viene usato è il litio alluminio idruro piuttosto che il sodio boroidruro che ha un minore potere riducente pertanto la reazione viene condotta in solventi inerti come dietiletere e tetraidrofurano in quanto in solventi protici il litio alluminioidruro reagisce in modo violento. La reazione può essere schematizzata come: R-C≡N → R-CH2-NH2 Il litio alluminio idruro ha formula LiAlH4 ed è un forte agente riducente che costituisce un fonte di ioni idruro H– essendo un composto ionico costituito dallo ione Li+ e dall’anione tetraedrico AlH4-. La reazione avviene secondo un meccanismo di addizione nucleofila e prevede nel primo stadio della reazione l’addizione di un idruro al carbonio legato all’azoto, la rottura del triplo legame con formazione di AlH3 e di un azoto carico negativamente che si lega all’alluminio Fig1°stadio Nel secondo stadio si ha un’ulteriore addizione di un idruro con rottura del doppio legame carbonio-azoto e formazione di un intermedio che, in presenza di acqua dà luogo alla formazione dell’ammina primaria

Nel secondo stadio si ha un’ulteriore addizione di un idruro con rottura del doppio legame carbonio-azoto. Si verifica la formazione di un intermedio che, in presenza di acqua dà luogo  all’ammina primaria

I nitrili sono composti organici di formula R-C≡ N in cui R è un gruppo idrocarburico alifatico o aromatico. L’atomo di carbonio legato all’azoto presenta ibridazione sp e, essendo l’atomo di azoto più elettronegativo rispetto all’atomo di carbonio, quest’ultimo presenta una parziale carica positiva ed è soggetto ad attacchi nucleofili. Dalla reazione tra un nitrile e un riducente si ottiene un’ammina primaria. Il riducente che viene usato è il litio alluminio idruro piuttosto che il sodio boroidruro che ha un minore potere riducente pertanto la reazione viene condotta in solventi inerti come dietiletere e tetraidrofurano in quanto in solventi protici il litio alluminioidruro reagisce in modo violento. La reazione può essere schematizzata come: R-C≡N → R-CH2-NH2 Il litio alluminio idruro ha formula LiAlH4 ed è un forte agente riducente che costituisce un fonte di ioni idruro H– essendo un composto ionico costituito dallo ione Li+ e dall’anione tetraedrico AlH4-. La reazione avviene secondo un meccanismo di addizione nucleofila e prevede nel primo stadio della reazione l’addizione di un idruro al carbonio legato all’azoto, la rottura del triplo legame con formazione di AlH3 e di un azoto carico negativamente che si lega all’alluminio Fig1°stadio Nel secondo stadio si ha un’ulteriore addizione di un idruro con rottura del doppio legame carbonio-azoto e formazione di un intermedio che, in presenza di acqua dà luogo alla formazione dell’ammina primaria

 

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