Gesamtreaktion
R₂C=O + N₂H₄ → R₂C=NNH₂ → (KOH, 200 °C) R₂CH₂ + N₂
Hydrazon + starke Base bei hoher Temperatur: Aus C=O wird CH₂ unter Abspaltung von N₂.
Namensreaktion · Mechanismus
Wolff-Kishner-Reduktion
Die Wolff-Kishner-Reduktion wandelt die C=O-Gruppe eines Aldehyds oder Ketons in CH₂ um. Die Carbonylverbindung bildet mit Hydrazin ein Hydrazon; eine starke Base entfernt dann bei etwa 200 °C N–H-Protonen, das Molekül spaltet Stickstoff ab, und das Carbanion wird protoniert.
Mechanismus Schritt für Schritt
- Deprotonierung. Das Hydrazon (aus C=O + N₂H₄) gibt ein N–H ab; die Ladung wandert zum C
- C-Protonierung. Wasser protoniert den Kohlenstoff: ein Diimid
- N₂-Abspaltung. Deprotonierung setzt N₂ und ein Carbanion frei
- Protonierung. Wasser liefert das Alkan
Jeder Schritt ist Elektron für Elektron geprüft: Die Elektronenpfeile ergeben genau die gezeichneten Strukturen.
Wichtige Punkte
- Die Abspaltung von gasförmigem N₂ macht die Reduktion irreversibel.
- Stark basisch: das Gegenstück zur sauren Clemmensen-Reduktion (Zn/Hg, HCl).
- Huang-Minlon: Eintopfverfahren in Ethylenglycol, Wasser wird abdestilliert.
- Basenempfindliche Gruppen (Ester, Alkylhalogenide) überstehen die Reaktion nicht.
Prüfungswissen
- Basische Bedingungen: für säureempfindliche Moleküle geeignet; Clemmensen (Zn–Hg, HCl) ist die saure Alternative.
- Die Abspaltung von gasförmigem N₂ treibt die Reaktion an.
- Huang-Minlon: Eintopfverfahren, Wasser und überschüssiges Hydrazin werden abdestilliert, um 200 °C zu erreichen.
- Ester und Alkylhalogenide werden von der starken Base angegriffen.
FAQ
Wolff-Kishner oder Clemmensen?
Beide reduzieren C=O zu CH₂. Wähle Wolff-Kishner für säureempfindliche und Clemmensen für basenempfindliche Substrate.
Warum ist eine hohe Temperatur nötig?
Die Deprotonierung des Diimids und die N₂-Abspaltung haben eine hohe Energiebarriere; Ethylenglycol (Sdp. 197 °C) ermöglicht die nötige Temperatur.
Welche Rolle spielt Hydrazin?
Es bildet das Hydrazon (R₂C=N–NH₂), dessen N–H-Protonen und N=N-Bindung den Weg zur N₂-Abspaltung eröffnen.
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