Номер 124, страница 104 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

3.124. Предложите реагенты, с помощью которых можно селективно провести следующие превращения:

В исходном соединении, 2-гидроксициклогексан-1-карбальдегиде, присутствуют две функциональные группы: вторичная спиртовая группа и альдегидная группа. Для селективного проведения каждого из трех превращений необходимо подобрать реагенты, избирательно действующие на одну из этих групп, не затрагивая другую.

В этой реакции происходит окисление вторичной спиртовой группы до кетоновой, при этом альдегидная группа должна остаться незатронутой. Альдегиды, как правило, окисляются легче, чем спирты. Поэтому необходимо использовать мягкий и селективный окислитель, действующий в безводной среде, чтобы предотвратить окисление альдегидной группы до карбоновой кислоты. Таким требованиям отвечают реагенты, специально разработанные для окисления спиртов в карбонильные соединения, например, хлорхромат пиридиния (PCC), дихромат пиридиния (PDC), реагент Десса-Мартина или окисление по Сверну.

Ответ: Хлорхромат пиридиния ($[C_5H_5NH][CrO_3Cl]$) в дихлорметане ($CH_2Cl_2$).

В данном превращении альдегидная группа ($–CHO$) восстанавливается до первичной спиртовой группы ($–CH_2OH$), в то время как имеющаяся в цикле вторичная спиртовая группа ($–OH$) не изменяется. Для такого превращения подходят гидридные восстановители. Боргидрид натрия ($NaBH_4$) является достаточно мягким реагентом, чтобы селективно восстанавливать альдегиды и кетоны, не затрагивая при этом спиртовые группы или другие менее реакционноспособные группы. Он также более безопасен и удобен в работе по сравнению с алюмогидридом лития ($LiAlH_4$), который также справился бы с этой задачей.

Ответ: Боргидрид натрия ($NaBH_4$) в спиртовом растворе, например, в этаноле ($C_2H_5OH$).

Это превращение заключается в селективном окислении альдегидной группы до карбоксильной ($–COOH$) без окисления вторичной спиртовой группы. Сильные окислители (например, перманганат или дихромат калия в кислой среде) окислили бы обе функциональные группы. Поэтому нужен мягкий реагент, специфичный для альдегидов. Классическим реагентом для такого превращения является реактив Толленса (аммиачный раствор оксида серебра). Он избирательно окисляет альдегиды до карбоксилат-анионов, которые при последующей обработке кислотой превращаются в карбоновые кислоты, и не затрагивает спиртовые группы.

Ответ: Реактив Толленса ($[Ag(NH_3)_2]OH$) с последующим подкислением реакционной смеси (например, разбавленной $HCl$).