Organikum Organisch-chemisches Grundpraktikum

D. 7.3.2. Katalytische Hydrierung von Carbonylverbindungen 583
Freie Säuren, Ester und Amide werden dagegen unter Bedingungen unter denen Aldehyde,
Ketone, Nitrile, Schiffsche Basen usw. hydriert werden, nicht angegriffen. So läßt sich z. B. aus
Acetessigester leicht ß-Hydroxy-buttersäureester darstellen.
Zur katalytischen Hydrierung von Carbonsäuren und Estern eignet sich am besten ein Kupferchromitkatalysator
bei hohen Temperaturen (100 bis 30O 0 C) und hohem Druck (20 bis
3OMPa (200 bis 300 atm). Diese Methode ist vor allem in der Technik von Bedeutung, während
die Reduktion von Estern im Laboratorium einfacher auf andere Weise (Bouveault-Blanc-
Reduktion, vgl. [7.261]; Reduktion mit komplexen Hydriden, vgl. D.7.3.1.1.) gelingt.
Allgemeine Arbeitsvorschrift zur katalytischen Hydrierung von Ketonen, Aldehyden, Nitrilen,
Oximen und Azomethinen (Tab. 7.255)
I
Über die allgemeine Arbeitsweise und die Sicherheitsvorkehrungen bei katalytischen
Hydrierungen unterrichte man sich in D.4.5.2. und A. 1.8.2.!
l mol der betreffenden Carbonylverbindung wird im doppelten Volumen Methanol gelöst,
Raney-Urushibara-Nickel 1 ) aus 30g Legierung (30% Nickel) zugesetzt und im Rühr- oder
Schüttelautoklav bei einem Druck von etwa 10 MPa (100 atm) hydriert. Bei einfachen, wenig
verzweigten Aldehyden und Ketonen kann man bei Raumtemperatur arbeiten, a-tertiäre
Aldehyde, Ketone und Nitrile werden bei 90 0 C umgesetzt.
Nach Abkühlen und Entspannen des Autoklavs wird vom Katalysator abfiltriert und das
Lösungsmittel abdestilliert. Den verbleibenden Rückstand reinigt man durch Destillation oder
Kristallisation. Ausbeute 80 bis 90%.
Kleinere Ansätze lassen sich bei den angegebenen Temperaturen auch unter Normaldruck
durchführen. Die Katalysatormenge wird dabei zweckmäßig vergrößert.
Tabelle 7.255
Katalytische Hydrierung von Carbonyl- und carbonylanalogen Verbindungen
Produkt
Heptanol
Tetrahydrufurfurylalkohol
Butan-2-ol
Cyclopentanol
ß-Hydroxy-buttersäureethylester
a-Phenyl-ethanol
Diphenylmethanol
4-Phenyl-butan-2-ol
1 ,2-Diphenyl-ethylenglycol
(Hydrobenzoin)
3,3-Dimethyl-butan-2-ol
Menthol
4-Hydroxy-l-methyl-piperidin-
3-carbonsäureethylester
D-Sorbit 1 )
Benzylanilin 2 )
Hexamethylendiamin
ß-Phenyl-ethylamin
Ausgangsverbindung
Heptanal
Furfural
Butanon
Cyclopentanon
Acetessigsäureethylester
Acetophenon
Benzophenon
Benzylidenaceton
Benzoin
Pinacolon
p-Menth-1 -en-3-on
l -Methyl-piperid-4-on-
3-carbonsäureethylester
D-Glucose
Benzylidenanilin
Adiponitril
Benzylcyanid
I Alkalisches Raney-Nickel, vgl. Reagenzienanhang.
Kp (bzw. F) in 0 C
781>3(10)
8O2Jt20)
100
140
74 1,5(11)
94^12)
17O1J^3)
F68(Ligroin)
US1Ja3)
F 139 (W.)
120
1 2 30,5(4)
,;F36
F etwa 100
1731,3(10);F39
881,5(11);F40
83^9(14)
n 2 ?
1,4235
1,4498
1,3971
1,4530
1,4182
1,5211
1,5165
1,4148
1,3742
1,5321