Reduksi Wolff–Kishner

Reduksi Wolff–Kishner adalah suatu reaksi yang digunakan dalam kimia organik untuk mengubah gugus fungsional karbonil menjadi gugus metilena. Dalam konteks sintesis molekul kompleks, reaksi ini paling sering digunakan menghilangkan gugus karbonil setelah mengalami maksud dan tujuan sintetis dari aktivasi zat antara dalam tahapan sebelumnya. Dengan demikian, tidak ada retron yang jelas untuk reaksi ini. Awalnya dilaporkan oleh Nikolai Kischner pada tahun 1911 dan Ludwig Wolff pada tahun 1912, reaksi ini telah diterapkan pada sintesis total asam skopadulsat B, aspidospermidina dan disidiolida.

Reduksi Wolff-Kishner
Dinamai berdasarkan	Ludwig Wolff Nikolai Kischner
Jenis reaksi	Reaksi redoks organik
Pengenal
Portal Organic Chemistry	wolff-kishner-reduction
ID ontologi RSC	RXNO:0000226

Karena reduksi Wolff–Kishner membutuhkan kondisi yang sangat basa, reaksi ini tidak cocok bagi substrat yang sensitif terhadap basa. Namun, metode ini lebih baik dibandingkan reduksi Clemmensen untuk senyawa yang sentitif terhadap asam seperti pirola dan sneyawa dengan berat molekul yang tinggi.

Sejarah

Reduksi Wolff–Kishner ditemukan secara independen oleh N. Kishner pada tahun 1911 dan L. Wolff pada tahun 1912. Kishner menemukan bahwa penambahan hidrazon pra-pembuatan ke dalam suatu kalium hidroksida panas mengandung pelat berpori berlapis platina yang dihancurkan menyebabkan pembentukan hidrokarbon yang sesuai. Sebuah ulasan yang berjudul “Disability, Despotism, Deoxygenation—From Exile to Academy Member: Nikolai Matveevich Kizhner” memaparkan kehidupan dan karya Kishner dipublikasikan pada tahun 2013.

Kondisi Kishner

Wolff kemudian melakukan hasil yang sama dengan memanaskan larutan etanol dari semikarbazon atau hidrazon dalam tabung tertutup pada suhu 180 °C dalam kehadiran natrium etoksida.

Kondisi reaksi Wolff

Mekanisme reaksi

Secara umum, mekanisme reaksi pertama kali melibatkan pembentukan hidrazon secara in situmelalui kondensasi hidrazin dengan keton atau aldehida sebagai substrat. Terkadang, namun, dapat menguntungkan untuk menggunakan hidrazon pra-terbentuk sebagai substrat (lihat modifikasi). Hidrazon terdeprotonasi oleh basa alkoksida diikuti dengan tahap penentu laju reaksi, secara serentak yang mana suatu anion diimida terbentuk. Rusaknya alkildiimida ini dengan lepasnya N₂ mengarah pada pembentukan suatu alkilanion yang dapat diprotonasi dengan pelarut untuk memberikan produk yang diinginkan.

Ringkasan mekanisme reaksi Wolff-Kishner

Modifikasi

Banyak upaya yang ditujukan untuk meningkatkan reduksi Wolff-Kishner telah difokuskan pada pembentukan yang lebih efisien pada zat antara hidrazon melalui pelepasan air dan laju yang lebih cepat dari dekomposisi hidrazon dengan meningkatkan suhu reaksi. Beberapa modifikasi baru memberikan kemajuan yang lebih penting dan memungkinkan untuk reaksi dalam kondisi yang jauh lebih ringan. Tabel berikut menunjukkan ringkasan beberapa modifikasi yang telah dikembangkan sejak penemuan awal.

	Prosedur awal	Huang Minlon	Barton	Cram	Henbest	Caglioti	Myers
Pereaksi	senyawa karbonil, 100% H2NNH2, Na atau NaOEt	senyawa karbonil, 85% H2NNH2, KOH	senyawa karbonil, H2NNH2 anhidrat, Na	hidrazon pra-pembuatan, KOtBu	hidrazon pra-pembuatan, KOtBu	tosilhydrazon, donor hidrida	senyawa karbonil, 1,2-bis(tert-butildimetilsilil)- hidrazin, Sc(OTf)3, KOtBu
Pelarut	pelarut dengan titik didih tinggi, seperti etilen glikol	pelarut dengan titik didih tinggi, seperti etilen glikol	pelarut dengan titik didih tinggi, seperti dietilen glikol	anh. DMSO	toluena	THF	DMSO
Suhu	200 °C	180–200 °C (setelah pelepasan air dan hidrazin berlebih)	210 °C	25 °C	111 °C	66 °C	25 °C
Keuntungan	prosedur satu tahap	mengurangi waktu reaksi, suhu yang lebih tinggi dapat dicapai, tidak perlu menggunakan anh. hidrazin	memungkinkan dekarbonilasi substrat yang terhalang secara sterik	dilakukan pada suhu kamar	tidak perlu penambahan lambat hidrazon	kondisi ringan reaksi, tidak ada basa yang diperlukan, dimungkinkan dengan berbagai agen pereduksi	kondisi reaksi yang sangat ringan
Kerugian	waktu reaksi yang lama (50–100 jam)	membutuhkan distilasi	kondisi reaksi yang keras	isolasi hidrazon dan penambahan lambat diperlukan	isolasi hidrazon diperlukan	isolasi tosilhidrazon diperlukan	sintesis 1,2-bis(tert-butildimetilsilil)- hidrazin diperlukan
Toleransi gugus fungsi	tidak mentoleransi ester, amida, halogen, siano-, dan gugus nitro-	sama dengan prodesur asli	sama dengan prodesur asli	mentoleransi amida	toleransi tinggi terhadap substituen-α yang akan mengalami eliminasi dan enon tak jenuh-α,β yang akan mengalami migrasi pada kondisi aslinya	mentoleransi ester, amida, substituen siano-, nitro- dan kloro- dengan NaBH3CN sebagai sumber hidrida, tidak mentoleransi substituen bromo- dan iodo- primer	tidak dilaporkan

Lihat pula

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Reduksi Wolff–Kishner.

• Reduksi Clemmensen
• Reaksi redoks
• Reaksi organik

Referensi

1. Kishner, N (1911). "Wolff–Kishner reduction; Huang–Minlon modification". J. Russ. Phys. Chem. Soc. 43: 582–595. 
2. Wolff, L. (1912). "Chemischen Institut der Universität Jena: Methode zum Ersatz des Sauerstoffatoms der Ketone und Aldehyde durch Wasserstoff. [Erste Abhandlung.]". Justus Liebig's Annalen der Chemie. 394: 86–108. doi:10.1002/jlac.19123940107. 
3. Overman, L. E.; Ricca, D. J.; Tran, V. D. (1993). "First total synthesis of scopadulcic acid B". Journal of the American Chemical Society. 115 (5): 2042. doi:10.1021/ja00058a064. 
4. Marino, J. P.; Rubio, M. B.; Cao, G.; De Dios, A. (2002). "Total Synthesis of (+)-Aspidospermidine: A New Strategy for the Enantiospecific Synthesis of Aspidosperma Alkaloids". Journal of the American Chemical Society. 124 (45): 13398–13399. doi:10.1021/ja026357f. PMID 12418888. 
5. Kawano, M.; Kiuchi, T.; Negishi, S.; Tanaka, H.; Hoshikawa, T.; Matsuo, J. I.; Ishibashi, H. (2013). "Regioselective Inter- and Intramolecular Formal \4+2] Cycloaddition of Cyclobutanones with Indoles and Total Synthesis of (±)-Aspidospermidine". Angewandte Chemie International Edition. 52 (3): 906. doi:10.1002/anie.201206734. PMID 23184896. 
6. Miyaoka, H.; Kajiwara, Y.; Hara, Y.; Yamada, Y. (2001). "Total Synthesis of Natural Dysidiolide". The Journal of Organic Chemistry. 66 (4): 1429–1435. doi:10.1021/jo0015772. PMID 11312976. 
7. Lewis, D. E. (2013). "Disability, Despotism, Deoxygenation-From Exile to Academy Member: Nikolai Matveevich Kizhner". Angewandte Chemie International Edition. 52 (45): 11704–11712. doi:10.1002/anie.201303165. 
8. Herr, C. H.; Whitmore, F. C.; Schiessler, R. W. (1945). "The Wolff-Kishner Reaction at Atmospheric Pressure". Journal of the American Chemical Society. 67 (12): 2061. doi:10.1021/ja01228a002. 
9. Soffer, M. D.; Soffer, M. B.; Sherk, K. W. (1945). "A Low Pressure Method for Wolff—Kishner Reduction". Journal of the American Chemical Society. 67 (9): 1435. doi:10.1021/ja01225a004. 
10. Huang-Minlon, [N. A. (1946). "A Simple Modification of the Wolff-Kishner Reduction". Journal of the American Chemical Society. 68 (12): 2487. doi:10.1021/ja01216a013. 
11. Huang-Minlon, [N. A. . (1949). "Reduction of Steroid Ketones and other Carbonyl Compounds by Modified Wolff--Kishner Method". Journal of the American Chemical Society. 71 (10): 3301. doi:10.1021/ja01178a008. 
12. Osdene, T. S.; Timmis, G. M.; Maguire, M. H.; Shaw, G.; Goldwhite, H.; Saunders, B. C.; Clark, E. R.; Epstein, P. F.; Lamchen, M.; Stephen, A. M.; Tipper, C. F. H.; Eaborn, C.; Mukerjee, S. K.; Seshadri, T. R.; Willenz, J.; Robinson, R.; Thomas, A. F.; Hickman, J. R.; Kenyon, J.; Crocker, H. P.; Hall, R. H.; Burnell, R. H.; Taylor, W. I.; Watkins, W. M.; Barton, D. H. R.; Ives, D. A. J.; Thomas, B. R. (1955). "Notes". Journal of the Chemical Society (Resumed): 2038. doi:10.1039/JR9550002038. 
13. Cram, D. J.; Sahyun, M. R. V. (1962). "Room Temperature Wolff-Kishner Reduction and Cope Elimination Reactions". Journal of the American Chemical Society. 84 (9): 1734. doi:10.1021/ja00868a048. 
14. Grundon, M. F.; Henbest, H. B.; Scott, M. D. (1963). "344. The reactions of hydrazones and related compounds with strong bases. Part I. A modified Wolff?Kishner procedure". Journal of the Chemical Society (Resumed): 1855. doi:10.1039/JR9630001855. 
15. Caglioti, L.; Magi, M. (1963). "The reaction of tosylhydrazones with lithium aluminium hydride". Tetrahedron. 19 (7): 1127. doi:10.1016/S0040-4020(01)98571-0. 
16. Caglioti, L. (1966). "The reduction of tosylhydrazones and of acyl tosylhydrazides". Tetrahedron. 22 (2): 487–493. doi:10.1016/0040-4020(66)80015-7. 
17. Furrow, M. E.; Myers, A. G. (2004). "Practical Procedures for the Preparation ofN-tert-Butyldimethylsilylhydrazones and Their Use in Modified Wolff−Kishner Reductions and in the Synthesis of Vinyl Halides andgem-Dihalides". Journal of the American Chemical Society. 126 (17): 5436–5445. doi:10.1021/ja049694s. PMID 15113215. 

Bacaan lebih lanjut

• Todd, D. The Wolff-Kishner Reduction. In Org. React. (eds. Adams, E.); John-Wiley & Sons, Inc.: London, 1948, 4, 378
• Hutchins, R. O. Reduction of C=X to CH₂ by Wolff-Kishner and Other Hydrazone Methods. In Comp. Org. Synth. (eds. Trost, B. M., Fleming, I.); Pergamon: Oxford, 1991, 8, 327