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isopropóxido de aluminio

El isopropóxido de aluminio es el compuesto químico generalmente descrito con la fórmula Al(O- i -Pr) 3 , donde i -Pr es el grupo isopropilo (–CH( CH3 ) 2 ). Este sólido incoloro es un reactivo útil en síntesis orgánica . [1]

Estructura

Se verificó una estructura tetramérica del material cristalino mediante espectroscopia de RMN y cristalografía de rayos X. La especie se describe mediante la fórmula Al[(μ-O- i -Pr) 2 Al(O- i -Pr) 2 ] 3 . [2] [3] El único Al central es octaédrico, y otros tres centros de Al adoptan geometría tetraédrica. La simetría del grupo de puntos idealizada es D 3 .

Preparación

Este compuesto está disponible comercialmente. Industrialmente, se prepara mediante la reacción entre alcohol isopropílico y aluminio metálico, o tricloruro de aluminio:

2 Al + 6 i PrOH → 2 Al(O- i -Pr) 3 +3H 2
AlCl 3 + 3 i PrOH → Al(O- i -Pr) 3 + 3 HCl

El procedimiento consiste en calentar una mezcla de aluminio, alcohol isopropílico , con una pequeña cantidad de cloruro de mercurio . El proceso se produce mediante la formación de una amalgama de aluminio . A veces se añade una cantidad catalítica de yodo para iniciar la reacción. [4] La ruta industrial no utiliza mercurio. [5]

Reacciones

El isopropóxido de aluminio se utiliza en reducciones MPV de cetonas y aldehídos y en la oxidación de Oppenauer de alcoholes secundarios. [6] En estas reacciones, se supone que el grupo tetramérico se desagrega. Se utiliza en la reacción de Tishchenko .

Al ser un alcóxido básico , el Al(Oi-Pr) 3 también se ha investigado como catalizador para la polimerización con apertura de anillo de ésteres cíclicos . [7]

Historia

El isopropóxido de aluminio se informó por primera vez en la tesis de maestría del químico orgánico ruso Vyacheslav Tishchenko (Вячеслав Евгеньевич Тищенко, 1861-1941), que fue reimpresa en la Revista de la Sociedad Rusa de Física y Química (Журнал Русского Физико-Химичес). кого Общества) de 1899. [8] Esta contribución incluyó una descripción detallada de su síntesis, su peculiar comportamiento físico-químico y su actividad catalítica en la reacción de Tishchenko (transformación catalítica de aldehídos en ésteres). Más tarde, Meerwein y Schmidt descubrieron que también mostraba actividad catalítica como agente reductor en la reducción de Meerwein-Ponndorf-Verley ("MPV") en 1925. [9] [10] Lo inverso de la reacción MPV, oxidación de un alcohol a una cetona, se denomina oxidación de Oppenauer . La oxidación de Oppenauer original empleaba butóxido de aluminio en lugar del isopropóxido. [11]

Compuestos relacionados

Referencias

  1. ^ ab Ishihara, K.; Yamamoto, H. (2001). "Isopropóxido de aluminio". Enciclopedia de Reactivos para Síntesis Orgánica . John Wiley e hijos . doi :10.1002/047084289X.ra084. ISBN 0471936235.
  2. ^ Folting, K.; Streib, NOSOTROS; Caulton, KG; Poncelet, O.; Hubert-Pfalzgraf, LG (1991). "Caracterización de isopropóxido de aluminio y aluminosiloxanos". Poliedro . 10 (14): 1639–46. doi :10.1016/S0277-5387(00)83775-4.
  3. ^ Turova, Nueva York; Kozunov, VA; Yanovski, AI; Bokii, NG; Struchkov, Yu T.; Tarnopolski, BL (1979) . "Investigación físico-química y estructural del isopropóxido de aluminio". J. Inorg. Núcleo. Química. 41 (1): 5-11, doi :10.1016/0022-1902(79)80384-X.
  4. ^ Joven, W.; Hartung, W.; Crossley, F. (1936). "Reducción de aldehídos con isopropóxido de aluminio". Mermelada. Química. Soc. 58 : 100–102. doi :10.1021/ja01292a033.
  5. ^ Otto Helmboldt; L. Keith Hudson; Chanakya Misra; Karl Wefers; Wolfgang Heck; Hans Stark; Max Danner; Norbert Rösch. "Compuestos de aluminio inorgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a01_527.pub2. ISBN 978-3527306732.
  6. ^ Eastham, Jerome F.; Teranishi, Roy (1955). "Δ 4 -Cholesten-3-uno". Síntesis orgánicas . 35 : 39. doi : 10.15227/orgsyn.035.0039.
  7. ^ Tian, ​​D.; Dubois, Ph.; Jérôme, R. (1997). "Ingeniería macromolecular de polilactonas y polilactidas. 22. Copolimerización de ε-caprolactona y 1,4,8-trioxaspiro[4.6]-9-undecanona iniciada por isopropóxido de aluminio". Macromoléculas . 30 (9): 2575–2581. doi :10.1021/ma961567w.
  8. ^ Тищенко, BE (Tishchenko, VE) (1899). "Действие амальгамированного алюминия на алкоголь. Алкоголятов алюминия, их свойства и реакции" [Efecto del aluminio amalgamado sobre el alcohol. Alcóxidos de aluminio, sus propiedades y reacciones. Журнал Русского Физико-Химического Общества (Revista de la Sociedad Físico-Química Rusa) (en ruso). 31 : 694–770.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  9. ^ Meerwein, H .; Schmidt, R. (1925). "Ein neues Verfahren zur Reduktion von Aldehyden und Ketonen" [Un nuevo procedimiento para la reducción de aldehídos y cetonas]. Justus Liebigs Ann. Química. (en alemán). 444 : 221–238. doi :10.1002/jlac.19254440112.
  10. ^ Salvajes, AL (1944). "Reducción con alcóxidos de aluminio (la reducción de Meerwein-Ponndorf-Verley)". Org. Reaccionar. 2 (5): 178–223. doi :10.1002/0471264180.o002.05.
  11. ^ Oppenauer, RV (1937). "Eine Methode der Dehydrierung von Sekundären Alkoholen zu Ketonen. I. Zur Herstellung von Sterinketonen und Sexualhormonen" [Deshidratación de alcoholes secundarios a cetonas. I. Preparación de cetonas esteroles y hormonas sexuales]. Reccl. Trav. Chim. Pays-Bas (en alemán). 56 (2): 137-144. doi :10.1002/recl.19370560206.
  12. ^ Holleman, AF; Wiberg, E. (2001). Química Inorgánica . San Diego: Prensa académica . ISBN 0-12-352651-5.
  13. ^ Wayne, Winston; Adkins, Homero (1941). " Terc -butóxido de aluminio". Síntesis orgánicas . 21 : 8. doi : 10.15227/orgsyn.021.0008.