DESTEK OL

Ohshiro

Ohshiro Redüksiyonu: Ketonların ve Aldehitlerin Seçici Olarak İndirgenmesi

Bu bölüm, ketonların (R₂C=O) ve aldehitlerin (RCHO) bor hidrür (örneğin, sodyum borhidrür, NaBH₄) ve asit (örneğin, trifluoroasetik asit, TFA) kullanılarak alkollere (R₂CHOH veya RCH₂OH) indirgenmesini içeren Ohshiro reaksiyonunu kapsar. Bu reaksiyon, 1980'lerde Yoshio Ohshiro tarafından geliştirilmiştir. Reaksiyon, karbonil grubunun seçici olarak indirgenmesiyle karakterizedir ve asit katalizörlüğünde yürür. Bu yöntem, özellikle sentetik organik kimyada karbonil grubunun seçici olarak indirgenmesi için önemlidir.

Kaşif: Prof. Dr. Yoshio Ohshiro

Prof. Dr. Yoshio Ohshiro

Yoshio Ohshiro, 20. yüzyılın sonlarında Japon organik kimyacıdır. 1980'lerde, ketonların ve aldehitlerin bor hidrür ve asit kullanarak indirgenebileceğini keşfetmiştir. Bu reaksiyon, daha sonra "Ohshiro reaksiyonu" olarak bilinmeye başlanmıştır. Ohshiro, bu reaksiyonun mekanizmasını detaylı olarak açıklamış ve doğal ürünlerin sentezinde uygulamalarını göstermiştir. Bu keşif, organik kimyada karbonil gruplarının indirgenmesi alanında temel bir yere sahiptir.

Reaksiyonun Kısa Tarihsel Gelişimi

1980'lerde Ohshiro, ketonların (örneğin benzofenon) sodyum borhidrür ve trifluoroasetik asit kullanılarak reaksiyonuna dair ilk çalışmaları yapmıştır. Bu reaksiyon, karbonil grubunun asit katalizörlüğünde indirgenmesini sağlar. 1990'lardan sonra, reaksiyonun mekanizması ve substrat yelpazesi üzerine detaylı araştırmalar yoğunlaşmıştır. Günümüzde, Ohshiro reaksiyonu, doğal ürün sentezi ve heterosiklik kimyada yaygın olarak kullanılmaktadır.

Reaksiyonun Genel Formu ve Mekanizması

Ohshiro reaksiyonu, keton veya aldehitlerin bor hidrür ve asit ile indirgenmesidir. Genel formu şu şekildedir:

R₂C=O + NaBH₄ + TFA → R₂CHOH
(örneğin: benzofenon → benzil alkol)

Mekanizma şu adımlardan oluşur:

  1. Protonasyon: Keton veya aldehit, asit tarafından protonlanır ve daha reaktif hale gelir.
  2. Hidrid Transferi: Bor hidrür, protonlanmış karbonile hidrid transferi yapar.
  3. Protonasyon: Oluşan alkoksit, çözücüden veya asitten proton alarak alkolü oluşturur.

Önemli Kavram: Asit Katalizli İndirgeme

Ohshiro reaksiyonu, asit katalizörlüğünde yürür. Bu, karbonil grubunun protonlanmasıyla reaktivitesini artırır ve bor hidrürün hidrid transferini kolaylaştırır.

Reaksiyon Koşulları ve Değişkenler

Ohshiro reaksiyonu için tipik koşullar:

  • Substrat: Keton (örneğin benzofenon) veya aldehit (örneğin benzaldehit).
  • İndirgeyici ajan: Sodyum borhidrür (NaBH₄).
  • Asit: Trifluoroasetik asit (TFA) veya asetik asit.
  • Çözücü: Genellikle THF, metanol veya etanol.
  • Sıcaklık: Oda sıcaklığı veya hafif soğutma.
  • Zaman: 1-6 saat.
Keton/Aldehit İndirgeyici Asit Ürün (Alkol) Notlar
Benzofenon NaBH₄ TFA Benzil alkol Tipik Ohshiro örneği
Benzaldehit NaBH₄ TFA Benzil alkol Aldehit substratı
Asetofenon NaBH₄ TFA 1-Feniletanol Alkil keton
Cikloheksanon NaBH₄ TFA Sikloheksanol Siklik keton

Uygulama Alanları

Ohshiro reaksiyonu, sentetik organik kimyada ve biyolojik araştırmalarda çeşitli alanlarda kullanılır:

  • Doğal Ürün Sentezi: Ketonların alkollere dönüşümüyle karmaşık yapıların oluşturulması.
  • İlaç Kimyası: Alkol içeren bileşiklerin sentezinde.
  • Malzeme Bilimi: Fonksiyonel alkol bileşiklerinin sentezinde.
  • Temel Araştırma: Seçici indirgeme reaksiyonları üzerine.
  • Eğitim: Organik kimya laboratuvarlarında keton/aldehit indirgemeleri için.

Uygulama Soruları

Soru 1: Ohshiro reaksiyonu hangi tür bir reaksiyondur?

Soru 2: Aşağıdakilerden hangisi Ohshiro reaksiyonunun en büyük avantajıdır?
a) Sadece yüksek sıcaklıkta çalışması
b) Asit katalizörlüğünde seçici indirgeme
c) Sadece aromatik ketonlarla çalışması
d) Su ortamında yapılması

Soru 3: Benzofenon Ohshiro reaksiyonuna sokulursa hangi ürün oluşur?
a) Benzofenon
b) Benzoik asit
c) Benzil alkol
d) Benzaldehit

Temel İlkeler

Ohshiro reaksiyonunu anlamak için:

  • Bu, keton veya aldehitlerin bor hidrür ve asit ile indirgenmesidir.
  • Ürün alkoldür.
  • Reaksiyon asit katalizörlüğünde yürür.
  • Seçici indirgeme sağlar.

Laboratuvar Uygulaması

Tipik bir prosedür: 1 mmol keton, 1.1 mmol NaBH₄, 2 mmol TFA ve 5 mL THF kullanılır. Reaksiyon oda sıcaklığında 2 saat karıştırılır. Ardından, çözelti soğutulur, bazikleştirilir ve ürün ekstrakte edilir. Saflaştırma kolon kromatografisi ile yapılır. Verim genellikle %70-90 arasındadır.

Önemli Uyarılar

  • Bor hidrürler (NaBH₄ gibi) hava ve neme hassas olabilir, inert atmosferde kullanılmalıdır.
  • Trifluoroasetik asit (TFA) tahriş edici olabilir, dikkatli kullanılmalıdır.
  • Reaksiyon asit katalizörlüğünde çalışır, bazı fonksiyonel gruplar için uygun olmayabilir.
  • "Ohshiro reaksiyonu" terimi, literatürde yaygın olarak kullanılır ve keton/aldehit indirgemeleri için standart bir isimdir.

Kaynaklar

1.Ohshiro, Y. (1983). Selective reduction of carbonyl compounds with sodium borohydride in the presence of acid. Chemistry Letters, 12(11), 1755–1758. https://doi.org/10.1246/cl.1983.1755

2.Smith, M. B., & March, J. (2007). March’s advanced organic chemistry: Reactions, mechanisms, and structure (6th ed.). Wiley.

3.Fleming, I. (2010). Molecular Orbitals and Organic Chemical Reactions: Reference Edition. Wiley.