ローゼンムント還元

ローゼンムント還元について

ローゼンムント還元（Rosenmund reduction）は、カルボン酸ハロゲン化物を用いてアルデヒドを合成するための重要な化学反応です。この反応は、1918年にドイツの化学者カール・ローゼンムントによって初めて報告されました。特に芳香族アルデヒドの合成において広く利用されています。

概要

この還元反応では、カルボン酸ハロゲン化物を硫酸バリウムに担持されたパラジウムを触媒として用います。この触媒は、還元反応を促進し、最終的にアルデヒドを生成します。反応の過程では、水素ガスが加えられ、キシレンなどの炭化水素溶媒が加熱されながら還流されるという条件が必要です。反応中に発生する塩化水素ガスは、系外に排出され、水にトラップされます。そして、アルカリを用いて滴定することで、反応が完了したことを確認します。

このような反応条件において、通常のパラジウム触媒はハロゲン化アシルをアルコールまで還元してしまうため、硫酸バリウムを担体とすることで触媒の活性を意図的に低下させ、部分還元を行うのです。これにより、アルデヒドの生成が可能となります。

実施上の留意点

ローゼンムント還元においては、溶媒や原料の精製度が反応の成功に大きく影響します。このため、一般的にはキノリンと硫黄を加熱して調製されたキノリン-Sという添加剤を使用し、触媒の活性を調整することが行われます。

また、ハロゲン化アシルをカルボン酸から合成する際には、塩化チオニルや塩化オキサリルを用いることが推奨されます。特に、三塩化リンなどのリン化合物を含むハロゲン化剤を使用すると、残留するリン化合物が触媒毒として作用し、反応の成功を妨げることがあります。

改良された手法

さらに、水素ガスの取り扱いには危険が伴うため、原報の手法に代わって新たな改良法が提案されました。この方法では、無水酢酸ナトリウムを塩化水素ガスをトラップする塩基として系内に加えることで、密閉系での反応が可能となっています。

加えて、ジイソプロピルエチルアミンや2,6-ルチジンといったかさ高いアミンを使用することで、キノリン-Sを追加せずに反応を高い再現性で行うことができることも明らかにされています。これにより、ローゼンムント還元の手法はさらなる進化を遂げています。

このように、ローゼンムント還元は化学合成の重要な手段であり、その条件や手法の改善により、現在でも多くの研究や実用に活用されています。

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