Reduktion mit Lithiumaluminiumhydrid: Übungen und Mechanismus

Reagenz: 1. LiAlH₄ 2. H₃O⁺Thema: CarbonylchemieFortgeschritten

LiAlH₄ ist so stark, dass es auch Säuren und Ester bis zum primären Alkohol reduziert und Amide und Nitrile bis zum Amin.

Beispiel

1. LiAlH₄ 2. H₃O⁺

LiAlH₄ ist ein sehr starkes Reduktionsmittel. Es reduziert nicht nur Aldehyde und Ketone, sondern auch Ester und Carbonsäuren bis zum primären Alkohol (Ester ergeben zusätzlich den Alkohol aus dem Esterteil). Amide und Nitrile werden zu Aminen.

Mechanismus Schritt für Schritt

1
Ein Hydrid greift das Carbonyl-C an; beim Ester entsteht ein tetraedrisches Zwischenprodukt.
2
Beim Ester geht das Alkoholat ab: Es entsteht ein Aldehyd, der reaktiver ist als der Ester.
3
Ein zweites Hydrid reduziert den Aldehyd sofort zum Alkoholat; die saure Aufarbeitung (H₃O⁺) gibt die Alkohole.
4
Bei Amiden geht statt O⁻ der Sauerstoff (als Al-O-Verbindung) ab, über ein Iminium-Ion entsteht das Amin.

Übungsaufgaben

Welches Produkt entsteht, welches Reagenz braucht es? Nach jeder Antwort siehst du die Erklärung.

Aufgabe 1 von 3Carbonylchemie

1. LiAlH₄ 2. H₃O⁺

Welches Hauptprodukt entsteht?

Typische Fehler

Beim Aldehyd bleibt die Reduktion mit LiAlH₄ nicht stehen; der Aldehyd ist reaktiver als der Ester und wird sofort weiter zum Alkohol reduziert. (Beim Aldehyd stoppt nur DIBAL-H bei −78 °C.)
Ein Amid entsteht aus dem Nitril durch Hydrolyse, nicht durch Reduktion. LiAlH₄ liefert Hydrid und macht aus R–C≡N das Amin R–CH₂–NH₂.
Beim Aldehyd stoppt LiAlH₄ nicht: Der Aldehyd ist reaktiver als die Säure und wird sofort weiter zum primären Alkohol reduziert.
Zu weit: LiAlH₄ reduziert die Carboxylgruppe bis zum Alkohol, aber die C–O-Bindung bleibt. Ein CH₃ entsteht nicht.
Ein Hydrat (zwei OH an einem C) ist kein Reduktionsprodukt. Hydrid ersetzt die C=O-Bindungen, am Ende steht der primäre Alkohol.
Beim Amid wird nicht das N abgespalten: Das O-Atom geht (als Aluminat), der Stickstoff bleibt. Es entsteht das Amin R–CH₂–NH₂.
Ein Aldehyd entsteht aus Amiden nur mit milden Hydriden unter besonderen Bedingungen. LiAlH₄ reduziert das Amid bis zum Amin.
Ein Nitril entstünde durch Wasserabspaltung (z. B. mit P₄O₁₀). LiAlH₄ ist ein Reduktionsmittel und macht aus dem Amid ein Amin.
Beim Aldehyd stoppt die Reduktion eines Nitrils nur mit DIBAL-H. LiAlH₄ überträgt zwei Hydride, es entsteht das primäre Amin.
Das Imin ist nur die Zwischenstufe nach dem ersten Hydrid. Ein zweites Hydrid folgt, nach der Aufarbeitung liegt das Amin vor.
Eine Carbonsäure entsteht durch Hydrolyse des Nitrils (Säure, Wasser, Wärme), nicht durch das Reduktionsmittel LiAlH₄.

Oft verwechselt mit: Reduktion mit Natriumborhydrid

Häufige Fragen

Warum muss man wasserfrei arbeiten?

LiAlH₄ reagiert heftig mit Wasser zu H₂-Gas; man arbeitet in trockenem Ether/THF und gibt Wasser erst zur Aufarbeitung zu.

Wie stoppt man beim Aldehyd?

Mit DIBAL-H bei −78 °C: Das tetraedrische Zwischenprodukt bleibt stabil, bis wässrig aufgearbeitet wird.