알킨에서 알데히드와 케톤으로: 수소화붕소화-산화

알카인에 물을 첨가하는 것은 두 가지 보완 경로, 즉 산 촉매 수화와 수소 붕소 산화를 통해 진행될 수 있습니다.

말단 알카인의 산 촉매 수화는 Markovnikov의 위치 선택성에 따라 메틸 케톤을 생성한다는 것을 기억하십시오.

대조적으로, 말단 알카인의 수소 붕소화 산화는 반 마르코프니코프의 위치 선택성을 가진 알데히드를 제공합니다.

예를 들어, 1-프로필렌에 보란을 첨가한 후 수산화나트륨의 존재 하에서 과산화수소로 산화하면 안정한 카르보닐 화합물로 재배열되어 최종 생성물로 프로판알을 형성하는 에놀이 생성됩니다.

하이드로보레이션(hydroboration) 메커니즘은 탄소-탄소 삼중 결합을 가로질러 보란을 공동으로 첨가하여 알케닐 보란을 형성하는 것으로 시작됩니다. 말단 알카인에서, 첨가는 삼중 결합의 덜 치환된 탄소에 붕소가 추가되는 위치 선택성입니다.

세 가지 연속적인 하이드로보레이션 단계를 거쳐 결국 보란이 트라이얼케닐보란으로 전환됩니다.

다음으로, trialkenylborane은 알칼리성 과산화수소의 존재 하에서 산화를 거쳐 에놀을 형성합니다.

마지막 단계는 에놀을 안정적인 알데히드로 동경합체화하는 것입니다.

메커니즘은 알켄과 유사하지만 하이드로보레이션 단계에는 중요한 차이점이 있습니다.

알켄과 달리 알카인은 BH₃와 반응하기에 똑같이 적합한 두 개의 π 결합을 가지고 있습니다. 그러므로, BH₃ 의 첫번째 첨가에서 형성된 alkenylborane는 두번째 hydroboration 반응을 겪을 수 있습니다.

말단 알카인은 내부 알카인에 비해 방해가 적기 때문에 BH₃ 의 두 번째 첨가에 더 취약합니다.

그러나, 이것은 분지 알킬 치환체가 BH₃ 의 두 수소 원자를 대체하는 디 - sec-isoamylborane과 같은 부피가 큰 치환 된 보란을 사용하여 방지 할 수 있습니다.

이러한 조건 하에서, 첫 번째 하이드로보레이션 단계는 추가 첨가에 저항하는 입체적으로 방해받는 알케닐 보란을 형성하여 말단 알카인의 알데히드로의 전환을 촉진합니다.

산 촉매 수화와 유사하게, 내부 알카인의 수소화 붕소 산화는 최종 산물로 케톤을 제공합니다. 대칭적인 내부 알카인은 단일 케톤 생성물을 제공하는 반면, 비대칭 알카인은 케톤의 혼합물을 생성합니다.