[유기화학] 16-9. 방향족 화합물의 환원 (Reduction of Aromatic Compounds)

 

1. 방향족 고리의 촉매 수소화 (Catalytic Hydrogenation of Aromatic Rings)

• 방향족 고리가 산화에 불활성인 것과 마찬가지로, 일반적인 알켄의 이중 결합을 환원시키는 조건 하에서도 촉매 수소화에 대해 불활성임. ⇒ 방향족 고리가 있는 화합물에서 고리는 유지한 채 알켄의 이중 결합만 선택적으로 환원하는 것이 가능함.
  • 예시: 4-phenyl-3-buten-2-one은 팔라듐(Pd) 촉매와 수소 기체를 사용하여 벤젠 고리와 케톤기는 유지한 채 4-phenyl-2-butanone으로 100% 환원됨.

• 벤젠 고리를 사이클로헥세인으로 환원하기 위해서는 수백 기압의 수소 가스와 백금(Pt) 촉매, 또는 로듐 탄소(Rh/C)와 같은 매우 강력한 촉매가 필요함.
  • 예시: o-자일렌은 130 atm의 수소 가스와 백금 촉매 하에 cis-1,2-dimethylcyclohexane으로 환원됨.

 

2. 아릴 알킬 케톤의 환원 (Reduction of Aryl Alkyl Ketones)

• 벤젠 고리는 인접한 벤질 위치의 카보닐기(C=O)를 활성화시켜 환원 반응이 일어나기 쉽게 만듦.
• Friedel-Crafts 아실화 반응으로 생성된 아릴 알킬 케톤은 팔라듐 촉매 하에서 수소화 반응을 통해 알킬벤젠으로 전환될 수 있음 (C=O -> CH2).
• 이 두 단계 반응(아실화 후 환원)을 이용하면 Friedel-Crafts 알킬화 반응에서 발생하는 탄소 양이온 재배열 문제 없이 일차 알킬벤젠을 합성할 수 있음.
  • 예시: Propiophenone은 수소화 반응을 통해 100% 수율로 Propylbenzene이 됨.

• 제한 사항
  • 이 수소화 환원법은 아릴 알킬 케톤에 국한되며 디알킬 케톤은 환원되지 않음.
  • 방향족 고리에 니트로기(-NO2)가 있으면 아미노기(-NH2)로 함께 환원되므로 주의해야 함.

 

 

Problem 16-21. How would you prepare diphenylmethane, (Ph)2CH2, from benzene and an acid chloride?

Answer.