Reduksi Aldehid dan Keton

Halaman ini menjelaskan tentang reduksi aldehid dan keton dengan dua agen pereduksi yang mirip, yaitu litium tetrahidridaluminat(III) (juga dikenal sebagai litium aluminium hidrida) dan natrium tetrahidridborat(III) (natrium borohidrida).
Dasar-dasar reaksi
Agen-agen pereduksi
Meskipun kedua agen pereduksi yang digunakan memiliki nama yang cukup rumit, namun struktur dari kedua agen pereduksi ini sangat sederhana. Pada masing-masing pereduksi ada empat hidrogen ("tetrahidrid") mengelilingi aluminium atau boron pada sebuah ion negatif (ditunjukkan dengan akhiran "at" pada namanya).
Angka romawi "(III)" menunjukkan bilangan oksidasi dari aluminium atau boron, dan sering tidak dituliskan karena unsur-unsur ini memang hanya menunjukkan bilangan oksidasi +3 dalam senyawa-senyawanya. Olehnya itu pada penjelasan selanjutnya angka romawi (III) tidak lagi dituliskan.
Rumus molekul untuk kedua agen pereduksi ini masing-masing adalah LiAlH₄ dan NaBH₄.
Strukturnya ditunjukkan pada gambar berikut:

Pada masing-masing ion negatif, salah satu dari ikatan-ikatan yang ada adalah ikatan kovalen kordinat (kovalen datif) yang menggunakan pasangan elektron bebas pada sebuah ion hidrogen (H^-) untuk membentuk sebuah ikatan dengan sebuah orbital kosong pada aluminium atau boron.
Reaksi secara keseluruhan
Reduksi aldehid
Untuk reduksi aldehid, produk organik yang diperoleh akan sama persis baik agen pereduksi yang digunakan adalah litium tetrahidridoaluminat atau natrium tetrahidriborat.
Sebagai contoh, reduksi etanal akan menghasilkan etanol:

Perlu diperhatikan bahwa persamaan reaksi di atas adalah persamaan yang disederhanakan. [H] menunjukkan “atom hidrogen dari sebuah agen pereduksi”.
Secara umum, reduksi sebuah aldehid akan menghasilkan sebuah alkohol primer.
Reduksi keton
Pada reduksi keton, produk yang dihasilkan tetap sama untuk kedua agen pereduksi.
Sebagai contoh, reduksi propanon akan menghasilkan propan-2-ol:

Reduksi sebuah keton akan menghasilkan sebuah alkohol sekunder.
Rincian reaksi
Litium tetrahidridaluminat (litium aluminium hidrida) sebagai agen pereduksi
Litium tetrahidridaluminat jauh lebih reaktif dibanding natrium tetrahidridborat. Agen pereduksi ini bereaksi hebat dengan air dan alkohol, sehingga setiap reaksi yang menggunakan litium tetrahidridaluminat tidak boleh melibatkan pelarut air maupun alkohol.
Reduksi keton biasanya dilakukan dalam larutan dalam sebuah eter yang dikeringkan dengan hati-hati seperti etoksietana (dietil eter). Reaksi terjadi pada suhu kamar, dan berlangsung dalam dua tahapan terpisah.
Pada tahap pertama, sebuah garam yang mengandung ion aluminium kompleks terbentuk. Persamaan-persamaan reaksi berikut menunjukkan apa yang terjadi jika digunakan aldehid atau keton sederhana yang umum. R dan R’ bisa berupa kombinasi dari hidrogen atau gugus alkil.

Produk yang terbentuk selanjutnya diperlakukan dengan asam encer (seperti asam sulfat encer atau asam hidroklorat encer) untuk melepaskan alkohol dari ion kompleks.

Alkohol yang terbentuk bisa direcovery dari campuran dengan metode distilasi fraksional.
Natrium tetrahidridborat (natrium borohidrida) sebagai agen pereduksi
Natrium tetrahidridborat merupakan sebuah reagen yang lebih lemah (sehingga lebih aman) dibanding litium tetrahidridaluminat. Reagen ini bisa digunakan dalam larutan dalam alkohol atau bahkan larutan dalam air – selama larutan itu bersifat basa.
Kami sedikit menemukan kendala dalam menjelaskan kondisi-kondisi reaksi untuk agen pereduksi ini, karena agen pereduksi ini digunakan dengan berbagai cara yang berbeda-beda. Rincian praktis yang ditemukan di berbagai situs universitas sangat bervariasi, dan tidak harus sesuai dengan sumber teori yang ada.
Berikut kami memilih salah satu dari berbagai metode yang ada. Kami memilih kondisi reaksi berikut utamanya karena kami berpikir bahwa kami memahami proses yang berlangsung.
Padatan natrium tetrahidridborat dimasukkan ke dalam sebuah larutan aldehid atau keton dalam sebuah alkohol seperti metanol, etanol atau propan-2-ol. Campuran ini bisa dipanaskan di bawah refluks atau dibiarkan beberapa waktu pada suhu kamar. Prosedur yang dipilih berbeda-beda tergantung pada sifat-sifat aldehid atau keton.
Pada akhir prosedur, terbentuk sebuah kompleks yang mirip dengan kompleks yang terbentuk jika digunakan agen pereduksi litium tetrahidridaluminat.