Bentsyylivetybensiili, hiilihaku, bentsyyliradikaalit

Hän benchilo tai bentsyyli Se on yleinen korvikeryhmä orgaanisessa kemiassa, jonka kaava on c₆H₅CH₂- tai bn-. Rakenteellisesti se koostuu yksinkertaisesti metyleeniryhmän liitosta, Cho₂, Fenyyliryhmällä, c₆H₅; Eli SP³ Linkitetty suoraan bentseenirenkaan.

Siksi penturyhmää voidaan nähdä aromaattisena renkaana, joka on kiinnitetty pieneen ketjuun. Joissakin teksteissä BN -lyhenteen käyttö on suositeltavaa C: n sijasta₆H₅CH₂-, Tunnista se helposti missä tahansa yhdisteessä; Varsinkin kun se on kytketty happea tai typpiatomiin, O-BN: hen tai NBN: ään₂, vastaavasti.

Bencilo -ryhmä. Lähde: Ingraralhaosulu [julkinen alue]

Tämä ryhmä on epäsuorasti myös laajasti tunnettujen yhdisteiden sarjassa. Esimerkiksi bentsoehapolle, c₆H₅COOH: ta voitaisiin pitää pentuina, jonka autohiili³ on kärsinyt tyhjentävästä hapetuksesta; tai bentsaldehydi, c₆H₅Cho, osittainen hapettuminen; ja bentsyylialkoholi, c₆H₅CH₂Voi, vielä vähemmän hapettunut.

Toinen jonkin verran ilmeinen esimerkki tästä ryhmästä on Toluenossa, c₆H₅CH₃, joka voi kärsiä tietyn määrän reaktioita radikaaleista tai bentsyylisistä karbokaatioista johtuvan epätavallisen stabiilisuuden seurauksena. Bencilo -ryhmä kuitenkin suojaa OH- tai NH -ryhmiä₂ reaktioita, jotka modifioivat tuotte.

[TOC]

Esimerkkejä yhdisteistä, joissa on Grupo Benchilo

Bencilo -ryhmäyhdisteet. Lähde: Jü [julkinen verkkotunnus]

Ensimmäisessä kuvassa esitettiin yhdisteen yleinen esitys bencil -ryhmän kanssa: c₆H₅CH₂-R, missä R voi olla mikä tahansa muu molekyylifragmentti tai atomi. Siten vaihteleva R voi saada suuren määrän esimerkkejä; Joitakin yksinkertaisia, toiset vain tietylle rakenteen alueelle tai suuremmalle sarjalle.

Esimerkiksi bentsyylialkoholi johtuu R: n korvaamisesta OH: C: llä₆H₅CH₂-vai niin. Jos OH: n sijasta, se on NH -ryhmä₂, Sitten syntyy bencelamiiniyhdiste: c₆H₅CH₂-Nh₂.

Voi palvella sinua: natriumborohydridi (NABH4): rakenne, ominaisuudet, käyttötarkoitukset

Jos R: n korvaava atomi on BR, yhdiste on lähtökohtana Benchl -bromidi: C₆H₅CH₂-Br; R kirjoittanut co₂CL on peräisin esteristä, benchil -kloorikarbonaatista (tai karobentsoksyylikloridista); ja och₃ Perustuu bentsilimetyylieetteriin, c₆H₅CH₂-Kisko₃.

Jopa (vaikkakaan ei ollenkaan oikein), R: n voidaan olettaa yksinäisellä elektronilla: bentsyyliradikaali, c₆H₅CH₂·, Radikaalin r · vapautumisen tuote. Toinen esimerkki, vaikka sitä ei sisälly kuvaan, on fenyyliasetonitriili- tai benchilo -syanidi, c₆H₅CH₂-CN.

On yhdisteitä, joissa Benchilo -ryhmä tuskin edustaa tiettyä aluetta. Kun BN -lyhennettä käytetään yleensä rakenteen ja sen kuvien yksinkertaistamiseen.

Bentsyylihydrogeenit

Yllä olevilla yhdisteillä on yhteinen paitsi aromaattinen tai fenyylirengas, mutta myös bentsyylihydrogeenit; Nämä ovat niitä, jotka kuuluvat spo -hiileen³.

Tällaisia ​​vetyjä voidaan esittää seuraavasti: BN-CH₃, BN-CH₂R tai bn-chr₂. BN-CR-yhdiste₃ Siinä puuttuu bentsyylivetyä, ja siksi sen reaktiivisuus on pienempi kuin muut.

Nämä hydrogeenit eroavat niistä, jotka yleensä kytketään SP: hen hiili³.

Harkitse esimerkiksi metaania, cho₄, joka voidaan kirjoittaa myös CHO: na₃-H. Rikkoa Cho -linkki₃-H heterolyyttisessä repeämässä (radikaali muodostuminen) on toimitettava tietty määrä energiaa (104 kJ/mol).

Energiaa samalla sitovalla repeämällä C₆H₅CH₂-H on alhaisempi verrattuna metaaniin (85 kJ/mol). Vähemmän energiaa, tarkoittaa, että radikaali C₆H₅CH₂· Se on vakaampi kuin Cho₃·. Sama tapahtuu suurempaan tai pienemmässä määrin muiden bentsyylihmeiden kanssa.

Näin ollen bentsyylihydrogenit ovat reaktiivisempia generoidessaan radikaaleja tai karbokaatioita enemmän kuin muut hydrogeenit aiheuttavat. Koska? Kysymykseen vastataan seuraavassa osassa.

Voi palvella sinua: bentsoehappo (C6H5COOH)

Benzyiset hiilihaasteet ja radikaalit

Radikaalia C: tä pidettiin jo₆H₅CH₂·, Puuttuva bentsyylikarbokaatio: c₆H₅CH₂⁺. Ensimmäisessä on kadonnut ja yksinäinen elektroni, ja toisessa elektroninen puute. Nämä kaksi lajia ovat erittäin reaktiivisia ja edustavat ohimeneviä yhdisteitä, joista reaktion lopputuotteet ovat peräisin.

Hiili -SP³, Kun olet menettänyt yhden tai kaksi elektronia radikaalin tai carbocationin muodostamiseksi, voit omaksua SP -hybridisaation² (Trigonaalinen taso), niin että sen elektronisten ryhmien keskuudessa on vähiten mahdollista torjua. Mutta jos siitä tulee SP², Kuten aromaattisen renkaan hiilit, voi tapahtua konjugaatio? Vastaus on kyllä.

Resonanssi Bencilo -ryhmässä

Tämä konjugaatio tai resonanssi on avaintekijä näiden bentsyylilajien tai bencilin stabiilisuuden selittämisessä. Seuraavassa kuvassa on havainnollistettu tällainen ilmiö:

Konjugaatio tai resonanssi Benchilo -ryhmässä. Muut hydrogens jätettiin pois kuvan yksinkertaistamiseksi. Lähde: Gabriel Bolívar.

Huomaa, että missä yksi bentsyylihydrogeista oli kiertorata p Kadonneella elektronilla (radikaali, 1e^-) tai tyhjyys (Carbocation, +). Kuten voidaan nähdä, tämä kiertorata p Se on yhdensuuntainen aromaattisen järjestelmän (harmaat ja siniset ympyrät), kaksoisnuoli osoittaa konjugaation alun.

Siten aromaattisen renkaan avulla voidaan siirtää tai dispergoida sekä kadonnut elektroni että positiivinen kuorma, koska sen orbitaalien rinnakkaisuus suosii sitä geometrisesti. Niitä ei kuitenkaan sijaitsee missään kiertoradalla p aromaattisesta renkaasta; Vain niissä, jotka kuuluvat hiilihiiliin Ortho -asemissa ja CH: lle₂.

Voi palvella sinua: kvantitatiivinen analyysi kemiassa: mittaukset, valmistelu

Siksi kirkkaat siniset ympyrät erottuvat harmaiden yläpuolella: niissä radikaalin tai karbokaation negatiivinen tai positiivinen tiheys on keskittynyt vastaavasti.

Muut radikaalit

On syytä mainita, että tätä konjugointia tai resonanssia ei voi tapahtua SP -hiilissä³ Kaukana aromaattisesta renkaasta.

Esimerkiksi radikaali c₆H₅CH₂CH₂· Se on paljon epävakaampaa, koska kadonnut elektronia ei voida konjugoida renkaan kanssa, kun ryhmä jätetään₂ SP -hybridisaation välillä ja sen kanssa³. Sama pätee c₆H₅CH₂CH₂⁺.

Reaktiot

Yhteenvetona: Bentsyylihydrogeenit ovat alttiita reagoimaan joko radikaalin tai karbokaation tuottamiseen, joka päättyy vuorotellen reaktion lopputuotteen. Siksi he reagoivat SN -mekanismin kautta₁.

Esimerkki koostuu tolueenia bromatiosta ultraviolettisäteilyssä:

C₆H₅CH₃ + 1/2br₂ => C₆H₅CH₂Br

C₆H₅CH₂Br + 1/2br₂ => C₆H₅Chbr₂

C₆H₅Chbr₂ + 1/2br₂ => C₆H₅CBR₃

Itse asiassa tässä reaktiossa on br · radikaaleja.

Toisaalta Benchilo -ryhmä itse reagoi suojaamaan OH- tai NH -ryhmiä₂ Yksinkertaisessa korvausreaktiossa. Siten ROH -alkoholi voi olla 'bentsilad' käyttämällä benchilo -bromidia ja muita reagensseja (Koh tai NAH):

ROH + BNBR => Robn + HBR

Robn on bentsyylieetteri, johon hänen alkuperäinen OH -ryhmänsä voidaan palauttaa, jos hänelle altistetaan pelkistävä väliaine. Tämän eetterin on pysyttävä ennallaan, kun taas muut reaktiot suoritetaan yhdisteessä.

Viitteet

1. Morrison, r.T. Ja Boyd, R. N. (1987). Orgaaninen kemia. (5. painos). Addison-Wesley Iberoamericana.
2. Carey, f. -Lla. (2008). Orgaaninen kemia. (6. painos). McGraw-Hill, Intermerica, toimittajat S.-Lla.
3. Graham Solomons t.W -., Craig B. Freedle. (2011). Orgaaninen kemia. Amiini. (10. painos.-A. Wiley Plus.
4. Wikipedia. (2019). Bentsyyliryhmä. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
5. DR. Donald L. Robertson. (5. joulukuuta 2010). Fenyyli tai bentsyyli? Toipunut: Koti.Miracosta.Edu
6. Gamini Gunawardena. (12. lokakuuta 2015). Bentsyylikarbokaatio. Kemian librettexts. Palautettu: Chem.Librettexts.org