GRIGNARD REAKTIVINEN VALMISTUS, sovellukset, esimerkit

Hän Grignard -reagenssi Se on organometalliyhdisteiden perhe, jolla on yleinen kaava, jossa R edustaa radikaalia hiilivetyä: alkyyliryhmä, aryyli, vinyyli jne. Samaan aikaan X edustaa halogeenia: jodia, bromia tai klooria. Fluoria ei käytetä Grignardin reagenssissa.

Reagenssi velkaa nimensä luojalle, ranskalaiselle kemisti Victor Grignardille vuonna 1900, mikä tekee Nobel -palkinnon vuonna 1912 ansaitsemaan työstään. Se valmistetaan organhalogeenin reaktiolla magnesiumin kanssa, edullisesti typen ilmakehässä.

Grignardin reaktion yleinen kaavio BR: lle

Tässä reaktiossa Dietyl -eetteri tai tetrahydrofurano (THF) käytetään yleensä liuottimena (THF). Samaan aikaan vettä tulisi välttää, koska se reagoi voimakkaasti Grignardin reagenssin kanssa. Tämä reagenssi on vahva emäs ja nukleofiili, ts. Reagoidessaan hän luopuu pari elektronia.

Grignardin reagenssi reagoi melkein kaikkien orgaanisten yhdisteiden kanssa, lukuun ottamatta hiilivetyjä, eetteriä ja tertiääriä amiinia. Grignardin reaktiot pyrkivät uusien yhdisteiden synteesiin luomalla uusia hiilihiilisidoksia.

Ne reagoivat myös tiettyjen metallien halogenoitujen yhdisteiden kanssa alkaljohdannaisten muodostamiseksi.

[TOC]

Grignardin reagenssin valmistelu

Grignardin reagenssi ja hänen reaktionsa useiden karbonyyliyhdisteiden kanssa. Lähde: Calvero Wikipedian kautta.

Reagenssit

Grignardin reagenssit valmistetaan lisäämällä organohalogeeneihin (RX), pienet magnesiumpalat. Magnesium on aikaisemmin aktivoitava, koska se esitetään yleensä magnesiumoksidilla peitettyjen nauhojen muodossa, joka ei ole sitä käytettävä Grignardin reaktiossa.

Liuottimet ja yhtälö

Valmistus suoritetaan pullossa, joka sisältää dietyl -eetteriä tai tetrahydrofuranoa liuottimena, organhalogeenin (RX) ja magnesiumin kanssa. Kolvi on varustettu palautusjäähdyttimellä liuottimen menetyksen vähentämiseksi haihtumisen vuoksi.

Voi palvella sinua: magneettinen erotus

Seoksen komponentit lämmitetään vesihauteessa 20 tai 30 minuutin ajan, seuraava reaktio tapahtuu:

Rx +mg → rmgx

Käytetyt liuottimet on allekirjoitettava, ts. Ilman happamia vetyjä. Vettä ja alkoholia tulisi välttää, koska ne Proton Grignardin reagenssit aiheuttavat sen tuhoamisen:

RMGX +H₂O → RH +MG (OH) x

Tämä tapahtuu, koska Grignardin reagenssihiili on hyvin nukleofiili, mikä johtaa hiilivetyjen muodostumiseen. On myös suositeltavaa, että reaktio suoritetaan typen ilmakehässä hapen vaikutuksen välttämiseksi.

Grignardin reagenssi on herkkä kosteudelle ja happea, joten sen hyväolosuhteiden testit suoritetaan, käyttämällä tämän indikaattoreita, kuten mentoli, fenantroliini tai 2,2'-biperidiini.

Sovellukset

Grignardin reagenssin tärkein synteettinen levitys on sen reaktio yhdisteiden kanssa, joissa on karbonyyliryhmiä alkoholin tuotantoon. Hiilihiilisidoksen muodostuminen on nopeaa ja eksotermista, kun Grignardin reagenssi reagoi aldehydin tai setonin kanssa.

Grignardin reaktiivinen reaktio formaldehydin kanssa

Formaldehydi reagoi Grignardin reagenssin kanssa ensisijaisen alkoholin perustamiseksi. Tämä reaktio tapahtuu kahdessa vaiheessa.

Ensimmäisessä vaiheessa formaldehydi reagoi Grignardin reagenssin kanssa ruokavalion eetterin liuottimen läsnä ollessa muodostaen formaldehydikompleksin ja Grignardin reagenssin.

Toisessa vaiheessa etuosan kompleksin hydrolyysi syntyy laimennetun rikkihapon vaikutuksella (H₃JOMPIKUMPI⁺;.

Se voi palvella sinua: anisol: rakenne, ominaisuudet, nimikkeistö, riskit ja käyttötarkoitukset

Globaalin prosessin esityksen yksinkertaistamiseksi kaksi vaihetta syntetisoidaan yhdessä näyttämään siltä, ​​että ensisijainen alkoholin muodostumisprosessi tapahtuisi yhdessä vaiheessa:

Formaldehydin ja Grignardin reagenssin välinen reaktio. Lähde: Gabriel Bolívar Chemsketchin kautta.

Grignardin reaktioreaktio aldehydin kanssa

Aldehydit reagoidessaan Grignardin reagenssilla on toissijainen alkoholi. Yhtälö on samanlainen kuin yllä, sillä ero, että tuloksena oleva alkohol kaava on R₂ChoH.

Grignardin reagenssireaktio Cetonan kanssa

Grignardin reagenssi reagoidessaan ketonin kanssa on peräisin tertiäärisestä alkoholista:

Grignardin reagenssireaktio Cetonan kanssa. Lähde: Gabriel Bolívar Chemsketchin kautta.

Huomaa, kuinka tätä reagenssia käytetään alkoholien saamiseen, jolla on eniten hiiliä.

Grignardin reagenssireaktio esterin kanssa

Tässä synteesireaktiossa metyyliesteriä ja etyyliesteriä käytetään useammin. Esterin MOL vaatii kahta moolia Grignard -reagenssia. Grignardin ensimmäinen mooli reagoi esterin kanssa muodostaen ketonin ja metaximagnesio -halogeenidin (CH₂Omgx):

Rmgx +r' -c (o) -och₃    → r' -c (o) -r +ch₂Omgx

Samaan aikaan Grignardin toinen mooli reagoi ketonin kanssa korkea -asteen alkoholin perustamiseksi. Tämä reaktio oli jo esitetty edellisessä kuvassa.

Grignardin reagenssireaktio epoksidin kanssa

Tässä reaktiossa muodostuu primaarinen alkoholi:

Grignardin reagenssin ja epoksidin välinen reaktio. Lähde: Gabriel Bolívar Chemsketchin kautta.

Grignardin reagenssireaktio hiilidioksidin kanssa

Kun Grignardin reagenssi reagoi karboksyylihappidioksidin kanssa.

Voi palvella sinua: Ayaroína

Jotkut täällä mainituista sovelluksista olivat ensimmäisessä kuvassa.

Esimerkit

Esimerkki 1

Etyylmagnesiumbromidireaktio formaldehydin kanssa. Lähde: Gabriel Bolívar Chemsketchin kautta.

Huomaa, että etyylisegmentti sitoutuu CHO -ryhmään₂ formaldehydistä 1-propanolin, primaarisen alkoholin muodostamiseksi.

Esimerkki 2

Builmagnesiumkloridireaktio etanaalin kanssa. Lähde: Gabriel Bolívar Chemsketchin kautta.

Tässä reaktiossa tuotetaan toissijainen alkoholi: 2-heksanoli.

Esimerkki 3

Metyylmagnesiumkloridireaktio propanonan kanssa (Cetona). Lähde: Gabriel Bolívar Chemsketchin kautta.

Tässä esimerkissä propanoni, koska se on ketoni, muuttuu tertiääriseksi alkoholiksi 3-butanoliksi reagoidessaan metyylmagnesiumkloridin kanssa.

Esimerkki 4

Pentilmagnesiumbromidireaktio eteenioksidin (epoksidi) kanssa. Lähde: Gabriel Bolívar Chemsketchin kautta.

Tässä esimerkissä eteenioksidi reagoi Pentilmagnesiumkloridin kanssa alkoholin 1-heptanolin muodostamiseksi.

Muita esimerkkejä Grignardin reagenssireaktioista

Arilmagnesiumbromidi ja dietyl -eetteri reagoivat vinyylihalogendin kanssa, rch = chx tai r₂C = CHX, venytyksen syntetisoimiseksi. Tätä yhdistettä käytetään kumeiden, muovien, eristysmateriaalien, putkien, elintarvikesäiliöiden, autonosien jne. Valmistamiseen.

Gardardin reagenssia käytetään tamoksifeenin tuotannossa, lääkettä käytetty lääke, jota käytetään rintasyövän hoidossa.

Viitteet

1. Morrison, r. T. ja Boyd, R, N. (1987). Orgaaninen kemia. 5. painos. Toimituksellinen Addison-Wesley Inter-American.
2. Carey f. (2008). Orgaaninen kemia. (Kuudes painos). MC Graw Hill.
3. Graham Solomons t.W -., Craig B. Freedle. (2011). Orgaaninen kemia. (10. painos.-A. Wiley Plus.
4. Wikipedia. (2020). Grignard -reagenssi. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
5. Clark Jim. (2015). Johdatus Grignard Reagentsiin. Talteenotettu: Chemguide.yhteistyö.Yhdistynyt kuningaskunta
6. Sudha Korwar. (7. syyskuuta 2017). Jatkuvan Grignard -reaktion levittäminen flukonatsolin valmistuksessa. Kemia Eurooppa. doi.org/10.1002/ejoc.201701002
7. Seyferth Dietmar. (16. maaliskuuta 2009). Grignard Reagents. Organometallit , 28, 6, 1598-1605. doi.org/10.1021/OM900088Z. American Chemical Society.