Penyediaan Reaktif Grignard, Aplikasi, Contoh

Dia Reagen Grignard Ia adalah keluarga sebatian organometal yang mempunyai formula umumnya, di mana r mewakili hidrokarbon radikal: kumpulan alkil, aril, vinil, dll. Sementara itu, x mewakili halogen: iodin, bromin atau klorin. Fluorin tidak digunakan dalam reagen Grignard.

Reagen itu berhutang namanya kepada penciptanya, ahli kimia Perancis Victor Grignard pada tahun 1900, menjadikan Hadiah Nobel pada tahun 1912 layak mendapat karyanya. Ia disediakan oleh reaksi organhalogen dengan magnesium, lebih baik dalam suasana nitrogen.

Skim Umum Reaksi Grignard untuk BR

Dalam reaksi ini, eter deety atau tetrahydrofurano (THF) biasanya digunakan sebagai pelarut (THF). Sementara itu, air harus dielakkan, kerana ia bertindak balas dengan kuat dengan reagen Grignard. Reagen ini adalah asas yang kuat dan nukleofil, iaitu, ketika bertindak balas dia menyerahkan beberapa elektron.

Reagen Grignard bertindak balas dengan hampir semua sebatian organik, kecuali hidrokarbon, ether dan amina tertiari. Reaksi Grignard bertujuan untuk sintesis sebatian baru dengan mewujudkan ikatan karbon karbon baru.

Mereka juga bertindak balas dengan sebatian halogenasi logam tertentu untuk membentuk derivatif alkal mereka.

[TOC]

Penyediaan reagen Grignard

Reagen Grignard dan reaksinya dengan beberapa sebatian karbonyl. Sumber: Calvero melalui Wikipedia.

Reagen

Reagen Grignard disediakan dengan menambah organohalogen (rx), kepingan kecil magnesium. Magnesium mesti diaktifkan sebelum ini, kerana ia biasanya dibentangkan dalam bentuk pita yang ditutup dengan magnesium oksida, yang tidak dapat digunakan untuk digunakan dalam reaksi Grignard.

Pelarut dan persamaan

Penyediaan dilakukan dalam sebotol yang mengandungi eter deetyl atau tetrahydrofurano sebagai pelarut, dengan organhalogen (rx) dan magnesium. Kelalang dikurniakan dengan pemeluwap refluks, untuk mengurangkan kehilangan pelarut kerana penyejatan.

Boleh melayani anda: pemisahan magnet

Komponen campuran dipanaskan dalam mandi air selama 20 atau 30 minit, tindak balas berikut yang berlaku:

Rx +mg → rmgx

Pelarut terpakai mesti ditandatangani, iaitu, tanpa hidrogen berasid. Air dan alkohol harus dielakkan, kerana mereka Proton Grignard's Reagent, menyebabkan kemusnahannya:

Rmgx +h₂O → RH +mg (OH) x

Ini berlaku kerana karbon reagen Grignard sangat nukleofil, yang membawa kepada pembentukan hidrokarbon. Ia juga disyorkan bahawa reaksi dilakukan dalam suasana nitrogen, untuk mengelakkan tindakan oksigen.

Reagen Grignard sensitif terhadap kelembapan dan oksigen, jadi ujian keadaan baiknya dijalankan, menggunakan petunjuk ini, seperti mentol, fenantrolin atau 2.2'-biperidine.

Aplikasi

Aplikasi sintetik utama reagen Grignard adalah tindak balasnya dengan sebatian yang mempunyai kumpulan karbonil untuk pengeluaran alkohol. Pembentukan ikatan karbon-karbon adalah cepat dan eksotermik apabila reagen Grignard bertindak balas dengan aldehid atau cetone.

Reaksi reaktif grignard dengan formaldehid

Formaldehid bertindak balas dengan reagen Grignard untuk berasal dari alkohol utama. Tindak balas ini berlaku dalam dua peringkat.

Pada peringkat pertama formaldehid bereaksi dengan reagen Grignard dengan kehadiran pelarut eter pemakanan, membentuk kompleks formaldehid dan grignard reagen.

Pada peringkat kedua, hidrolisis kompleks anterior dihasilkan oleh tindakan asid sulfurik yang dicairkan (H₃Sama ada⁺), menghasilkan alkohol utama yang membentangkan karbon tambahan kepada bilangan karbon yang dibentangkan oleh Reagen Grignard.

Ia boleh melayani anda: anisol: struktur, sifat, tatanama, risiko dan kegunaan

Untuk memudahkan perwakilan proses global, kedua -dua peringkat disintesis dalam satu untuk muncul seolah -olah proses pembentukan alkohol utama berlaku dalam satu peringkat:

Tindak balas antara formaldehid dan reagen grignard. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Reaksi reaksi grignard dengan aldehid

Aldehid ketika bertindak balas dengan reagen Grignard berasal dari alkohol sekunder. Persamaan adalah sama seperti di atas, dengan perbezaan bahawa formula alkohol yang dihasilkan adalah r r₂Choh.

Reaksi reagen Grignard dengan cetona

Reagen Grignard apabila bertindak balas dengan keton yang berasal dari alkohol tertiari:

Reaksi reagen Grignard dengan cetona. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Perhatikan bagaimana reagen ini digunakan untuk mendapatkan alkohol dengan bilangan karbon tertinggi.

Reaksi reagen Grignard dengan ester

Dalam tindak balas sintesis ini metil ester dan ester etil digunakan lebih kerap. Dua Moles of Grignard Reagent diperlukan oleh mol ester. Mol pertama Grignard bertindak balas dengan ester, membentuk keton dan metaximagnesio halogenide (CH₂Omgx):

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

Sementara itu, tahi lalat kedua Grignard bertindak balas dengan keton yang berasal dari alkohol tertiari. Reaksi ini sudah diwakili dalam gambar sebelumnya.

Reaksi reagen Grignard dengan epoksida

Dalam reaksi ini, alkohol utama terbentuk:

Tindak balas antara reagen Grignard dan epoksida. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Reaksi reagen Grignard dengan karbon dioksida

Apabila reagen Grignard bertindak balas dengan asid karboksilik dioksida.

Boleh melayani anda: Ayaroína

Beberapa aplikasi yang disebutkan di sini berada dalam gambar pertama.

Contoh

Contoh 1

Reaksi bromida etilmagnesium dengan formaldehid. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Perhatikan bahawa segmen etil mengikat kepada kumpulan CHO₂ formaldehid untuk membentuk 1-propanol, alkohol utama.

Contoh 2

Tindak balas klorida butilmagnesium dengan etanal. Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Dalam reaksi ini alkohol sekunder dihasilkan: 2-heksanol.

Contoh 3

Reaksi methylmagnesium klorida dengan propanona (cetona). Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Dalam contoh ini, propanone, kerana ia adalah keton, berubah menjadi alkohol tersier 3-butanol apabila bertindak balas dengan metilmagnesium klorida.

Contoh 4

Tindak balas bromida pentilmagnesium dengan etilena oksida (epoksida). Sumber: Gabriel Bolívar melalui Chemsketch.

Dalam contoh ini, etilena oksida bertindak balas dengan pentilmagnesium klorida untuk membentuk alkohol 1-heptanol.

Contoh lain reaksi reagen Grignard

Arilmagnesium bromida dan dietl eter bertindak balas dengan vinil halida, rch = chx atau r₂C = CHX, untuk mensintesis peregangan. Kompaun ini digunakan untuk mengeluarkan karet, plastik, bahan penebat, paip, bekas makanan, bahagian kereta, dll.

Reagen Gardard digunakan dalam pengeluaran tamoxifen, ubat yang digunakan dalam rawatan kanser payudara.

Rujukan

1. Morrison, r. T. dan Boyd, R, n. (1987). Kimia organik. Edisi ke -5. Editorial Addison-Wesley Inter-American.
2. Carey f. (2008). Kimia organik. (Edisi keenam). MC Graw Hill.
3. Graham Solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Kimia organik. (Edisi ke -10.). Wiley Plus.
4. Wikipedia. (2020). Reagen Grignard. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
5. Clark Jim. (2015). Pengenalan kepada Reagen Grignard. Pulih dari: chemguide.co.UK
6. Sudha Korwar. (7 September 2017). Penggunaan reaksi grignard berterusan dalam penyediaan fluconazole. Kimia Eropah. doi.org/10.1002/Ejoc.201701002
7. Seyferth Dietmar. (16 Mac 2009). Reagen Grignard. Organometallicals , 28, 6, 1598-1605. doi.org/10.1021/OM900088Z. Persatuan Kimia Amerika.