Grignard reaktivna priprava, aplikacije, primeri

On Grignard reagent To je družina organometalnih spojin, ki ima kot svojo splošno formulo, kjer r predstavlja radikalni ogljikovodik: alkilna skupina, aril, vinil itd. Medtem X predstavlja halogen: jod, bromin ali klor. Fluor se ne uporablja v Grignardovem reagentu.

Reagent dolguje ime svojemu ustvarjalcu, francoskemu kemiku Victor Grignard leta 1900, zaradi česar si je Nobelova nagrada leta 1912 zaslužila za svoje delo. Pripravimo ga z reakcijo orgalogena z magnezijem, po možnosti v atmosferi dušika.

Splošna shema Grignardove reakcije za BR

V tej reakciji se kot topilo običajno uporabljata dietil eter ali tetrahidrofurano (thf) (thf). Medtem se je treba izogibati vodi, saj močno reagira z Grignardovim reagentom. Ta reagent je močna baza in nukleofil, to je, ko reagira nekaj elektronov.

Grignardov reagent reagira s skoraj vsemi organskimi spojinami, z izjemo ogljikovodikov, etrov in terciarnih aminov. Grignardove reakcije so namenjene sintezi novih spojin z ustvarjanjem novih ogljikovih ogljikovih vezi.

Prav tako reagirajo s halogeniranimi spojinami nekaterih kovin, da tvorijo svoje alkalne derivate.

[TOC]

Priprava Grignard Reagent

Grignardov reagent in njegove reakcije z več karbonilnimi spojinami. Vir: Calvero prek Wikipedije.

Reagenti

Grignardovi reagenti se pripravijo z dodajanjem organohalogenih (RX), majhnimi koščki magnezija. Magnezij mora biti predhodno aktiviran, saj je običajno predstavljen v obliki trakov, prekritih z magnezijevim oksidom, kar onesposobi.

Topila in enačba

Priprava se izvaja v bučki, ki vsebuje dieting eter ali tetrahidrofurano kot topilo, z orgalogenom (RX) in magnezijem. Bučka je obdarjena z refluksnim kondenzatorjem, da se zmanjša izguba topila zaradi izhlapevanja.

Vam lahko služi: magnetna ločitev

Sestavni deli mešanice segrejejo v vodni kopeli 20 ali 30 minut, pri čemer se pojavi naslednja reakcija:

RX +MG → RMGX

Podpis je treba podpisati rabljena topila, torej brez kislih vodikov. Vodni in alkoholi se je treba izogibati, saj protonski Grignardov reagent, kar povzroči njegovo uničenje:

Rmgx +h₂O → rh +mg (OH) x

To se zgodi, ker je Grignardov reagentni ogljik zelo nukleofil, kar vodi do nastanka ogljikovodika. Priporočljivo je tudi, da se reakcija izvede v atmosferi dušika, da se izognemo delovanju kisika.

Grignard's reagent je občutljiv na vlago in kisik, zato se izvajajo preskusi njegovega dobrega stanja z uporabo kazalnikov tega, kot so mentol, fenantrolin ali 2.2'-Biperidin.

Prijave

Glavna sintetična uporaba Grignerjevega reagenta je njegova reakcija s spojinami, ki imajo karbonilne skupine za proizvodnjo alkohola. Nastajanje ogljikovih ogljikovih vezi je hitro in eksotermično, ko Grignardov reagent reagira z aldehidom ali cetonom.

Grignard reaktivna reakcija s formaldehidom

Formaldehid reagira z Grignerjevim reagentom, da izvira pri primarnem alkoholu. Ta reakcija se zgodi v dveh stopnjah.

V prvi fazi formaldehid reagira z Grignardovim reagentom v prisotnosti prehranskega eter.

V drugi fazi nastane hidroliza sprednjega kompleksa z delovanjem razredčene žveplove kisline (H₃Tudi⁺), ki proizvaja primarni alkohol, ki predstavlja dodaten ogljik za število ogljikov, ki jih je predstavil Grignard's Reagent.

Lahko vam služi: anisol: struktura, lastnosti, nomenklatura, tveganja in uporabe

Za poenostavitev zastopanja globalnega procesa se obe stopnji sintetizirata v eni, da se pojavita, kot da se je v eni fazi pojavil primarni postopek tvorbe alkohola:

Reakcija med formaldehidom in reagentom Grignarda. Vir: Gabriel Bolívar prek Chemssketch.

Grignard Reaction Reakcija z aldehidom

Aldehidi, ko reagirajo z Grignardovim reagentom, izvirajo iz sekundarnega alkohola. Enačba je podobna kot zgoraj, z razlikami, da je nastala formula alkohola r₂Choh.

Grignard reagent reakcija s cetono

Grignardov reagent, ko reagira s ketonom, izvira iz terciarnega alkohola:

Grignard reagent reakcija s cetono. Vir: Gabriel Bolívar prek Chemssketch.

Upoštevajte, kako se ta reagent uporablja za pridobivanje alkoholov z najvišjim številom ogljika.

Grignard reagent reakcija z estrom

V tej sintezni reakciji se metilni ester in etil ester pogosteje uporabljata. Dva mola Grignard reagenta zahteva mol estra. Grignardov prvi krt reagira z estrom, ki tvori keton in metaximagnesio halogenid (ch₂Omgx):

Rmgx +r' -c (o) -och₃    → r' -c (o) -r +ch₂OMGX

Medtem Grignardov drugi krt reagira s ketonom, da izvira terciarni alkohol. Ta reakcija je bila že predstavljena na prejšnji sliki.

Grignard reagent reakcija z epoksidom

V tej reakciji nastane primarni alkohol:

Reakcija med Grignardovim reagentom in epoksidom. Vir: Gabriel Bolívar prek Chemssketch.

Grignard reagent reakcija z ogljikovim dioksidom

Ko Grignardov reagent reagira s karboksilno kislinsko dioksidom.

Vam lahko služi: ayaroína

Nekatere tukaj omenjene aplikacije so bile na prvi sliki.

Primeri

Primer 1

Reakcija etilmagnezijevega bromida s formaldehidom. Vir: Gabriel Bolívar prek Chemssketch.

Upoštevajte, da se etilni segment veže na skupino CHO₂ formaldehida, da tvori 1-propanol, primarni alkohol.

Primer 2

Reakcija butilmagnezijevega klorida z etanalom. Vir: Gabriel Bolívar prek Chemssketch.

V tej reakciji nastane sekundarni alkohol: 2-heksanol.

Primer 3

Reakcija metilmagnezijevega klorida s propanono (Cetona). Vir: Gabriel Bolívar prek Chemssketch.

V tem primeru se propanon, ker gre.

Primer 4

Reakcija pentilmagnezijevega bromida z etilen oksidom (epoksid). Vir: Gabriel Bolívar prek Chemssketch.

V tem primeru etilen oksid reagira s pentilmagnezijevim kloridom, da tvori alkohol 1-heptanol.

Drugi primeri reakcij Grignard Reagent

Arilmagnezijev bromid in dietyl eter reagirajo z vinilnim halogenom, RCH = CHX ali R₂C = chx, za sintezo raztežaj. Ta spojina se uporablja za izdelavo gumarjev, plastike, izolacijskih materialov, cevi, posod za hrano, avtomobilskih delov itd.

Gardard's reagent se uporablja pri proizvodnji tamoksifena, zdravila, ki se uporablja pri zdravljenju raka dojke.

Reference

1. Morrison, r. T. in Boyd, r, n. (1987). Organska kemija. 5. izdaja. Uredništvo Addison-Wesley Interamerican.
2. Carey f. (2008). Organska kemija. (Šesta izdaja). MC Graw Hill.
3. Graham Solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Organska kemija. (10. izdaja.). Wiley Plus.
4. Wikipedija. (2020). Grignard reagent. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
5. Clark Jim. (2015). Uvod v Grignard reagente. Okrevano od: Chemguide.co.Združeno kraljestvo
6. Sudha Korwar. (7. septembra 2017). Uporaba neprekinjene reakcije pri pripravi flukonazola. Kemija Evropa. doi.org/10.1002/ejoc.201701002
7. Seyferth Dietmar. (16. marec 2009). Grignard reagenti. Organometallična , 28, 6, 1598-1605. doi.org/10.1021/OM900088Z. Ameriško kemijsko društvo.