Kamaytirish reaktsiyalari tabiiy fanlarda turli xil aralashmalarni birlashtirish va sozlash uchun asosiy hisoblanadi.Lityum alyuminiy gidrid(LAH) funktsional guruhlarning keng doirasini kamaytirish qobiliyati bilan mashhur va yuqori samarali reduksiya qiluvchi vositadir. Biroq, LAH alkenlar haqida gap ketganda kamdan-kam hollarda to'g'ridan-to'g'ri qaytarilish reaktsiyalarida qatnashadi.
Uglerod va uglerod oʻrtasida qoʻsh aloqaga ega boʻlgan alkenlar bilan ishlash karbonilli birikmalarga qaraganda ancha qiyin. LAH asosan aldegidlar, ketonlar, esterlar va karboksilik kislotalarda kuzatilgan karbonil birikmalariga nisbatan reaktivligi bilan mashhur bo'lib, u erda elektrofil karbonil uglerodga gidrid zarralarini muvaffaqiyatli qo'shadi. Alkenlardagi uglerodli ikki tomonlama bog'lanishlarning elektronga boy tabiati LAH bilan darhol bog'lanmaydi, chunki ular nukleofil hujum uchun asosiy elektrofil xarakterdagi belgini o'tkazib yuboradi.
|
|
|
Buning o'rniga, molekulyar vodorod (H2) va palladiy, platina yoki nikel kabi metall katalizatorlar ishlatiladigan katalitik gidrogenatsiya alkenlarni tez-tez kamaytiradi. Ushbu usul alkenni butunlay alkanga aylantirib, ikki tomonlama bog'lanish bo'ylab vodorodni qo'shadi. Shunday qilib, LAH moslashuvchan va kuchli pasayuvchi mutaxassis bo'lsa-da, uning qo'llanilishi alkenlarning darhol kamayishigacha cho'zilmaydi.
lityum alyuminiy gidridni tushunish: kuchli qaytaruvchi vosita
LiAlH4 sifatida ham tanilgan noorganik birikma lityum alyuminiy gidrid ko'pincha organik sintezda qo'llaniladi. U o'zining xususiyatlariga ko'ra kuchli tomonlari bilan mashhur bo'lib, uni ba'zi ilmiy mutaxassislar uchun maxsus amaliy yig'ilishlarni kamaytirish kerak bo'lganda reagentga aylantiradi.
LAH vodorodga biriktirilgan litiy va alyuminiy molekulalaridan iborat. O'zining noyob tuzilishi tufayli u kuchli tarzda kamayadi. Aldegidlar va ketonlar, karbonil birikmalar, ayniqsa, spirtli ichimliklarni kamaytirish uchun juda mos keladi. Shuningdek, u karboksilik kislotalarni, efirlarni va, ajablanarlisi, azot o'z ichiga olgan ba'zi birikmalarni kamaytirishi mumkin.
Qanday bo'lmasin, alkenlar haqida nima deyish mumkin? Keling, bu savolga javob berishdan oldin alkenlar nima ekanligini va bu birikmalar bilan qaytarilish odatda qanday ishlashini qisqacha ko'rib chiqamiz.
alkenlar va kamaytirish: bilishingiz kerak bo'lgan narsalar
Kamida bitta uglerod-uglerod qo'sh bog'iga ega bo'lgan to'yinmagan uglevodorodlar alkenlar deb ataladi. Ushbu ikki tomonlama aloqalar alkenlarning muhim elementi bo'lib, ularning reaktivligida katta rol o'ynaydi. Biz alkenlarni kamaytirish haqida gapirganda, biz odatda uglerod-uglerod qo'sh aloqasini unga vodorod atomlarini qo'shish orqali bitta bog'ga aylantirishni nazarda tutamiz.
Bu gidrogenatsiya deb nomlanuvchi o'zaro ta'sir haqiqatan ham alkenni alkanga aylantiradi. Bu organik kimyoda keng tarqalgan reaktsiya bo'lib, oziq-ovqat ishlab chiqarishda, shuningdek, neftni qayta ishlashda qo'llaniladi.
Aksariyat hollarda palladiy yoki platina kabi katalizatorlar vodorod gazi ishtirokida alkenlarni gidrogenlash uchun ishlatiladi. Biroq, bu haqda hech narsa aytmaslik kerakLityum alyuminiy gidrid? Har qanday nuqtada bu pasayish o'ynashi mumkinmi?
lityum alyuminiy gidrid va alkenlar haqida trush
Mana ajoyib haqiqat: Oddiy sharoitlarda lityum alyuminiy gidrid alkenlarni kamaytirmaydi. LAH kuchli kamaytirish kuchiga qaramay, alkenlarning uglerod-uglerodli qo'sh bog'lanishiga vodorodni samarali qo'shmaydi.
LAHning kuchli kamaytiruvchi vosita sifatidagi obro'sini hisobga olsak, bu noto'g'ri ko'rinishi mumkin. Ammo shuni bilish kerakki, turli xil qaytaruvchi vositalar har xil turdagi birikmalar uchun samarali va turli mexanizmlar orqali ishlaydi.
Karbonil birikmalaridagi kabi qutbli aloqalarni kamaytirish lityum alyuminiy gidridning eng yorqin porlashidir. Biroq, alkenlarning uglerod-uglerod qo'sh aloqasi qutbsizdir. Qutblanishdagi bu farq tufayli alkenlarni LAH tomonidan samarali ravishda qisqartirish mumkin emas.
Shunday qilib, agar siz alkenni alkanga kamaytirishga umid qilsangiz, lityum alyuminiy gidridiga qarashingiz kerak bo'ladi. Eng yaxshi variant vodorod gazi va palladiy yoki platina kabi metall katalizator bilan katalitik gidrogenatsiya bo'ladi.
lityum alyuminiy gidrid porlaganda: uning haqiqiy kuchli tomonlari
LAH alkenlarni kamaytirish uchun asosiy reagent bo'lmasa-da, u boshqa ko'plab qaytarilish reaktsiyalarida ustundir.
Keling, lityum alyuminiy gidrid chindan ham porlayotgan ba'zi joylarni o'rganamiz:
Karbonilning qisqarishi
LAH aldegidlar va ketonlarni mos ravishda birlamchi va ikkilamchi spirtlarga qaytarishda juda yaxshi. Bu uni turli xil alkogolli birikmalar sintezida bebaho qiladi.
Karboksilik kislota hosilalari
U karboksilik kislotalarni, efirlarni va kislota xloridlarini birlamchi spirtlarga kamaytirishi mumkin. Bu, ayniqsa, murakkab organik molekulalarni sintez qilishda foydalidir.
Nitrilni kamaytirish
LAH nitrillarni birlamchi aminlarga kamaytirishi mumkin, bu turli farmatsevtika va boshqa azot o'z ichiga olgan birikmalarni ishlab chiqarishda muhim ahamiyatga ega.
Amidlarni kamaytirish
U amidlarni aminlarga kamaytirishi mumkin, bu organik sintezdagi yana bir qimmatli transformatsiya.
Ushbu reaktsiyalar lityum alyuminiy gidridning haqiqiy kuchini namoyish etadi. Funktsional guruhlarning keng doirasini qisqartirish qobiliyati uni organik kimyogarning asboblar to'plamida ajralmas vositaga aylantiradi.
lityum alyuminiy gidrid bilan xavfsizlik masalalari
Biz LAH mavzusida bo'lsak-da, uning munosabati va farovonligi haqidagi fikrlarga murojaat qilish muhimdir. Lityum alyuminiy gidrid juda sezgir birikma bo'lib, to'g'ri parvarish qilinmagan taqdirda xavfli bo'lishi mumkin.
LAH yonuvchi vodorod gazini yetkazib, suv bilan vahshiylik bilan javob beradi. U xuddi shunday piroforik, ya'ni u kutilmaganda havoda yonishi mumkin. Shu tarzda, uni quruq, kislorodsiz erituvchilar va azot yoki argon muhitida ishlatib, bo'sh sharoitlarda hal qilish kerak.
LAH bilan ishlashda doimiy ravishda qonuniy xavfsizlik konventsiyalariga rioya qiling, to'g'ri individual himoya vositalarini kiyishni va juda shamollatiladigan hudud yoki tutun qopqog'ida ishlashni unutmang.
xulosa
Umuman olganda, lityum alyuminiy gidrid kuchli va moslashuvchan pasayuvchi mutaxassis bo'lsa-da, u odatdagi sharoitlarda alkenlarni kamaytira olmaydi. Biroq, bu cheklovga qaramay, uning organik sintezdagi ahamiyati kamaymaydi. LAH ko'plab boshqa foydali yig'ilishlarni kamaytirish uchun shoshilinch reagent bo'lishda davom etmoqda.
Organik kimyoda ishlaydigan har bir kishi LAH reagentlarining imkoniyatlari va cheklovlaridan xabardor bo'lishi kerak. Bu kimyogarlarga muayyan reaktsiyalar uchun mos asboblarni tanlash imkonini beradi, natijada sintez yanada samarali va muvaffaqiyatli bo'ladi.
Qachon va qanday foydalanishni bilgan holda, siz kamayish reaktsiyalarini biladigan kam o'quvchi bo'lasizmi yoki ishlab chiqarilgan kurslaringizni yangilashga umid qilayotgan puxta tayyorlangan fizik bo'lasizmiLityum alyuminiy gidridishingizga katta ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Yodda tutingki, ilm-fan sohasida har bir reagentning o'ziga xos xususiyatlari va kamchiliklari bor. Asosiysi, ishlab chiqarilgan maqsadlaringizga muvaffaqiyatli va xavfsiz tarzda erishish uchun ushbu xususiyatlardan qanday foydalanishni bilishdir.
havolalar
Smith, MB, & March, J. (2007). Martning ilg'or organik kimyosi: reaktsiyalar, mexanizmlar va tuzilish. Jon Wiley & Sons.
Keri, FA va Sundberg, RJ (2007). Ilg'or organik kimyo: A qism: tuzilishi va mexanizmlari. Springer Science & Business Media.
Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organik kimyo. Oksford universiteti matbuoti.
Kürti, L. va Czako, B. (2005). Organik sintezda nomli reaksiyalarning strategik qo'llanilishi. Elsevier.
Wiberg, KB (1965). Organik kimyoda oksidlanish. Akademik matbuot.