- Примери једињења са бензил групом
- Бензил хидрогени
- Карбокације и бензилни радикали
- Резонанца у бензил групи
- Остали радикали
- Реакције
- Референце
Бензил или бензил супституент група у заједничком органској хемијској чија формула је Ц 6 Х 5 ЦХ 2 - или Бн. Структурно, састоји само од синдиката метилен групе, ЦХ 2 , са фенил групом, Ц 6 Х 5 ; то јест, сп 3 угљеник повезан директно са бензенним прстеном.
Стога се бензилна група може посматрати као ароматични прстен везан у малом ланцу. У неким текстовима, употреба скраћеницом Бн Пожељно уместо Ц 6 Х 5 ЦХ 2 -, који лако препознатљив у сваком једињењу; посебно када је везан за атом кисеоника или азота, О-Бн или НБН 2 , респективно.
Бензил група. Извор: ИнгерАлХаосулуи
Ова група се такође налази имплицитно у великом броју широко познатих једињења. На пример, бензоева киселина, Ц 6 Х 5 ЦООХ, може се сматрати бензил чија сп 3 угљен Урађене исцрпан оксидација; или бензалдехид, Ц 6 Х 5 ЦХО, од делимичне оксидације; и бензил алкохол, Ц 6 Х 5 ЦХ 2 ОХ, још мање оксидира.
Други донекле очигледан примјер ове групе може се наћи у толуену, Ц 6 Х 5 ЦХ 3 , која може проћи кроз известан број реакција као резултат необичне стабилности услед бензил радикала или карбокатјон. Међутим, бензил група служи за заштиту ОХ или НХ2 група од реакција које нежељено модификују производ који ће се синтетизовати.
Примери једињења са бензил групом
Једињења бензилне групе. Извор: Ју
У првом слици приказан је општи приказ једињења са бензил групом: Ц 6 Х 5 ЦХ 2 -Р, где Р може бити било која молекуларна фрагмент или атом. Дакле, променом Р може се добити велики број примера; неке једноставне, друге само за одређени регион веће структуре или склопа.
Бензил алкохол, на пример, изведен из замењивањем ОХ фор Р: Ц 6 Х 5 ЦХ 2 ОХ. Ако је уместо ОХ је НХ 2 групу , онда се бензиламин једињење јавља: Ц 6 Х 5 ЦХ 2 НХ 2 .
Уколико Бр атом који замењује Р, настало једињење је бензил бромид: Ц 6 Х 5 ЦХ 2 -Бр; Р фор ЦО 2 Цл доводи до естар, бензил хлорокарбонатом (или царбобензокил хлорид); анд ОЦХ 3 рађа са бензил метил етар, Ц 6 Х 5 ЦХ 2 -ОЦХ 3 .
Инцлусиве (иако не потпуно исправно), Р може се претпоставити једним електрон: бензил радикал, Ц 6 Х 5 ЦХ 2 ·, производ ослобађања радикала Р ·. Други пример, иако нису укључене у слици, је пхенилацетонитриле или бензил цијанид, Ц 6 Х 5 ЦХ 2 -ЦН.
Постоје једињења где бензил група једва да представља одређени регион. Кад је то случај, скраћеница Бн се често користи да би се поједноставила структура и њене илустрације.
Бензил хидрогени
Горња једињења имају не само ароматични или фенилни прстен, већ и бензилане водонике; ово су они који припадају сп 3 угљенику .
Такви водоника може бити приказан као: Бн-ЦХ 3 , БН-ЦХ 2 Р или БН-ЦХР 2 . Бн-ЦР 3 једињење недостаје бензил водоник, и зато њена реактивност мања него код других.
Ове водоници разликују од оних који се обично причвршћен за сп 3 угљеника .
На пример, размотримо метан, ЦХ 4 , који се могу написан као ЦХ 3 -Х. Да би ЦХ 3 -Х везом бити сломљен у хетеролитичке цепања (радикала), одређена количина енергије мора бити испоручен (104кЈ / мол).
Међутим, енергија за исти ломљењу Ц 6 Х 5 ЦХ 2 -Х везе је нижа у односу на метан (85 кЈ / мол). Јер енергија нижа, подразумева да радикална Ц 6 Х 5 ЦХ 2 · је стабилнија од ЦХ 3 ·. Исто се дешава у већем или мањем степену и са другим бензилним водоникима.
Сходно томе, бензилни водони су више реактивни у стварању стабилнијих радикала или карбокација од оних изазваних другим водоникима. Зашто? На питање је одговорено у следећем одељку.
Карбокације и бензилни радикали
Радикални Ц 6 Х 5 ЦХ 2 · већ сматрали, недостаје бензил карбокатјон: Ц 6 Х 5 ЦХ 2 + . У првом се налази парни и самотни електрон, а у другом електронски недостатак. Две врсте су високо реактивне и представљају прелазна једињења из којих потичу крајњи производи реакције.
Сп 3 угљеник , након што изгуби један или два електрона да формира радикал, односно карбокацију, може усвојити сп 2 хибридизацију (тригонална равнина), тако да постоји најмање могуће одбојност између његових електронских група. Али ако се догоди да се сп 2 , баш као и ароматични угљеници у прстену, може ли доћи до коњугације? Одговор је да.
Резонанца у бензил групи
Ова коњугација или резонанца је кључни фактор који објашњава стабилност ових врста које настају бензил или бензил. Следећа слика илуструје такав феномен:
Коњугација или резонанца у бензил групи. Остали водоводи су изостављени да би поједноставили слику. Извор: Габриел Боливар.
Имајте на уму да је тамо где је био један од бензиланских водоника постојала п орбитала са парним електроном (радикал, 1е - ) или празним (карбокација, +). Као што се може видети, ова п орбитала је паралелна са ароматским системом (сиви и светлоплави кругови), са двоструком стрелицом која означава почетак коњугације.
На тај начин се и парни електрон и позитивни набој могу пренети или распршити кроз ароматични прстен, јер паралелизам њихових орбитала то геометријски погодује. Међутим, оне се не налазе у било којој п орбитали ароматичног прстена; само они који припадају угљеника у орто и пара положаје у односу на ЦХ 2 .
Зато се свијетлоплави кругови истичу изнад сивих: у њима је концентрисана негативна или позитивна густина радикала, односно карбокације.
Остали радикали
Треба напоменути да се та коњугација или резонанца не могу догодити на сп 3 угљеника удаљенијем од ароматичног прстена.
На пример, радикал Ц 6 Х 5 ЦХ 2 ЦХ 2 · је много нестабилна јер непарни електрона не могу коњугата са прстеном због интервенције ЦХ 2 групи и сп 3 хибридизације . Исто важи и за Ц 6 Х 5 ЦХ 2 ЦХ 2 + .
Реакције
Укратко: бензилни водони су склони да реагирају, или стварају радикал или карбокацију, што заузврат узрокује крајњи продукт реакције. Због тога они реагују путем СН 1 механизма .
Пример је бромирање толуена под ултраљубичастим зрачењем:
Ц 6 Х 5 ЦХ 3 + 1 / 2Бр 2 => Ц 6 Х 5 ЦХ 2 Бр
Ц 6 Х 5 ЦХ 2 Бр + 1 / 2Бр 2 => Ц 6 Х 5 ЦХБр 2
Ц 6 Х 5 ЦХБр 2 + 1 / 2Бр 2 => Ц 6 Х 5 ЦБр 3
У ствари, у овој реакцији се стварају Бр · радикали.
С друге стране, сама бензил група реагује како би заштитила ОХ или НХ2 групе једноставном реакцијом супституције. Према томе, РОХ алкохол може да се „бензилише“ користећи бензил бромид и друге реагенсе (КОХ или НаХ):
РОХ + БнБр => РОБн + ХБр
РОБн је бензил етер, којем се може вратити његова почетна ОХ група уколико се подвргне редуктивном медијуму. Овај етар треба да остане непромењен док се на једињењу изводе друге реакције.
Референце
- Моррисон, РТ и Боид, РН (1987). Органска хемија. (5. издање). Аддисон-Веслеи Ибероамерицана.
- Цареи, ФА (2008). Органска хемија. (6. издање). МцГрав-Хилл, Интерамерица, Едиторес СА
- Грахам Соломонс ТВ, Цраиг Б. Фрихле. (2011). Органска хемија. Амини. (10. издање.) Вилеи Плус.
- Википедиа. (2019). Бензил група. Опоравак од: ен.википедиа.орг
- Др Доналд Л. Робертсон. (5. децембра 2010). Фенил или бензил? Опоравак од: хоме.мирацоста.еду
- Гамини Гунавардена. (2015., 12. октобра). Бензилиц Царбоцатион. Цхемистри ЛибреТектс. Опоравак од: цхем.либретектс.орг