مفاهیم اصلی

در این آموزش شما همه چیز را در مورد آماده سازی و استفاده از آن خواهید آموخت معرف های گریگنارد در شیمی آلی همچنین با انواع مختلف واکنش های گریگنارد و نحوه استفاده از آنها در واکنش های سنتز آشنا خواهید شد.

موضوعات تحت پوشش در مقالات دیگر

معرف های گریگنارد چیست؟

معرف گریگنارد را هالید آلی منیزیم نیز می نامند، زیرا از واکنش یک آلکیل هالید با منیزیم تشکیل می شود. معرف‌های گریگنارد دارای فرمول R – Mg – X هستند. مانند سایر ترکیبات آلی فلزی، معرف‌های گریگنارد به‌طور باورنکردنی هسته دوست و واکنش‌پذیر و همچنین به‌طور باورنکردنی بازی هستند. آنها بسیار متنوع هستند و برای تشکیل پیوندهای کربن-کربن و به طور کلی ساخت اسکلت کربن استفاده می شوند.

تشکیل معرف های گریگنارد

برای تشکیل یک معرف گریگنارد، یک آلکیل هالید را با فلز منیزیم در یک حلال اتر واکنش دهید (برای اطمینان از پایداری معرف). مهم است که به یاد داشته باشید که معرف واقعی گریگنارد در محلول موجود است و به طور کلی به عنوان یک مولکول یافت نمی شود.

هالیدهای اولیه، ثانویه، سوم، وینیل و آلکیل هالیدها همگی می توانند واکنش دهند و معرف های گریگنارد را تشکیل دهند. رایج ترین هالیدها در این معرف ها ید و برم هستند. واکنش پذیری آلکیل هالیدها را به یاد بیاورید: R – I > R – Br > R – Cl > R – F

واکنش های مهم گریگنارد

معرف های گریگنارد واکنش های جذاب بسیاری با گروه های عاملی مختلف از جمله: آلدئیدها، کتون ها، فرمالدئید، مشتقات کربوکسیلیک اسید و اپوکسیدها دارند.

معرف گریگنارد + آلدهید → الکل ثانویه

به دلیل هسته دوستی، معرف های گریگنارد به راحتی با انواع ترکیبات کربونیل حمله می کنند. اولین نمونه از این آلدهید است.

در مرحله اول زیر، معرف Grignard به کربونیل حمله می کند و نمک آلکوکسید تشکیل می دهد.

در مرحله 2، پس از پایان اولین واکنش، آب یا برخی اسیدهای رقیق دیگر آلکوکسید را پروتونه می کنند تا الکل ثانویه تولید شود. این اغلب “اسید کار” نامیده می شود.

معرف گریگنارد + کتون → الکل سوم

واکنش‌ها با کتون‌ها تقریباً با آلدئیدها یکسان است. تنها تفاوت این است که کتون ها دارای یک گروه عملکردی دوم هستند (به R₃به جای H به کربونیل متصل می شود. این بدان معنی است که معرف های گریگنارد و کتون ها برای تشکیل الکل های سوم واکنش نشان می دهند.

معرف گریگنارد + استر → الکل سوم

معرف های گریگنارد واکنش های جذابی با استرها دارند و در واقع واکنش نشان می دهند دو برابر برای تولید الکل سوم

واکنش گریگنارد ابتدا یک بار حمله می کند تا یک ثالث را تشکیل دهد آلکوکسید، مشابه واکنش با کتون ها و آلدئیدها است. اما بلافاصله پس از آن، -OR به عنوان یک گروه ترک عمل می کند تا یک کتون جدید با گروه Grignard R تشکیل دهد.

اما واکنش هنوز کامل نیست! به یاد بیاورید که معرف های گریگنارد در یک محلول وجود دارند، بنابراین یون های R-MgX زیادی وجود دارد. قبلاً فهمیدیم که آنها به کتون ها حمله می کنند تا الکل سوم را تشکیل دهند. Grignard یک بار دیگر واکنش نشان می دهد تا یک آلکوکسید در مرحله 2 تشکیل دهد و سپس مولکول در مرحله 3 تحت کار با اسید قرار می گیرد.

ببینید که چگونه محصول نهایی یک الکل سوم است، با یک R دو جایگزین₁ گروه، به دلیل ماهیت واکنشی دوگانه گریگناردها با استرها.

این واکنش همچنین می تواند به طور یکسان با کلریدهای اسید انجام شود، جایی که آلکیل هالید به عنوان گروه ترک در اولین واکنش عمل می کند.

معرف گریگنارد + فرمالدئید → الکل اولیه

یک بار دیگر، واکنش‌های فرمالدئید مشابه واکنش کتون‌ها و آلدئیدها است، با این تفاوت که فرمالدئید به جای هر گروه عاملی، دو هیدروژن به کربونیل متصل است.

معرف گریگنارد + اپوکسید → باز شدن حلقه

معرف های گریگنارد به انتهای کمتر مانع اپوکسید به عنوان یک واکنش “مانند Sn2” حمله می کنند. این امر اپوکسید را باز می کند و منجر به a مولکول مسطح، همانطور که در زیر نشان داده شده است:

با کربوکسیلیک اسیدها واکنش نشان ندهید!

از آنجایی که معرف های گریگنارد با انواع گروه های عاملی واکنش نشان می دهند، ممکن است سعی شود آنها را با اسیدهای کربوکسیلیک واکنش دهند. با این حال، چون اسیدهای کربوکسیلیک اسیدهای قوی هستند، و گریگناردها بازهای قوی هستند، گریگنارد در عوض به طور برگشت ناپذیری پروتونه می شود!

بیشتر خواندن

برای مطالعه عمیق ویژگی‌های خاص گروه‌های عملکردی فردی که با معرف‌های گریگنارد درگیر هستند، موضوعات زیر را ببینید:

• آلدهیدها
• کتون ها
• کربوکسیلیک اسیدها
• استرها
• کلریدهای اسیدی
• الکل ها
• اپوکسیدها
• آلکیل هالیدها