- Benzil grubu içeren bileşik örnekleri
- Benzil hidrojenler
- Karbokatyonlar ve benzil radikalleri
- Benzil grubunda rezonans
- Diğer radikaller
- Tepkiler
- Referanslar
Benzil veya bir formül C yaygın organik kimyasal bir ikame grubu olduğu 6 H 5 CH 2 ya da Bn -. Yapısal olarak, bu sadece bir metilen grubu, CH birliği oluşur 2 , bir fenil grubu, Cı ile, 6 H 5 ; bu, bir sp olan 3 karbon bir benzen halkasına doğrudan bağlı.
Bu nedenle benzil grubu, küçük bir zincire bağlı aromatik bir halka olarak görülebilir. Bazı metinlerde kısaltması, Bn kullanılması yerine, C tercih edilir 6 H 5 CH 2 -, kolaylıkla herhangi bir bileşikte kabul edilmesi; özellikle bir oksijen veya nitrojen atomuna , sırasıyla O-Bn veya NBn 2'ye eklendiğinde .
Benzil grubu. Kaynak: IngerAlHaosului
Bu grup ayrıca, yaygın olarak bilinen bir dizi bileşikte dolaylı olarak bulunur. Örneğin, benzoik asit, Cı- 6 , H 5 COOH olan sp benzil düşünülebilir 3 karbon geçirmiş ayrıntılı oksidasyonu yer alır; ya da benzaldehit, Cı 6 , H 5 , CHO, kısmi oksidasyon; ve alkol, benzil, Cı- 6 , H 5 , CH 2 , OH, daha az oksitlenmiş.
Bu grubun bir diğer biraz açık bir örnek, toluen içinde bulunabilir Cı 6 H 5 CH 3 , benzilik radikaller veya karbokatyon kaynaklanan dışı stabilite bir sonucu olarak reaksiyon belirli sayıda tabi tutulabilen. Bununla birlikte, benzil grubu, OH veya NH2 gruplarını , sentezlenecek ürünü istenmeyen şekilde modifiye eden reaksiyonlardan korumaya yarar .
Benzil grubu içeren bileşik örnekleri
Benzil grubu bileşikleri. Kaynak: Jü
İlk resimde bir benzil grubu ile bir bileşiğin genel bir gösterimi gösterilmiştir: C 6 H 5 CH 2 -R, R, herhangi bir başka molekül parçası veya atom olabildiği. Böylece, R'yi değiştirerek çok sayıda örnek elde edilebilir; bazıları basit, diğerleri sadece daha büyük bir yapı veya montajın belirli bir bölgesi için.
C: Benzil alkol, örneğin, R, OH ile ikame türetilmektedir 6 H 5 CH 2 -OH. Yerine OH nh ise 2 grup , daha sonra benzilamin bileşiği ortaya çıkar: C 6 H 5 CH 2 -NH 2 .
Br yerine geçer R olduğu atomu, sonuçta elde edilen bileşik benzil bromür: C 6 H 5 CH 2 -Br; CO R, 2 , Cl, bir ester, benzil klorokarbonat (veya karbobenzoksil klorür) yol açar; ve OCH 3 benzil metil eter sebebiyet verir, Cı 6 H 5 CH 2 -OCH 3 .
Dahil (her ne kadar tamamen doğru bir şekilde), R, tek bir elektron kabul edilebilir: Cı-benzil radikali 6 H 5 CH 2 ·, radikal R salım ürünleri ·. Resimde dahil değildir, ancak bir başka örneği, fenilasetonitril ya da benzil siyanür, Cı- 6 , H 5 , CH 2 -CN.
Benzil grubunun belirli bir bölgeyi neredeyse hiç temsil etmediği bileşikler vardır. Bu durumda, Bn kısaltması genellikle yapıyı ve çizimlerini basitleştirmek için kullanılır.
Benzil hidrojenler
Yukarıdaki bileşikler ortak olarak sadece aromatik veya fenil halkasına değil, aynı zamanda benzilik hidrojene de sahiptir; bunlar sp 3 karbonuna ait olanlardır .
Bu tür hidrojen temsil edilebilir: Bn-CH 3 , Bn-CH 2 R ya da Bn-CHR 2 . Bn = CR 3 bileşiği, hidrojen, benzil yoksundur ve bu nedenle tepkime az diğerlerinin daha uzundur.
Bu hidrojen, genellikle sp bağlı olduğu farklıdır 3 karbon .
Örneğin, metan, CH dikkate 4 da CH gibi ifade edilebilir, 3 -H. CH amacıyla 3 -H bağı kırılması için belirli bir enerji miktarının (104kJ / mol) temin edilmelidir bir heterolitik yarılma (radikal oluşumu) içinde.
Bununla birlikte, Cı aynı kesme için enerji 6 H 5 CH 2 -H bağının alt metandan (85 kJ / mol kadar) ile karşılaştırılır. Bu enerji düşük olduğu için, bu radikal Cı eder 6 H 5 CH 2 , CH den · daha kararlı 3 ·. Aynısı, diğer benzilik hidrojenlerle az ya da çok olur.
Sonuç olarak, benzilik hidrojenler, diğer hidrojenlerin neden olduğu radikaller veya karbokatyonlar oluşturmada daha reaktiftir. Neden? Soru sonraki bölümde cevaplanmıştır.
Karbokatyonlar ve benzil radikalleri
Radikali Cı 6 H 5 CH 2 · önce benzil karbokatyon eksik olarak kabul edildi: C 6 H 5 CH 2 + . Birincisinde eşlenmemiş ve tek bir elektron var, ikincisinde ise elektronik bir eksiklik var. Bu iki tür oldukça reaktiftir ve reaksiyonun son ürünlerinin kaynaklandığı geçici bileşikleri temsil eder.
Sp 3 karbon radikalini veya karbokatyon oluşturmak için bir ya da iki elektron kaybettikten sonra, sırasıyla, SP benimseyebilir 2 hibridizasyon elektronik gruplar arasında mümkün olan en az bir itme olduğu şekilde, (üç açılı düzlem). Ama eğer sp 2 olursa , aynı aromatik halka karbonları gibi, bir konjugasyon meydana gelebilir mi? Cevap Evet.
Benzil grubunda rezonans
Bu konjugasyon veya rezonans, bu benzil veya benzil türevli türlerin stabilitesini açıklamak için anahtar faktördür. Aşağıdaki resim böyle bir fenomeni göstermektedir:
Benzil grubunda konjugasyon veya rezonans. Resmi basitleştirmek için diğer hidrojenler ihmal edildi. Kaynak: Gabriel Bolívar.
Benzilik hidrojenlerden birinin olduğu yerde, eşleşmemiş elektronlu (radikal, 1e - ) veya boş (karbokatyon, +) bir p orbitalinin bulunduğunu unutmayın . Görülebileceği gibi, bu p orbital aromatik sisteme (gri ve açık mavi daireler) paraleldir ve çift ok konjugasyonun başladığını gösterir.
Böylece, hem eşleşmemiş elektron hem de pozitif yük aromatik halka boyunca aktarılabilir veya dağıtılabilir, çünkü yörüngelerinin paralelliği geometrik olarak onu destekler. Bununla birlikte, bunlar aromatik halkanın herhangi bir p yörüngesinde yer almaz; Sadece CH göre orto karbon ve para pozisyonunda ait olanlar olarak 2 .
Açık mavi dairelerin gri olanların üzerinde göze çarpmasının nedeni budur: içlerinde sırasıyla radikal veya karbokatyonun negatif veya pozitif yoğunluğu yoğunlaşmıştır.
Diğer radikaller
Aromatik halkadan daha uzak sp 3 karbonlarda bu konjugasyon veya rezonansın oluşamayacağından bahsedilmelidir .
Örneğin, kök Cı 6 H 5 CH 2 CH 2 · çok daha kararsız olduğu için çiftleşmemiş elektron nedeniyle, araya giren CH olan halka ile can eşleniği olmayan 2 grup ve sp 3 hibridizasyon . Aynı Cı için de geçerlidir 6 H 5 CH 2 CH 2 + .
Tepkiler
Özetle: benzilik hidrojenler, bir radikal veya bir karbokatyon oluşturarak reaksiyona girmeye meyillidir, bu da reaksiyonun nihai ürününe neden olur. Bu nedenle, bir SN 1 mekanizması ile tepki verirler .
Bir örnek, ultraviyole radyasyon altında toluenin brominasyonudur:
C 6 H 5 CH 3 + 1 / 2Br 2 => C 6 H 5 CH 2 Br
C 6 H 5 CH 2 Br + 1 / 2Br 2 => C 6 H 5 CHBr 2
Cı 6 H 5 CHBr 2 + 1 / 2Br 2 => C 6 H 5 CBr 3
Aslında bu reaksiyonda Br · radikalleri üretilir.
Öte yandan, benzil grubunun kendisi , basit bir ikame reaksiyonunda OH veya NH2 gruplarını korumak için reaksiyona girer . Bu nedenle, bir ROH alkol, benzil bromür ve diğer reaktifler (KOH veya NaH) kullanılarak 'benzile edilebilir':
ROH + BnBr => ROBn + HBr
ROBn, indirgeyici bir ortama tabi tutulursa ilk OH grubunun geri döndürülebildiği bir benzil eterdir. Bileşik üzerinde başka reaksiyonlar gerçekleştirilirken bu eter değişmeden kalmalıdır.
Referanslar
- Morrison, RT ve Boyd, RN (1987). Organik Kimya. (5. Baskı). Addison-Wesley Iberoamericana.
- Carey, FA (2008). Organik Kimya. (6. Baskı). McGraw-Hill, Interamerica, Editörler SA
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organik Kimya. Aminler. (10. baskı.). Wiley Plus.
- Vikipedi. (2019). Benzil grubu. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
- Donald L. Robertson. (5 Aralık 2010). Fenil mi yoksa Benzil mi? Kurtarıldığı yer: home.miracosta.edu
- Gamini Gunawardena. (2015, 12 Ekim). Benzilik Karbokatyon. Kimya LibreTexts. Chem.libretexts.org adresinden kurtarıldı