Grignard-reactie: verschil tussen versies
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
k Robot: toegevoegd: ro:Reactivi Grignard |
Geen bewerkingssamenvatting |
||
Regel 1:
[[Bestand:Grignard Reaction Scheme.png|thumb|300px|Reactieschema]]
[[Bestand:Grignard with carbonyl.png|thumb|300px|Door een zorgvuldige keuze van de uitgangsmaterialen kan een grote verscheidenheid aan verbindingen gemaakt worden]]
De '''Grignard-reactie''' Is een belangrijke route binnen de organische chemie. De vindt een reactie plaats tussen een "organomagnesiumhalide" en een carbonyl-verbinding. De reactie is een belangrijke methode om grote organische verbindingen uit kleinere bouwstenen te maken. Door een zorgvuldige keuze van de uitgangsmaterialen kan een grote verscheidenheid aan verbindingen gemaakt worden. De Grignard-reactie vormt het leeuwendeel van de [[organomagnesiumchemie]]. De meeste reacties van organomagnesiumverbindingen staan sinds jaar en dag bekend als Grignard-reacties.
== Inleiding ==
Regel 8 ⟶ 9:
Mogelijk de meest gebruikte organometaalreagentia zijn de organomagnesiumhalides, beter bekend als het Grignard-reagens. Deze Grignard-reagentia zijn ontwikkeld door [[Victor Grignard]], die in 1912 voor zijn werk is onderscheiden met de [[Nobelprijs]].
== Het verkrijgen van organomagnesium
De
Vorming van het Grignard-reagens (R-MG-X) uit een [[halogeenalkaan]]:
* RX + Mg → R-Mg-X (Grignard-reagens)
De structuur van R groep RX kan enorm variëren zolang er maar geen andere
Reactie van het Grignard-reagens met water vormt een [[alkaan]]:
Regel 20 ⟶ 21:
== De additie van organometaalnucleofielen ==
De reactie van het Grignard-reagens met een aldehyde of keton is een krachtige methode in de organische chemie voor het verkrijgen van een alcohol. Het partieel negatieve koolstof reageert als nucleofiel op de partieel positieve koolstof van het keton of aldehyde, een elektronenpaar van het keton, aldehyde of
* R-Mg-X + R'-CO-R" → R R' R"-COH
Omdat deze organometaalreagentia zulke krachtige nucleofielen zijn, is de reactie irreversibel; dat wil zeggen niet omkeerbaar.
Behalve reactie met aldehyden en ketonen zijn reacties met esters ook mogelijk, hierbij vindt allereerst een nucleofiele substitutie plaats, daar de alcoholgroep van het ester gesubstitueerd zal worden er ontstaat hierbij een keton. De alholgroep is immers een betere vertrekkende groep.
== Voorbeeld van een Grignard-reactie ==▼
* 1.'''3-methyl-3-heptanon'''
[[4-methyl-3-heptanon]] is een alarm[[feromoon]] dat gebruikt wordt door diverse mierensoorten zoals: [[Atta texana]] en [[Potamophylax latipennis]]. Omdat het gebruik van bestrijdingsmiddelen wettelijk aan banden wordt gelegd is er gezocht naar andere manieren voor bestrijding van deze insecten. Een van deze nieuwe manieren van bestrijden is door gebruik te maken van synthetische feromonen. Met deze methode is het mogelijk insecten grootschalig te vangen of te verjagen door gebruik te maken van het juiste feromoon. Het feromoon waar het onderzoek betrekking op heeft wordt gesynthetiseerd door gebruik te maken van de Grignard-reactie gevolgd door een oxidatiereactie. Hieronder staat een beschrijving van de Grignard-reactie zoals deze is uitgevoerd:
Regel 32 ⟶ 38:
[[Partiële oxidatie]] geeft uiteindelijk de gewenste verbinding.
* 2.'''Trifenylmethanol'''
[[Trifenylmethanol]] (ook wel trifenylcarbinol) bestaat uit een tetraädrisch koolstofatoom (dus SP<sup>3</sup> gehybridiseerd) met daaraan gesubstitueerd 3 fenyl-ringen en één -OH groep. De stof is een zwakke base en lost op in diverse organische oplosmiddelen en sterke zuren. In een zuur millieu wordt een oplossing geel. De verbinding vormt bij kamertemperatuur witte kubische kristallen die wat weg hebben van grove keukenzout kristallen. Ze valt onder de klasse van triaryl-kleurstoffen.
In een driehals-rondbodemkolf met een inhoud van 250 ml, voorzien met druppeltrechter, glazen stop en een terugvloeikoeler worden: 2 g magnesium-granulaat, een kristalletje jodium en een roervlo gebracht. De druppeltrechter wordt gevuld met een oplossing van 10 g (0,064 mol) broombenzeen in 50 ml droge ether. Magnetisch roeren wordt gestart en in één keer wordt kwart van de etherische oplossing toegevoegd om de reactie op gang te brengen. Indien de reactie niet uit zich zelf start, wordt de kolf met de inhoud iets verwarmt. Voorzichtig wordt druppelsgewijs de broombenzeen oplossing in de druppeltrechter toegevoegd aan het reactiemengsel, in een dusdanige snelheid dat het mengsel rustig blijft koken. Een uur wordt nu gerefluxt om alle magnesium en broombenzeen om te zetten in fenylmagnesiumbromide.
De kolf wordt gekoeld tot deze een kamertemperatuur heeft bereikt. Nu wordt in een bekerglas bereidt een oplossing van 11,5 g benzofenon in 35 ml ether. De oplossing wordt kwantitatief overgebracht in de druppeltrechter, het bekerglas wordt zo nodig gespoeld met ether. Druppelsgewijs wordt nu de oplossing toegevoegd aan de kolf met het Grignard-reagens. Na additie van de benzofenon wordt de oplossing overgebracht in een bekerglas met 100 ml ijskoud 0,5 mol/l zwavelzuur met daaraan toegevoegd een paar gram ammoniumchloride. De oplossing wordt continu reroerd tot de additie-verbinding volledig ontleedt is en opgelost is in de etherlaag. De etherlaag wordt gescheiden en gewassen + geneutraliseerd met natriumbicarbonaat oplossing in een scheitrechter. De etherlaag wordt dan gedroogd onder natriumsulfaat en gedestilleerd met een rotatie-filmverdamper. Het kristallijne product dat in de kolf achterblijft wordt hergekristalliseerd uit tolueen.
Opmerkingen:
* Experimenteel kan een opgrengst van ongeveer 60 % behaald worden.
* Ethylbenzoaat kan ook als startmateriaal gebruikt worden, inplaats van benzofenon echter is hierbij een tweevoud aan fenylmagnesiumbromide nodig.
== Zie ook ==
* [[Grignardreagens]]
| |||