من به عنوان یک تهیه کننده اسید کروتونیک ، اغلب در مورد واسطه های واکنش درگیر در واکنش اسید کروتونیک سؤال می شود. در این پست وبلاگ ، من به واسطه های مختلف واکنش که نقش مهمی در واکنش های شیمیایی مختلف اسید کروتونیک دارند ، می پردازم.
1. مقدمه عمومی بر اسید کروتونیک
اسید کروتونیک ، با فرمول شیمیایی C₄H₆O₂ ، یک اسید کربوکسیلیک اشباع نشده است. در دو ایزومر هندسی وجود دارد: CIS - اسید کروتونیک (همچنین به عنوان اسید فرشته نیز شناخته می شود) و اسید ترانس کروتونیک (همچنین به عنوان اسید تیگلیک نیز شناخته می شود). ترانس کروتونیک اسید پایدار و متداول تر است. اسید کروتونیک به دلیل پیوند دوتایی واکنشی و گروه عملکردی اسید کربوکسیلیک به طور گسترده ای در سنتز مواد شیمیایی ، پلیمرها و داروهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
2. واسطه های واکنش در واکنشهای استری
یکی از متداول ترین واکنش های اسید کروتونیک استریزاسیون است ، جایی که در حضور یک کاتالیزور اسید با الکل واکنش نشان می دهد تا یک استر و آب تشکیل شود. مکانیسم واکنش شامل چندین مرحله و واسطه است.
اولین قدم پروتئین سازی اکسیژن کربونیل اسید کروتونیک توسط کاتالیزور اسید است. این پروتئین سازی باعث می شود کربن کربونیل بیشتر الکتروفیلی باشد و حمله هسته ای توسط الکل را تسهیل می کند. واسطه تشکیل شده در این مرحله یک اسید کربوکسیلیک پروتئین شده است.
[
\ mhathm {ch_3ch = chcooh + h ^ + ^ +} _2 ^ +}
]
مرحله بعدی حمله هسته ای الکل به کربن کربونیل پروتئین شده است. این یک واسطه چهار ضلعی است که یک واسطه واکنش کلیدی در استریزاسیون است.
[
\ Mathrm {ch_3ch = chc (OH) _2^ + + ROH \ RIGHTLEFTHARPOONS CH_3CH = CHC (OH) (یا) OH}
]
واسطه چهار ضلعی سپس یک مولکول آب و یک پروتون را از دست می دهد تا استر را تشکیل دهد.
[
\ Mathrm {ch_3ch = chc (OH) (یا) OH \ Rightleftharpoons ch_3ch = chcoor + h_2o}
]
این واسطه ها مهم هستند زیرا میزان و انتخاب واکنش استری را تعیین می کنند. به عنوان مثال ، پایداری واسطه چهار ضلعی می تواند بر تعادل واکنش تأثیر بگذارد.
3. واسطه های واکنش علاوه بر واکنش
پیوند مضاعف در اسید کروتونیک می تواند با معرفهای مختلف واکنش های اضافی ایجاد کند. به عنوان مثال ، در واکنش با هالیدهای هیدروژن (HX) ، مانند HCl یا HBR ، واکنش از طریق یک واسطه کربوراسیون پیش می رود.
مرحله اول پروتئین سازی پیوند مضاعف توسط هالید هیدروژن است. این یک واسطه کربوراسیون را تشکیل می دهد.
[
\ mathrm {ch_3ch = chcooh + hx \ fightleftharpoons ch_3ch^ + ch_2cooh + x^-}
]
واسطه Carbocation سپس توسط یون هالید مورد حمله قرار می گیرد تا محصول اضافی را تشکیل دهد.
[
\ mhathm {ch_3ch ^ + ch_2cooh + x \ - \ \ undlechoons ch_3chxch_2coh_2cooh
]
پایداری واسطه کربوراسیون نقش مهمی در انتخاب مجدد واکنش دارد. طبق قانون ماركوونكوف ، پروتون به اتم كربن پیوند مضاعف كه دارای اتم های هیدروژن بیشتری است ، اضافه می كند و در نتیجه واسطه كربورابی با ثبات تر است.
علاوه بر هالیدهای هیدروژن ، اسید کروتونیک همچنین می تواند با سایر الکتروفیل ها مانند برم (BR₂) واکنش نشان دهد. واکنش با برم از طریق یک یون برمونیوم واسطه می شود.
مولکول برم به پیوند مضاعف نزدیک می شود و یک یون برمونیوم چرخه ای را تشکیل می دهد.
[
\ mathrm {ch_3ch = chcooh + br_2 \ rightleftharpoons ch_3ch (br^ +) ch (br) coOH}
]
سپس واسطه یون برومونیوم توسط یون برمید از طرف مقابل حلقه مورد حمله قرار می گیرد و در نتیجه محصول ضد اضافه می شود.
[
\ mathrm {ch_3ch (br^ +) ch (br) cooh + br^- \ fightleftharpoons ch_3chbrchbrcooh}
]
4. واسطه واکنش در واکنشهای اکسیداسیون
اسید کروتونیک توسط عوامل مختلف اکسید کننده می تواند اکسیده شود. به عنوان مثال ، در واکنش با پرمنگنات پتاسیم (KMNO₄) در یک محیط قلیایی ، واکنش از طریق یک واسطه استر مانگات چرخه ای پیش می رود.
پیوند مضاعف اسید کروتونیک ابتدا با یون پرمنگنات واکنش نشان می دهد تا یک واسطه استر منگنز حلقوی تشکیل شود.
[
\ mathrm {ch_3ch = chcooh + mno_4^- \ fightleftharpoons \ text {manganate حلق
]
واسطه استر مانگات حلقوی سپس تحت هیدرولیز قرار می گیرد تا یک دیول تشکیل شود.
[
\ text {manganate cyclic ester intermediate} + \ mathrm {h_2o} \ fightleftharpoons \ mathrm {ch_3ch (OH) ch (OH) COOH + MNO_2}
]
این واکنش یک روش مفید برای سنتز دیول های مجاور از اسیدهای کربوکسیلیک اشباع نشده است.
5. ارتباط واسطه های واکنش در سنتز دارویی
درک واسطه های واکنش اسید کروتونیک در سنتز دارویی بسیار مهم است. بسیاری از واسطه های دارویی با استفاده از اسید کروتونیک به عنوان ماده شروع سنتز می شوند. به عنوان مثال ،3 - Pyridinecarbonitrile ، 6 - (1H - Pyrazol - 1 - YL)وت1H - پیرازول - 3 - کربوکسیلیکاسید ، 1 - متیل - 5 - پروپیل -ممکن است شامل واکنش اسید کروتونیک یا مشتقات آن در مسیرهای سنتز آنها باشد. دانش واسطه های واکنش به بهینه سازی شرایط واکنش ، بهبود عملکرد و افزایش انتخاب سنتز کمک می کند.
6. نتیجه گیری و فراخوانی به عمل
در نتیجه ، واسطه واکنش در واکنشهای اسید کروتونیک متنوع است و در تعیین نتیجه واکنشهای مختلف شیمیایی نقش مهمی ایفا می کند. این که آیا این واکنش ، افزودن یا اکسیداسیون است ، درک این واسطه ها می تواند منجر به فرآیندهای سنتز کارآمدتر و انتخابی شود.
من به عنوان یک تهیه کننده اسید کروتونیک ، من متعهد هستم که اسید کروتونیک با کیفیت بالا را برای نیازهای سنتز شیمیایی شما تهیه کنم. اگر علاقه مند به خرید اسید کروتونیک هستید یا در مورد واکنش ها و برنامه های کاربردی آن سؤالی دارید ، لطفاً برای بحث و گفتگو با من تماس بگیرید. من اینجا هستم تا در یافتن بهترین راه حل ها برای نیازهای خاص خود به شما کمک کنم.
منابع
- Carey ، FA ، & Sundberg ، RJ (2007). شیمی آلی پیشرفته: قسمت A: ساختار و مکانیسم ها. اسپرینگر
- مارس ، ج. (1992). شیمی آلی پیشرفته: واکنش ها ، مکانیسم ها و ساختار. ویلی
- اسمیت ، MB ، و مارس ، J. (2007). شیمی آلی پیشرفته مارس: واکنش ها ، مکانیسم ها و ساختار. ویلی