Pereaksi Grignard Memiliki Rumus.docx

Pereaksi Grignard memiliki rumus \ ce {RMgX} di mana \ ce {X} adalah halogen, dan \ ce {R} adalah gugus alkil atau aril (berdasarkan pada cincin benzen). Untuk keperluan halaman ini, kita akan menganggap R sebagai gugus alkil. Reagen Grignard yang khas mungkin \ ce {CH3CH2MgBr}. Pereaksi Grignard dibuat dengan menambahkan halogen alkana pada potongan-potongan kecil magnesium dalam labu yang mengandung etoksietana (biasanya disebut dietil eter atau hanya "eter"). Labu dilengkapi dengan kondensor refluks, dan campurannya dihangatkan di atas penangas air selama 20 - 30 menit.

Semuanya harus benar-benar kering karena pereaksi Grignard bereaksi dengan air (lihat di bawah). Setiap reaksi menggunakan pereaksi Grignard dilakukan dengan campuran yang dihasilkan dari reaksi ini. Anda tidak dapat memisahkannya dengan cara apa pun. Pereaksi Grignard dan air Pereaksi Grignard bereaksi dengan air untuk menghasilkan alkana. Ini adalah alasan bahwa semuanya harus sangat kering selama persiapan di atas. Sebagai contoh: CH_3CH_2MgBr + H_2O \rightarrow CH_3CH_3 + Mg(OH)Br Produk anorganik, Mg (OH) Br, disebut sebagai "bromida dasar" dan merupakan semacam tahap setengah jalan antara magnesium bromida dan magnesium hidroksida. Pereaksi Grignard dan karbon dioksida Pereaksi Grignard bereaksi dengan karbon dioksida dalam dua tahap. Yang pertama, Anda mendapatkan tambahan pereaksi Grignard ke karbon dioksida. Karbon dioksida kering digelembungkan melalui larutan pereaksi Grignard dalam etoksietana, dibuat seperti dijelaskan di atas. Sebagai contoh:

Produk tersebut kemudian dihidrolisis (direaksikan dengan air) dengan adanya asam encer. Biasanya, Anda akan menambahkan asam sulfat encer atau asam hidroklorat encer ke larutan yang dibentuk oleh reaksi dengan CO2. Asam karboksilat diproduksi dengan satu lebih banyak karbon daripada pereaksi Grignard asli. Persamaan yang biasanya dikutip adalah (tanpa bit merah):

Hampir semua sumber mengutip pembentukan halida dasar seperti Mg (OH) Br sebagai produk reaksi lainnya. Itu sebenarnya menyesatkan karena senyawa ini bereaksi dengan asam encer. Yang akhirnya Anda dapatkan adalah campuran ion magnesium terhidrasi biasa, ion halida dan ion sulfat atau klorida - tergantung pada asam encer yang Anda tambahkan. Pereaksi Grignard dan senyawa karbonil Senyawa karbonil mengandung ikatan rangkap C = O. Yang paling sederhana memiliki bentuk:

R dan R 'bisa sama atau berbeda, dan bisa berupa gugus alkil atau hidrogen. Jika salah satu (atau keduanya) dari kelompok R adalah hidrogen, senyawanya disebut aldehida. Sebagai contoh:

Jika kedua kelompok R adalah gugus alkil, senyawanya disebut keton. Contohnya termasuk:

Reaksi antara berbagai macam senyawa karbonil dan pereaksi Grignard dapat terlihat sangat rumit, tetapi kenyataannya mereka semua bereaksi dengan cara yang sama - semua perubahan adalah kelompok yang terikat pada ikatan rangkap karbon-oksigen. Jauh lebih

mudah untuk memahami apa yang sedang terjadi dengan melihat secara dekat kasus umum (menggunakan kelompok "R" daripada kelompok tertentu) - dan kemudian menempatkannya di berbagai kelompok nyata sebagaimana dan ketika Anda perlu. Reaksi-reaksi pada dasarnya identik dengan reaksi dengan karbon dioksida - semua yang berbeda adalah sifat produk organik. Pada tahap pertama, pereaksi Grignard menambahkan ikatan rangkap karbon-oksigen:

Asam encer kemudian ditambahkan ke ini untuk menghidrolisisnya. (Saya menggunakan persamaan yang diterima secara normal mengabaikan fakta bahwa Mg (OH) Br akan bereaksi lebih lanjut dengan asam.)

Alkohol terbentuk. Salah satu kegunaan utama reagen Grignard adalah kemampuan membuat alkohol yang rumit dengan mudah. Jenis alkohol apa yang Anda dapatkan tergantung pada senyawa karbonil yang Anda mulai - dengan kata lain, apa R dan R '. Reaksi antara pereaksi Grignard dan methanal Dalam methanal, kedua kelompok R adalah hidrogen. Metana adalah aldehid yang paling sederhana.

Dengan asumsi bahwa Anda mulai dengan CH3CH2MgBr dan menggunakan persamaan umum di atas Anda selalu memiliki formulir:

Karena kedua kelompok R adalah atom hidrogen, produk akhirnya adalah:

Alkohol primer terbentuk. Alkohol primer hanya memiliki satu gugus alkil yang terikat pada atom karbon dengan gugus -OH di atasnya. Anda jelas bisa mendapatkan alkohol primer yang berbeda jika Anda mulai dari pereaksi Grignard yang berbeda. Reaksi antara Grignards dan aldehida lainnya Aldehida terbesar berikutnya adalah etanal. Salah satu kelompok R adalah hidrogen dan CH3 lainnya.

Sekali lagi, pikirkan bagaimana kaitannya dengan kasus umum. Alkohol yang terbentuk adalah:

Jadi kali ini produk akhir memiliki satu gugus CH3 dan satu hidrogen yang terpasang:

Alkohol sekunder memiliki dua gugus alkil (sama atau berbeda) yang terikat pada karbon dengan gugus -OH di atasnya. Anda dapat mengubah sifat alkohol sekunder akhir dengan:  

mengubah sifat pereaksi Grignard - yang akan mengubah gugus CH3CH2 menjadi beberapa gugus alkil lainnya; mengubah sifat aldehida - yang akan mengubah gugus CH3 menjadi beberapa gugus alkil lainnya.

Reaksi antara pereaksi Grignard dan keton Keton memiliki dua gugus alkil yang terikat pada ikatan rangkap karbon-oksigen. Yang paling sederhana adalah propanon.

Kali ini ketika Anda mengganti kelompok R dalam formula umum untuk alkohol yang dihasilkan, Anda mendapatkan alkohol tersier.

Alkohol tersier memiliki tiga gugus alkil yang terikat pada karbon dengan -OH yang menempel. Gugus alkil dapat berupa kombinasi yang sama atau berbeda. Anda dapat memutar perubahan pada produk dengan  

mengubah sifat pereaksi Grignard - yang akan mengubah gugus CH3CH2 menjadi beberapa gugus alkil lainnya; mengubah sifat keton - yang akan mengubah gugus CH3 menjadi gugus alkil apa pun yang Anda pilih pada keton asli.

Mengapa pereaksi Grignard bereaksi dengan karbonil? Ikatan antara atom karbon dan magnesium adalah polar. Karbon lebih elektronegatif daripada magnesium, sehingga pasangan ikatan elektron ditarik ke arah karbon. Itu meninggalkan atom karbon dengan muatan negatif sedikit.

Ikatan rangkap karbon-oksigen juga sangat polar dengan jumlah muatan positif yang signifikan pada atom karbon. Sifat ikatan ini dijelaskan secara rinci di tempat lain di situs ini. Oleh karena itu pereaksi Grignard dapat berfungsi sebagai nukleofil karena tarik-menarik antara sedikit keengganan atom karbon dalam pereaksi Grignard dan kepositifan karbon dalam senyawa karbonil. Nukleofil adalah spesies yang menyerang pusat positif (atau sedikit positif) di molekul atau ion lain.