BENZYL HYDROGEN BENCIL, karbokation, radikal benzil

Dia Benchilo atau Benzyl Ini adalah kelompok pengganti yang umum dalam kimia organik yang formulanya c₆H₅Ch₂- atau bn-. Secara struktural itu hanya terdiri dari penyatuan kelompok metilen, cho₂, Dengan gugus fenil, c₆H₅; Artinya, SP³ Ditautkan langsung ke cincin benzena.

Oleh karena itu, kelompok benchilo dapat dilihat sebagai cincin aromatik yang melekat pada rantai kecil. Dalam beberapa teks, penggunaan singkatan BN lebih disukai daripada c₆H₅Ch₂-, Kenal dengan mudah di senyawa apa pun; Terutama ketika itu terkait dengan atom oksigen atau nitrogen, O-BN atau NBN₂, masing -masing.

Bencilo Group. Sumber: Ingraralhaosului [domain publik]

Kelompok ini juga secara implisit dalam serangkaian senyawa yang diketahui secara luas. Misalnya, untuk asam benzoat, c₆H₅Cooh, bisa dianggap sebagai benchilo yang karbon mobilnya³ telah mengalami oksidasi lengkap; atau benzaldehyde, c₆H₅Cho, oksidasi parsial; dan benzyl alkohol, c₆H₅Ch₂Oh, bahkan kurang teroksidasi.

Contoh lain yang agak jelas dari kelompok ini adalah di Tolueno, C₆H₅Ch₃, yang dapat mengalami jumlah reaksi tertentu mengikuti stabilitas yang tidak biasa yang dihasilkan dari radikal atau karbokasi benzlik. Namun, kelompok Bencilo berfungsi untuk melindungi kelompok OH atau NH₂ reaksi yang secara tidak sehat memodifikasi produk untuk disintesis.

[TOC]

Contoh Senyawa dengan Benchilo Grupo

Senyawa kelompok Bencilo. Sumber: Jü [domain publik]

Pada gambar pertama, representasi umum senyawa dengan kelompok bencil ditunjukkan: c₆H₅Ch₂-R, di mana r dapat berupa fragmen atau atom molekul lainnya. Dengan demikian, bervariasi R dapat memperoleh sejumlah besar contoh; Beberapa sederhana, yang lain hanya untuk wilayah tertentu dari suatu struktur atau set yang lebih besar.

Alkohol benzylic, misalnya, berasal dari mengganti R dengan oh: c₆H₅Ch₂-Oh. Jika alih -alih oh itu adalah kelompok NH₂, Kemudian senyawa bencelamine muncul: c₆H₅Ch₂-NH₂.

Dapat melayani Anda: natrium borohidrida (nabh4): struktur, sifat, penggunaan

Jika atom yang menggantikan R adalah BR, senyawa yang berasal adalah Benchl Bromide: C₆H₅Ch₂-BR; R oleh co₂CL berasal dari ester, benchil klorokarbonat (atau carobenzoxyl chloride); dan Och₃ berasal dari metil eter benzil, c₆H₅Ch₂-Och₃.

Bahkan (meskipun tidak benar sama sekali), r dapat diasumsikan dengan elektron tunggal: radikal benzil, c₆H₅Ch₂·, Produk pelepasan radikal R ·. Contoh lain, meskipun tidak termasuk dalam gambar, adalah fenilacetonitrile atau benchilo sianida, c, c₆H₅Ch₂-Cn.

Ada senyawa di mana kelompok benchilo nyaris tidak mewakili wilayah tertentu. Ketika demikian, singkatan BN biasanya digunakan untuk menyederhanakan struktur dan ilustrasinya.

Hidrogen Benzyl

Senyawa di atas memiliki kesamaan tidak hanya cincin aromatik atau fenil, tetapi juga benzil hidrogen; Ini adalah orang -orang yang termasuk dalam karbon SPO³.

Hidrogen seperti itu dapat direpresentasikan sebagai: bn-ch₃, Bn-ch₂R atau bn-chr₂. Senyawa bn-cr₃ Tidak memiliki benzil hidrogen, dan oleh karena itu, reaktivitasnya kurang dari yang lain.

Hidrogen ini berbeda dari yang biasanya terkait dengan karbon sp a³.

Misalnya, pertimbangkan metana, cho₄, yang juga bisa ditulis sebagai cho₃-H. Untuk memecahkan tautan cho₃-H dalam ruptur heterolitik (pembentukan radikal), sejumlah energi (104kj/mol) harus disediakan.

Namun, energi untuk pecahnya ikatan yang sama₆H₅Ch₂-H lebih rendah dibandingkan dengan metana (85 kJ/mol). Menjadi lebih sedikit energi, menyiratkan bahwa radikal c₆H₅Ch₂· Ini lebih stabil dari Cho₃·. Hal yang sama terjadi pada derajat yang lebih besar atau lebih kecil dengan hidrogen benzil lainnya.

Akibatnya, hidrogen benzil lebih reaktif saat menghasilkan radikal atau karbokation lebih stabil daripada yang disebabkan oleh hidrogen lain. Karena? Pertanyaan dijawab di bagian berikut.

Dapat melayani Anda: asam benzoat (C6H5COOH)

Karbokasi dan radikal benzyik

Radikal C sudah dipertimbangkan₆H₅Ch₂·, Karbokasi benzil yang hilang: c₆H₅Ch₂⁺. Yang pertama ada elektron yang hilang dan sepi, dan pada kedua kekurangan elektronik. Kedua spesies ini sangat reaktif, dan mewakili senyawa transien dari mana produk akhir dari reaksi berasal.

Karbon sp³, Setelah kehilangan satu atau dua elektron untuk membentuk radikal atau karbokasi, Anda dapat mengadopsi hibridisasi SP² (bidang trigonal), sehingga ada penolakan yang paling tidak mungkin di antara kelompok elektroniknya. Tapi, jika itu menjadi SP², Seperti karbon cincin aromatik, dapat terjadi konjugasi? Jawabannya iya.

Resonansi dalam kelompok bencilo

Konjugasi atau resonansi ini adalah faktor kunci dalam menjelaskan stabilitas spesies benzil atau bencil ini. Pada gambar berikut, fenomena seperti itu diilustrasikan:

Konjugasi atau resonansi dalam kelompok benchilo. Hidrogen lain dihilangkan untuk menyederhanakan gambar. Sumber: Gabriel Bolívar.

Perhatikan bahwa di mana salah satu hidrogen benzil adalah orbital P Dengan elektron yang hilang (radikal, 1e^-), atau kekosongan (karbokasi, +). Seperti yang dapat dilihat, orbital ini P Ini sejajar dengan sistem aromatik (lingkaran abu -abu dan biru), dengan panah ganda menunjukkan awal konjugasi.

Dengan demikian, baik elektron yang hilang dan beban positif dapat ditransfer atau disebarkan oleh cincin aromatik, karena paralelisme orbitalnya mendukungnya secara geometris. Namun, ini tidak terletak di orbital apa pun P cincin aromatik; Hanya pada mereka yang termasuk karbon di posisi ortho dan untuk ch₂.

Dapat melayani Anda: Analisis Kuantitatif dalam Kimia: Pengukuran, Persiapan

Itulah sebabnya lingkaran biru jernih menonjol di atas abu -abu: di dalamnya masing -masing kepadatan negatif atau positif dari radikal atau karbokasi terkonsentrasi.

Radikal lainnya

Perlu disebutkan bahwa konjugasi atau resonansi ini tidak dapat terjadi pada karbon SP³ lebih jauh dari cincin aromatik.

Misalnya, radikal C₆H₅Ch₂Ch₂· Ini jauh lebih tidak stabil karena elektron yang hilang tidak dapat dikonjugasikan dengan cincin saat kelompok diajukan₂ Di antaranya dan dengan hibridisasi SP³. Hal yang sama berlaku untuk C₆H₅Ch₂Ch₂⁺.

Reaksi

Singkatnya: hidrogen benzil cenderung bereaksi, baik menghasilkan radikal atau karbokasi, yang berakhir dengan giliran yang menyebabkan produk akhir dari reaksi. Oleh karena itu, mereka bereaksi melalui mekanisme SN₁.

Contoh terdiri dari bromasi toluena di bawah radiasi ultraviolet:

C₆H₅Ch₃ + 1/2br₂ => C₆H₅Ch₂Br

C₆H₅Ch₂BR + 1/2BR₂ => C₆H₅Chbr₂

C₆H₅Chbr₂ + 1/2br₂ => C₆H₅Cbr₃

Faktanya, dalam reaksi ini ada radikal.

Di sisi lain, kelompok benchilo itu sendiri bereaksi untuk melindungi kelompok OH atau NH₂ Dalam reaksi penggantian yang sederhana. Dengan demikian, alkohol ROH dapat 'benzilad' menggunakan benchilo bromide dan reagen lainnya (koh atau nah):

RoH + bnbr => robn + hbr

Robn adalah benzil eter, yang dapat dikembalikan oleh kelompok OH awalnya jika ia mengalami media reduktif. Eter ini harus tetap tidak berubah saat reaksi lain dilakukan di senyawa.

Referensi

1. Morrison, r.T. Dan Boyd, R. N. (1987). Kimia organik. (Edisi ke -5). Addison-Wesley Iberoamericana.
2. Carey, f. KE. (2008). Kimia organik. (Edisi ke -6). McGraw-Hill, Intermerica, Editor S.KE.
3. Graham Solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Kimia organik. Amina. (Edisi ke -10.). Wiley Plus.
4. Wikipedia. (2019). Kelompok benzil. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
5. Kata. Donald L. Robertson. (5 Desember 2010). Fenil atau benzil? Pulih dari: rumah.Miracosta.Edu
6. Gamini Gunawardena. (12 Oktober 2015). Karbokasi benzylic. Libretteks Kimia. Pulih dari: chem.Librettexts.org