>> 自然の科学 >  >> 化学

官能基をどのようにして有機分子に導入できますか?

官能基は、さまざまな化学反応を通じて有機分子に導入されます 。一般的な方法の内訳は次のとおりです。

1。添加反応:

- アルケン/アルキン添加: 不飽和炭化水素(アルケンとアルキン)は、さまざまな試薬と反応して、二重またはトリプル結合全体に官能基を追加します。例:

- 水素化: アルケン/アルキンにH₂を加えてアルカンを形成します。

- ハロゲン化: ハロゲン(cl₂、br₂)をアルケン/アルキンに加えて、ハロアルカンを形成します。

- 油形成: HX(HCl、HBR)をアルケン/アルキンに追加して、ハロアルカンを形成します。

- 水分補給: アルケン/アルキンにh₂oを加えてアルコールを形成します。

2。置換反応:

- 求核置換: 求核試薬(電子が豊富な種)は、アルカンまたはハロゲン化アルキルの去ったグループ(通常はハロゲンまたはトシレート)を置き換えます。これにより、-oh、-or、-cn、または-nh₂などの機能グループが導入されます。

- 電気代替: 電気泳動(電子不足種)が芳香環を攻撃し、水素原子を置き換え、官能基を導入します。例:

- ニトレーション: -no₂グループの紹介。

- ハロゲン化: -cl、-brグループの紹介。

- friedel-craftsアルキル化: アルキル基の紹介。

- フリーデルクラフトアシル化: アシル基の導入。

3。酸化反応:

- アルコール酸化: 原発性アルコールは、アルデヒドに酸化することができ、これはカルボン酸にさらに酸化できます。二次アルコールはケトンに酸化できます。

- アルケン酸化: 酸化剤と反応条件に応じて、アルケンは酸化してエポキシド、ジオール、またはケトンを形成できます。

4。凝縮反応:

- aldol凝縮: 2つのカルボニル化合物が反応してβ-ヒドロキシカルボニル化合物を形成し、脱水和してα、β-不飽和カルボニル化合物を形成できます。

- claisen凝縮: 2つのエステルが反応して、β-Ketoエステルを形成します。

- dieckmann凝縮: 循環β-ケトエステルを形成するために、ジエステルの分子内節凝縮。

5。グリニャード反応:

- アルキル化: グリグナード試薬(R-MGX)はカルボニル化合物と反応してアルコールを形成します。

6。 wittig反応:

- alkenes合成: ホスホニウムイライドはカルボニル化合物と反応してアルケンを形成します。

7。その他の方法:

- diels-alder反応: [4+2]ジエンとジエノフィルの間の環状付加反応は、6メンバーのリングを形成します。

- フリーラジカル反応: ラジカルを含む開始、伝播、および終了ステップは、ハロゲンのような機能グループを導入できます。

これらは、官能基を有機分子に導入するための一般的な方法のほんの一部です。特定の反応と条件は、目的の官能基と開始分子に依存します。

これらの反応の多くを組み合わせて、より複雑な分子を複数の官能基と合成できることを覚えておくことが重要です。これは、化学者が有機分子を操作して望ましい構造と特性を達成する有機合成の本質です。

  1. アルカリの化学物質または物理に酸を加えるのですか?
  2. 食物分子の分解のように、反応を機能させるための化学物質として機能する分子?
  3. CH3COONAとHCLのバランスの取れた方程式は何ですか?
  4. 圧縮性灯油の価値は何ですか?
  5. 化合物には固定融点がありますか?
  6. 熱が多い場合や熱が少ないと、液体が固体になりますか?