Металација
Металација је хемијска реакција који формира везу са металом. Ова реакција се обично односи на замену атома халогена у органском молекулу атомом метала, што резултира органометалним једињењем. У лабораторији, метализација се обично користи за активирање органских молекула током формирања Ц—X веза (где је X типично угљеник, кисеоник или азот), које су неопходне за синтезу многих органских молекула.
У синтези, метализовани реагенси су типично укључени у нуклеофилну супституцију, трансфер једног електрона (СЕТ) и редокс хемију са функционалним групама на другим молекулима (укључујући али не ограничавајући се на кетоне, алдехиде и алкил халогениде). Метални молекули такође могу да учествују у кисело-базној хемији, при чему један органометални реагенс депротонира органски молекул да би се створио нови органометални реагенс.
Најчешће класе металних једињења су органолитијумски реагенси и Григнардови реагенси. Међутим, друга органометална једињења — као што су органоцинкова једињења — такође имају уобичајену употребу у лабораторијским и индустријским апликацијама.
Историја
[уреди | уреди извор]Металацију је први приметио у лабораторији Едвард Франкланд током синтезе диетилцинка 1849. године.[1] Док је овај развој на крају довео до развоја органометалних једињења других метала,[2] ова једињења су била мало употребљена у лабораторији због њиховог трошка и (у случају органо-цинкових једињења) њихове високо пирофорне природе. Реакције метализације (посебно у облику трансметалације) су почеле да се шире у синтетичким лабораторијама тек након што је Франсоа Огист Виктор Григнард синтетисао органомагнезијум халогениде директно из металног магнезијума и органских халида.[3] Екстремна разноврсност ових новооткривених органомагнезијумских реагенса у органској синтези довела је до широко распрострањене употребе металације у лабораторијској науци.[4] Шленк и Холц су први пут синтетисали органолитијумске реагенсе 1917. године,[5] иако ови реагенси нису били широко распрострањени као агенси за металацију или реагенси у органској синтези све док Карл Циглер, Хенри Гилман и Георг Витиг — између осталих — нису развили синтетичке методе које су побољшале ову почетну синтезу.[6] Након што су ова побољшања у синтези постала позната, интересовање за једињења се значајно повећало, пошто су она генерално реактивнија од органомагнезијумских једињења. Прва употреба органолитијумског реагенса као реагенса за метализацију десила се 1928. године, када су Шленк и Бергман металовали флуорен са етиллитијумом.[7]
Механизам и примена
[уреди | уреди извор]Трансметалација
[уреди | уреди извор]Трансметалација укључује размену два метала између органских молекула механизмом редокс размене. На пример, трансметалације често формирају реакцију између органолитијумског реагенса и соли метала.
Органолитијумски реагенс
[уреди | уреди извор]Приликом синтезе једноставних органолитијумских реагенаса, редукција једног еквивалента једноставног алкил или арил халида са два еквивалента литијум метала производи један еквивалент једноставног алкил- или арил-литијума и један еквивалент литијум халогенида са добрим приносом.[8]
Познато је да се ова реакција одвија користећи пут радикала који је вероватно покренут кроз механизма преноса једног електрона, што је приказано у наставку.[9]
Магнезијум на сличан начин металира органохалиде дајући Григнардове реагенсе.
Референце
[уреди | уреди извор]- ^ Франкланд, Е. (1849). „Уебер дие Исолирунг дер органисцхен Радицале”. Еуропеан Јоурнал оф Органиц Цхемистрy. 71 (2): 171—213. дои:10.1002/јлац.18490710205.
- ^ Јохнсон, W.C. (1939). „Дие Цхемие дер Металл-Органисцхен Вербиндунген (Краусе, Ерицх; Гроссе, А. V.)”. Ј. Цхем. Едуц. 16 (3): 148. Бибцоде:1939ЈЦхЕд..16..148Ј. дои:10.1021/ед016п148.1
.
- ^ Григнард, V. (1900). „Сур qуелqуес ноувеллес цомбинаисонс органомéталиqуес ду магнéсиум ет леур апплицатион à дес сyнтхèсес д'алцоолс ет д'хyдроцабурес”. Цомпт. Ренд. 130: 1322—25.
- ^ Еисцх, Јохн Ј. (2002). „Хенрy Гилман: Америцан Пионеер ин тхе Рисе оф Органометаллиц Цхемистрy ин Модерн Сциенце анд Тецхнологy”. Органометаллицс. 21 (25): 5439—5463. дои:10.1021/ом0109408.
- ^ Сцхленк, W.; Холтз, Ј. (1917). „Üбер дие еинфацхстен металлорганисцхен Алкаливербиндунген”. Еуропеан Јоурнал оф Инорганиц Цхемистрy. 50 (1): 262—274. дои:10.1002/цбер.19170500142.
- ^ Гилман, Х.; Зоеллнер, Е. А.; Селбy, W. M. (1932). „Ан Импровед Процедуре фор тхе Препаратион оф Органолитхиум Цомпоундс”. Ј. Ам. Цхем. Соц. 54 (5): 1957—1962. дои:10.1021/ја01344а033.
- ^ Сцхленк, Бергманн (1928). „ИИ. Неуартиге Еркеннтниссе ауф дем Гебиете дер Стереоцхемие дес Кохленстоффс”. Јустус Лиебиг'с Аннален дер Цхемие. 463: 192. дои:10.1002/јлац.19284630103.
- ^ "Органометаллицс ин Органиц Сyнтхесис", Сцхлоссер, M., Ед, Wилеy: Неw Yорк, 1994. ISBN 0-471-93637-5
- ^ Bailey, William F.; Patricia, Jeffrey J. (1988). „The mechanism of the lithium - halogen Interchange reaction : a review of the literature”. Journal of Organometallic Chemistry. 352 (1–2): 1—46. doi:10.1016/0022-328x(88)83017-1.
