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Organic Chemistry II

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Grignard-Reaktion

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Die Grignard-Reaktion ist ein nützliches Werkzeug für die Bildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen in der organischen Synthese.

Diese Reaktion wurde entdeckt vor mehr als einem Jahrhundert von einem französischen Chemiker namens Victor Grignard wofür er war 1912 Nobelpreis belohnt.

Die Grignard-Reaktion besteht aus zwei Schritten. Der erste Schritt ist eine Organohalide mit Magnesiummetall, in der Regel in Form von Spänen vorhanden reagieren. Dies führt zu in Situ Bildung von einer Organomagnesium-Halogenid aka Grignard Reagens.

Der zweite Schritt ist die Reaktion zwischen diesem Reagens und eine Carbonyl-haltige Verbindung wie Aldehyd, Keton oder Ester, und abhängig von der Verbindung verwendet, einen sekundären oder tertiären Alkohol, bestehend aus organischen Teile von beiden das Reagenz und die Carbonyl-haltige Verbindung wird hergestellt.

In diesem Video zeigen wir Schritt für Schritt-Protokoll für die Zubereitung von Allylmagnesium Bromid, eine häufig verwendete Grignard-Reagenz in Chemie-Labors. Es folgt die Prozedur zur Reaktion dieses Reagens mit Trans- Zimtaldehyd, einen sekundäre Alkohol zu erhalten. Schließlich betrachten wir ein paar Anwendungen dieser Reaktion.

Vor der Zugabe der Reagenzien, Flamme-Dry ein 50-mL-Fläschchen und Stir Bar, alle Spuren von Wasser zu entfernen dann auf Raumtemperatur abkühlen lassen Sie unter einer Stickstoff-Atmosphäre. Dies ist wichtig, da Grignard Reagenzien sehr empfindlich auf Feuchtigkeit sind.

Als nächstes fügen Sie Ofen getrocknet Magnesium Späne und ein paar Kristalle von Jod, die Einleitung der Reaktion erleichtert wird, indem alle Magnesiumoxid Beschichtung aus Metall. Anschließend fügen Sie 24 mL wasserfreies THF.

Legen Sie die Flasche in ein Eis-Wasserbad um die Wärmeentwicklung zu verringern, und unter Rühren, langsam Allyl-Bromid per Spritze. Dann entfernen Sie die Flasche aus dem Eis-Wasserbad und lassen Sie das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur. Um Abschluss der Reaktion zu gewährleisten, verwenden Sie Gaschromatographie, um den Verbrauch von Allyl-Bromid zu überwachen.

Sobald die Grignard-Reaktion einsatzbereit ist, vorbereitet für den nächsten Schritt in der Reaktion. Hinzufügen einer Flamme getrocknet 200-mL-Flasche und stir bar Trans-Zimtaldehyd und 30 mL wasserfreies THF, und rühren unter Stickstoffatmosphäre. Dies ist wichtig, wie das Vorhandensein von Feuchtigkeit das Grignard-Reagenz wird zerstört werden, und wird nicht mit der Carbonyl-haltige Verbindung reagieren.

Rühren Sie die Trans- Zimtaldehyd Lösung bei 0 Grad, und legen Sie eine Doppel-Spitze Nadel in die Headspace mit dem anderen Ende in den Kopfraum der Flasche enthält das Grignard-Reagenz eingefügt. Entfernen Sie den Stickstoff gefüllten Ballon aus der Zimtaldehyd, und fügen Sie eine Zeile von Stickstoff in den Grignard-Kolben.

Positiver Druck mit der Stickstoff-Linie das Grignard-Reagenz in der Zimtaldehyd zu übertragen. Nach die Zugabe abgeschlossen ist, ersetzen Sie die Doppel-Spitze Nadel mit einem Ballon Zubehör, kaltes Bad, und unter Rühren bei Raumtemperatur. Um festzustellen, ob die Reaktion abgeschlossen ist, verwenden Sie Dünnschichtchromatographie, um den Konsum von Trans- Zimtaldehyd zu überwachen.

Sobald festgestellt wurde, dass die Reaktion abgeschlossen ist, lassen Sie die Mischung auf 0 Grad abkühlen und unter Rühren hinzugeben Sie vorsichtig 30 mL gesättigte wässrige Ammoniumchlorid-Lösung und 50 mL Ethylacetat. Trennen Sie die lagen mit einem separatory Trichter, und extrahieren Sie die wässrige Schicht mit drei Portionen 50 mL Ethylacetat. Kombinieren Sie die Bio-Extrakte im separatory Trichter und waschen mit 50 mL gesättigte wässrigen Natriumchlorid-Lösung.

Spuren von Wasser aus der kombinierten organischen Schichten durch Zugabe von etwa 500 mg Magnesium-Sulfat, dann Filter aus der Solid entfernen und Spülen mit zusätzlichen Ethylacetat. Konzentrieren Sie die Mischung unter vermindertem Druck zu, und reinigen Sie der Rohmaterial mit Flash-Säulenchromatographie.

Um die Struktur des Produkts zu überprüfen, 2 mg des getrockneten Materials in 0,5 mL deuterierter Lösungsmittel auflösen und analysieren von Proton NMR.

Nun, da wir ein Laborverfahren Beispiel gesehen haben, sehen wir einige nützlichen Anwendungen der Grignard-Reaktion.

Phorboxazole A ist ein Naturprodukt, das gezeigt wird, um starke antibakterielle, antimykotische und Antiproliferative Eigenschaften aufweisen, woraufhin Anstrengungen bei der Entwicklung von synthetischen Verfahren zu seiner Herstellung. Die Grignard-Reaktion wird in ein Schlüsselschritt dieser Synthese verwendet, in denen ein Oxazolyl-Methylmagnesium-Bromid ein Lacton Carbonyl in Form einer Hemiketal zwischen-. greift

Sie habe nur Jupiters Einführung in die Grignard-Reaktion beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen die Prinzipien der Grignard-Reaktion, wie Sie ein Experiment, und einige seiner Anwendungen ausführen. Danke fürs Zuschauen!

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