تقرير عن إضافة كواشف جرينارد( Addition of Grignard reagents) -تعليم اماراتي

عندما يضاف, ببطء, محلول أحد هاليدات الألكيل في الإيتر الإتيلي الجاف

(C2H5)2O , إلى المغنزيوم المعدني, مع التحريك, فإن تفاعلاً عنيفا ً يحدث: يبدو المحلول ضبابياً ويبدأ بالغليان, و يختفي معدن المغنزيوم بالتدريج. يسمى المحلول الناتج <<كاشف جرينارد>>

يملك كاشف جرينارد الصيغة العامة ( RMgX ), و له تسمية عامة هي هاليد الكيل المغنزيوم. إن الرابطة كربون ـــ مغنزيوم تشاركية إلا أنها عالية القطبية لأن الكربون يسحب الألكترونات من المغنزيوم الكهرجابي, و تكون الرابطة مغنزيوم ـــ هالوجن, أساساً, أيونية.

و بما ان المغنزيوم يصبح مرتبط مع الكربون الذي كان يحمل الهالوجن سابقاً, فإن زمرة الألكيل تبقى دون مساس أثناء عملية تحضير الكاشف.

يعد كاشف جرينارد أفضل كاشف معروف من صنف عريض من المركبات المسماة بالمركبات العضوية المعدنية حيث يرتبط فيها الكربون بمعدن مثل الليثيوم أو البوتاسيوم أو الزنك أو الثاليوم……….. أو أي معدن معروف .

كاشف جرينارد مركب عالي الفعالية. فهو يتفاعل مع العديد من المركبات اللاعضوية, بما فيها الماء و ثنائي أكسيد الكربون و الأكسجين ومع أغلب المركبات العضوية؛ و يوفر التفاعل في كثير من هذه الحالات, السبيل الأفضل لصنع صنف خاص من المركبات العضوية.

إن التفاعل مع الماء لإعطاء الكان, سلوك نوعي لكاشف جرينارد و للكثير من المركبات العضوية المعدنية الأكثر فعالية تجاه الحموض.

و بالنظر لخاصية زمرة الألكيل, الكربانيونية, يمكننا أن نعد كاشف جريناردملح مغنزيوم ( RMgX ), للحمض الضعيف جداً(Hـــ( R.

يكون التفاعل ببساطة, عبارة عن طرد الحمض الضعيف (Hـــ( R من ملحه, بواسطة الحمض الأقوى HOH ) ) .

وهكذا فإن الألكان عبارة عن حمض ضعيف يجري طرده من كاشف جرينيار بفعل مركبات يمكن النظر إليها عادة على أنها حموضً ضعيفة جداً, أو يحتمل ألا تكون حموضاً البتة و يعد أي مركب يحوي هدروجيناً مرتبطاً بأكسجين أو نتروجين, أكثر حموضة إلى درجة كبيرة من الأكان, و لذلك فهو يستطيع تفكيك كاشف غرينيار, نذكر من هذه المركبات على سبيل المثال النشادر او الكحول الميتيلي.

هناك حمض أفضل من آخر لتحضير الألكان, و لذلك نختار أكثر الحموض

توفراً و ملاءمة و هو الماء .

تحضر كواشف جرينارد بتفاعل المغنزيوم المعدني مع هاليد عضوي مناسب يمكن أن يكون هذا الهاليد ألكيل (1˚,2˚,3˚), ألليليك, او ألكيل عطري (مثل البنزيل) أو أريل (فينيل, فينيل مستبدل).

كاشف جرينارد

إن أحد الإستخدامات المهمة جداً لكاشف غرينيار هي تفاعله مع الألدهيدات و الكيتونات. تكون الرابطة كربون ـــ مغنزيوم في كاشف جرينيار ذات قطبية عالية. فليس من المستغرب, عند الإضافة إلى مركبات الكربونيل, أن ترتبط الزمرة العضوية إلى الكربون و المغنزيوم إلى الأكسجين.

و يكون المنتج هو ملح المغنزيوم للكحول الضعيف الحموضة و الذي يتحول بسهولة إلى الكحول نفسه بإضافة حمض أقوى و هو الماء .

لما كان Mg(OH)X المتشكل عبارة عن مادة لزجة فمن الصعب التعامل بها . و يستخدم عموماً حمض معدني ممدد ( H2SO4, HCl) عوضاً عن الماء, و بالتالي تتشكل أملاح المغنزيوم الذوابة في الماء.

إن كواشف جرينيار هي كواشق تقليدية في الاصطناعات, و يزداد استخدام مركبات الليثيوم العضوية بشكل رئيسي لأنها أقل ميلاً إلى إحداث تفاعلات جانبية غير مرغوبة, و يمكن أن تحضر مركبات الليثيوم العضوية بنفس طريقة كواشف جرينيار, بالتفاعل بين المعدن و الهاليدات العضوية .

لماذا يعد اصطناع جرينيار كبير الأهمية؟ لأنه يمكننا من أخذ جزيئين عضويين و تحويلهما إلى جزيء أكبر.

و لحدوث ذلك تتشكل الرابطة كربون ـــ كربون : حيث أننا نربط معاً كربوناً الكتروفيلياً و كربوناً نوكليوفيلياً. يزود الكربون النوكليوفيلي بزمرة كربونيل . ومن أجل الكربون النوكليوفيلي فإننا نعود ثانية إلى الزمرة العضوية الشبيهة بالكربانيون في المركب المعدني العضوي: كاشف غرينيار أو مركب الليثيوم العضوي. لذلك يكون تفاعل غرينيارمثالاً على التفاعل النموذجي للألدهيات و الكيتونات: الإضافة النوكليوفيلية.

و لكن ليس هذا الأمر سوى نصف القصة, فلا يتضمن اصطناع جرينارد تشكيل رابطة كربون ـــ كربون فقط, إنما نجد أيضاً أن المنتج يحتوي على الزمرة متعددة الإستعمالات OH ــــ .
"" التقرير موجود بالمرفقات بشكل مرتب و كامل ومدعم بالمعادلات ""

م
نفع الله به