فينيل الصوديوم

فينيل الصوديوم C6H5Na هو مركب عضوي للصوديوم . تم عزل فينيل الصوديوم الصلب لأول مرة بواسطة نيف عام 1903. على الرغم من تشابه سلوك فينيل الصوديوم وفينيل المغنيسيوم بروميد ، إلا أن المركب العضوي للصوديوم نادر الاستخدام. [ 2 ]

توليف

تم اقتراح وجود فينيل الصوديوم في الأصل من قبل أوغست كيكولي بعد ملاحظة تكوين بنزوات الصوديوم في تفاعل بروموبنزين مع الصوديوم تحت ثاني أكسيد الكربون .

في عملية التخليق الأصلية، تبين أن ثنائي فينيل الزئبق والصوديوم ينتجان معلقًا من فينيل الصوديوم:

(C 6 H 5 ) 2 Hg + 3 Na → 2 C 6 H 5 Na + NaHg

يُستخدم تفاعل شوريجين أيضًا في توليد فينيل الصوديوم، حيث يتم معالجة مركب ألكيل الصوديوم بالبنزين: [ 3 ]

RNa + C6H6 → RH + C6H5Na

يمكن أن تؤدي هذه الطريقة أيضًا إلى إضافة ذرة صوديوم ثانية. يحدث هذا التمعدن الثنائي في الموضعين ميتا وبارا . ومن المعروف أن استخدام بعض مركبات ألكيل الصوديوم، مثل ن-أميل الصوديوم، يزيد بشكل كبير من تأثير التمعدن الثنائي هذا . [ 4 ]

تبادل المعادن والهالوجين

تعتمد إحدى الطرق الشائعة لتحضير فينيل الصوديوم على استخدام مسحوق الصوديوم مع بروموبنزين :

C 6 H 5 Br + 2 Na → C 6 H 5 Na + NaBr

يتم تقليل إنتاجية هذه الطريقة بسبب تكوين ثنائي الفينيل نتيجة لتفاعل فينيل الصوديوم مع مادة البداية من هاليد الأريل [ 5 ].

تبادل الليثيوم

تتضمن عملية التخليق الحديثة تفاعل فينيل الليثيوم و NaO t Bu : [ 6 ]

C 6 H 5 Li + t BuO Na + → C 6 H 5 Na + t BuO Li +

الخصائص والبنية

بنية ناتج إضافة فينيل الصوديوم- PMDTA ، تم حذف ذرات الهيدروجين من أجل الوضوح.

أظهرت أولى عمليات تصنيع فينيل الصوديوم باستخدام طريقة الزئبق العضوي أنها تُنتج مسحوقًا بنيًا فاتحًا. [ 7 ] اكتشف ويلهلم شلينك أن هذا المنتج ملوث بملغم الصوديوم . سمحت عملية الطرد المركزي بعزل فينيل الصوديوم النقي، والذي يظهر على شكل مسحوق أبيض مصفر غير متبلور، قابل للاشتعال بسهولة. [ 1 ]

كما هو الحال مع فينيل الليثيوم، تم بلورة نواتج إضافة المركب مع PMDTA . في حين يشكل فينيل الليثيوم ناتج إضافة أحادي مع PMDTA، يوجد فينيل الصوديوم على شكل ثنائي، مما يعكس نصف قطر الصوديوم الأكبر. [ 6 ]

تذوب معقدات فينيل الصوديوم وألكوكسيدات المغنيسيوم، وخاصةً إيثوكسي إيثوكسيد المغنيسيوم Mg ( OCH₂CH₂OEt ) ، في البنزين. ويتكون هذا المعقد من خلال التفاعل التالي :

NaPh + Mg(OCH 2 CH 2 OEt) 2 → Na 2 MgPh 2 (OCH 2 CH 2 OEt) 2

على الرغم من أن فينيل الصوديوم مُعقّد، إلا أنه يحتفظ بقدرته على الفينلة والتمعدن. إضافةً إلى ذلك، يتميز هذا المُعقّد بثباته العالي في البنزين، حيث يحتفظ بفعاليته بعد شهر من التخزين. [ 8 ]

يمكن استخدام فينيل الليثيوم أيضًا لتعديل خصائص فينيل الصوديوم. عادةً، يتفاعل فينيل الصوديوم بشدة مع ثنائي إيثيل الإيثر ، لكن جورج ويتيج أثبت أنه بتخليق فينيل الصوديوم مع فينيل الليثيوم في الإيثر، يتكون المركب ( C₆H₅Li ) (C₆H₅Na ) . يتفاعل فينيل الصوديوم في هذا المركب قبل فينيل الليثيوم، مما يجعله مركبًا فعالًا لتثبيت مركب الصوديوم شديد التفاعل . يمكن عزل هذا المركب على شكل بلورات صلبة قابلة للذوبان في الإيثر، وتبقى مستقرة في المحلول عند درجة حرارة الغرفة لعدة أيام. يستطيع فينيل الليثيوم تثبيت فينيل الصوديوم بنسبة تصل إلى 1:24 Li:Na، على الرغم من أن هذا ينتج عنه كتلة غير قابلة للذوبان، إلا أنه لا يزال من الممكن استخدامها في التفاعلات. [ 2 ]

ردود الفعل

استُخدمت التفاعلات التي تتضمن فينيل الصوديوم منذ منتصف القرن التاسع عشر، وإن كان ذلك قبل عام ١٩٠٣. ويُحضّر فينيل الصوديوم عادةً في الموقع بطريقة مماثلة لتلك المستخدمة في تحضير كواشف غرينيارد . ويُقدّم عمل أكري عددًا من الأمثلة على التفاعلات التي تتضمن هذا المركب. [ ٩ ]

الاقتران المتبادل

ينتج عن التفاعل مع بروميد الإيثيل إيثيل بنزين :

NaPh + Bret → PhEt + NaBr

يحدث تفاعل مماثل أيضًا في تحضير فينيل الصوديوم لإنتاج ثنائي الفينيل :

NaPh + PhBr → Ph-Ph + NaBr

ينتج عن تفاعل كلوريد البنزيل مع فينيل الصوديوم ثنائي فينيل الميثان و (E)-ستيلبين . ثنائي فينيل الميثان هو الناتج المتوقع من استبدال الكلوريد. يشير تكوّن الستيلبين إلى وجود وسائط جذرية مثل تلك المقترحة في آلية تفاعل وورتز-فيتيج.

ينتج عن تفاعل فينيل الصوديوم مع كلوريد البنزويل ، بعد التحلل المائي، ثلاثي فينيل كاربينول . ويُقترح أن يكون البنزوفينون وسيطاً.

2NaPh + PhCOCl → Ph3CONa + NaCl

التمعدن

تتم تفاعلات التمعدن مع فينيل الصوديوم بالشكل العام التالي:

PhNa + RH → C6H6 + RNa

يتم تأكيد/الكشف عن عملية التمعدن عن طريق معالجة المركب المعدني بثاني أكسيد الكربون، مما ينتج عنه كربوكسيلات الصوديوم المقابلة التي يمكن تحميضها لإنتاج حمض الكربوكسيل:

RNa + CO 2 → RCO 2 Na

تتبع عملية التمعدن ترتيبًا تفاعليًا يمكن التنبؤ به عمومًا. يمكن تمعدن البنزين بواسطة مركبات ألكيل الصوديوم، مما ينتج عنه فينيل الصوديوم. بعد ذلك، يصبح فينيل الصوديوم قادرًا على تمعدن مركبات عطرية أخرى. يُعد التولوين أكثر الكواشف استخدامًا في عملية التمعدن بواسطة فينيل الصوديوم، حيث ينتج عنه بنزيل الصوديوم. يمكن تمعدن التولوين عن طريق تصنيع فينيل الصوديوم فيه بدلًا من البنزين.

C 6 H 5 Cl + 2Na + C 6 H 5 CH 3 → C 6 H 6 + NaCl + C 6 H 5 CH 2 Na

يمكن بعد ذلك استخدام بنزيل الصوديوم في إضافة نيوكليوفيلية. ويمكن تحديد فعالية عملية التمعدن عن طريق كربنة وعزل ناتج حمض فينيل أسيتيك .

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 شلينك، دبليو؛ هولتز ، جوانا (يناير 1917). "Über die einfachsten metallorganischen Alkaliverbindungen" . Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 50 (1): 262-274 . دوى : 10.1002/cber.19170500142 .
  2. 1 2 سيفرث، ديتمار (يناير 2006). "مشتقات الألكيل والأريل للفلزات القلوية: كواشف تركيبية مفيدة كقواعد قوية ونوكليوفيلات فعالة. 1. تحويل هاليدات عضوية إلى مركبات عضوية فلزية قلوية". الكيمياء العضوية الفلزية . 25 (1): 13. doi : 10.1021/om058054a .
  3. ^ شورجين ، بول (مايو 1908). "قفازات التوليف Natrium und Halogenalkylen" . Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 41 (2): 2114. دوى : 10.1002/cber.190804102208 .
  4. برايس-سميث، د.؛ تيرنر، إي إي (1953). "177. المركبات العضوية الفلزية للفلزات القلوية. الجزء الثاني. التمعدن والتمعدن الثنائي للبنزين". مجلة الجمعية الكيميائية (مستأنفة) : 861-863 . doi : 10.1039/jr9530000861 .
  5. جينكينز، ويليام دبليو. (يونيو 1942). "دراسة حول تحضير فينيل الصوديوم". رسائل الماجستير (225).
  6. 1 2 شومان، أوي؛ بيرنس، أولريش. فايس، إروين (أبريل 1989). "Synthese und Struktur von Bis[μ-phenyl(pentamethyldiethylentriamin)natrium], einem Phenylnatrium-Solvat". أنجيواندتي كيمي . 101 (4): 481– 482. بيب كود : 1989AngCh.101..481S . دوى : 10.1002/ange.19891010420 .
  7. أكري، سان فرانسيسكو (أغسطس 1903). "حول فينيل الصوديوم وتأثير الصوديوم على الكيتونات (تقرير عن عمل جون أولريك نيف)". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 25 (8): 588-609 . doi : 10.1021/ja02010a026 .
  8. سكريتاس، كونستانتينوس ج.؛ ميخا-سكريتاس، ماريا (يونيو 1984). "كواشف الفلزات العضوية القلوية القابلة للذوبان في الهيدروكربونات. تحضير مشتقات الأريل". الكيمياء العضوية الفلزية . 3 (6): 904-907 . doi : 10.1021/om00084a014 .
  9. أكري، سولومون، ف (1903). حول فينيل الصوديوم وتأثير الصوديوم على الكيتونات . إيستون، بنسلفانيا: مطبعة شركة النشر الكيميائي. ص 1-23 . {{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )