Mae ymatebion gostyngiad yn bennaf mewn gwyddoniaeth naturiol ar gyfer cyfuno ac addasu cymysgeddau amrywiol.Hydride Alwminiwm Lithiwm(LAH) yn adnabyddus am ei allu i leihau ystod eang o grwpiau swyddogaethol ac mae'n asiant lleihau hynod effeithiol. Fodd bynnag, anaml y mae LAH yn cymryd rhan mewn adweithiau lleihau uniongyrchol o ran alcenau.
Mae alcenau, sydd â bondiau dwbl rhwng carbon a charbon, yn anoddach gweithio â nhw na chyfansoddion â charbonylau. Mae LAH yn adnabyddus yn y bôn am ei adweithedd tuag at grynoadau carbonyl, fel y rhai sy'n cael eu holrhain mewn aldehydau, cetonau, esterau, ac asidau carbocsilig, lle mae'n llwyddo i ychwanegu gronynnau hydrid i'r carbonyl carbonyl electroffilig. Nid yw natur gyfoethog electronau bondiau carbon deublyg mewn alcenau yn cyfathrebu'n brydlon â LAH, gan eu bod yn colli'r marc ar gymeriad electroffilig sylfaenol ar gyfer ymosodiad niwclioffilig cymhellol.
|
|
|
Yn lle hynny, mae hydrogeniad catalytig, lle mae hydrogen moleciwlaidd (H2) a chatalyddion metel fel palladium, platinwm, neu nicel yn cael eu defnyddio, yn lleihau alcenau yn amlach. Mae'r dechneg hon yn ychwanegu hydrogen ar draws y bond deublyg, gan newid yr alcen yn gyfan gwbl i alcan. Felly, er bod LAH yn arbenigwr sy'n lleihau'n hyblyg ac yn gryf, nid yw ei gymhwysiad yn ymestyn i'r gostyngiad uniongyrchol mewn alcenau.
deall hydrid alwminiwm lithiwm: asiant lleihau pwerus
Defnyddir cyfansawdd anorganig Lithium Aluminium Hydride, a elwir hefyd yn LiAlH4, yn aml mewn synthesis organig. Mae'n adnabyddus am gryfderau ei briodweddau, sy'n golygu ei fod yn adweithydd poblogaidd i rai arbenigwyr gwyddonol pan fydd angen iddynt leihau crynoadau ymarferol penodol.
Mae LAH wedi'i wneud allan o foleciwlau lithiwm ac alwminiwm sydd ynghlwm wrth hydrogen. Mae'n lleihau'n bwerus oherwydd ei strwythur unigryw. Mae aldehydau a cetonau, cyfansoddion carbonyl, yn arbennig o addas ar gyfer lleihau alcohol. Gall hefyd leihau asidau carbocsilig, esterau, ac, yn syndod, rhai cyfansoddion sy'n cynnwys nitrogen.
Boed hynny fel y bo, beth ellir ei ddweud am alcenau? Gadewch i ni fynd yn fyr dros beth yw alcenau a sut mae lleihau yn nodweddiadol yn gweithio gyda'r cyfansoddion hyn cyn i ni ateb y cwestiwn hwnnw.
alcenau a gostyngiad: yr hyn sydd angen i chi ei wybod
Gelwir hydrocarbonau annirlawn ag o leiaf un bond dwbl carbon-carbon yn alcenau. Mae'r bondiau deublyg hyn yn elfen hanfodol o alcenau ac yn cymryd rhan enfawr yn eu hadweithedd. Pan fyddwn yn sôn am leihau alcenau, fel arfer rydym yn golygu gwneud y bond dwbl carbon-carbon yn fond sengl trwy ychwanegu atomau hydrogen ato.
Mae'r rhyngweithiad hwn, a elwir yn hydrogeniad, yn trawsnewid alcen yn alcan mewn gwirionedd. Mae'n adwaith cyffredin mewn cemeg organig ac fe'i defnyddir wrth gynhyrchu bwyd yn ogystal â mireinio petrolewm.
Yn y rhan fwyaf o achosion, defnyddir catalyddion fel palladium neu blatinwm i hydrogeneiddio alcenau ym mhresenoldeb nwy hydrogen. Fodd bynnag, ni ddylid dweud rhywbeth amdanoHydride Alwminiwm Lithiwm? A allai ar unrhyw adeg gyflawni'r gostyngiad hwn?
y truss am hydrid alwminiwm lithiwm ac alcenau
Dyma'r gwir anhygoel: O dan amodau arferol, nid yw hydride alwminiwm lithiwm yn lleihau alcenau. Nid yw LAH yn ychwanegu hydrogen yn effeithiol ar draws bond dwbl carbon-carbon alcenau, er gwaethaf ei bŵer lleihau cryf.
O ystyried enw da LAH fel asiant lleihau grymus, gall hyn ymddangos yn wrthreddfol. Ond mae'n bwysig gwybod bod gwahanol gyfryngau lleihau yn effeithiol ar gyfer gwahanol fathau o gyfansoddion ac yn gweithio trwy wahanol fecanweithiau.
Lleihau bondiau pegynol, fel y rhai mewn cyfansoddion carbonyl, yw lle mae hydrid alwminiwm lithiwm yn disgleirio fwyaf. Fodd bynnag, mae bond dwbl carbon-carbon alcenau yn amhenodol. Ni all LAH leihau alcenau yn effeithiol oherwydd y gwahaniaeth hwn mewn polaredd i raddau helaeth.
Felly, os ydych chi'n gobeithio lleihau alcen i alcan, bydd yn rhaid i chi edrych heibio i Lithium Aluminium Hydride. Opsiwn gwell fyddai hydrogeniad catalytig gyda nwy hydrogen a chatalydd metel fel palladium neu blatinwm.
pan fydd hydride alwminiwm lithiwm yn disgleirio: ei wir gryfderau
Er efallai nad LAH yw'r adweithydd go-i ar gyfer lleihau alcenau, mae'n rhagori mewn llawer o adweithiau lleihau eraill.
Dewch i ni archwilio rhai o'r meysydd lle mae Lithium Aluminium Hydride yn wirioneddol ddisgleirio:
Gostyngiad Carbonyl
Mae LAH yn ardderchog am leihau aldehydau a cetonau i alcoholau cynradd ac eilaidd, yn y drefn honno. Mae hyn yn ei gwneud yn amhrisiadwy yn y synthesis o gyfansoddion amrywiol sy'n cynnwys alcohol.
Deilliadau Asid Carbocsilig
Gall leihau asidau carbocsilig, esterau, a chloridau asid i alcoholau cynradd. Mae hyn yn arbennig o ddefnyddiol wrth synthesis moleciwlau organig cymhleth.
Gostyngiad Nitrile
Gall LAH leihau nitrilau i aminau cynradd, trawsnewidiad sy'n bwysig wrth gynhyrchu gwahanol fferyllol a chyfansoddion eraill sy'n cynnwys nitrogen.
Amide Gostyngiad
Gall leihau amides i aminau, trawsnewidiad gwerthfawr arall mewn synthesis organig.
Mae'r adweithiau hyn yn dangos gwir bŵer Lithiwm Alwminiwm Hydride. Mae ei allu i leihau ystod eang o grwpiau swyddogaethol yn ei wneud yn arf anhepgor ym mhecyn cymorth y cemegydd organig.
ystyriaethau diogelwch gyda hydride alwminiwm lithiwm
Tra ein bod ar destun LAH, mae cyfeirio at ei ystyriaethau o ran ymdrin â llesiant yn arwyddocaol. Mae Lithiwm Alwminiwm Hydride yn gyfansoddyn hynod ymatebol a gall fod yn beryglus ar y cyfle i ffwrdd na chymerodd ofal priodol.
Mae LAH yn ymateb yn ffyrnig â dŵr, gan gyflenwi nwy hydrogen hylosg. Yn yr un modd mae'n byrofforig, sy'n golygu y gall oleuo'n annisgwyl mewn aer. Yn y modd hwn, dylid ymdrin ag ef o dan amgylchiadau segur, fel arfer gan ddefnyddio toddyddion sych, sans ocsigen ac o dan amgylchedd nitrogen neu argon.
Dilynwch gonfensiynau diogelwch cyfreithlon yn barhaus wrth weithio gyda LAH, gan gofio gwisgo offer amddiffynnol unigol priodol a gweithio i ardal wedi'i hawyru'n fawr iawn neu gwfl mwg.
casgliad
Ar y cyfan, tra bod Lithium Aluminium Hydride yn arbenigwr cryf a hyblyg sy'n lleihau, ni all leihau alcenau o dan amgylchiadau arferol. Fodd bynnag, er gwaethaf y cyfyngiad hwn, nid yw ei arwyddocâd mewn synthesis organig yn lleihau. Mae LAH yn parhau i fod yn adweithydd brys ar gyfer lleihau nifer fawr o gynulliadau defnyddiol eraill.
Rhaid i unrhyw un sy'n gweithio mewn cemeg organig fod yn ymwybodol o alluoedd a chyfyngiadau adweithyddion LAH. Mae'n galluogi cemegwyr i ddewis yr offerynnau priodol ar gyfer adweithiau penodol, gan arwain at syntheses sy'n fwy cynhyrchiol a llwyddiannus.
P'un a ydych chi'n dan-astudiwr yn dod i wybod am ymatebion gostyngiad neu'n ffisegydd wedi'i baratoi'n ofalus sy'n gobeithio uwchraddio'ch cyrsiau gweithgynhyrchu, gan wybod pryd a sut i ddefnyddioHydride Alwminiwm Lithiwmyn gallu cael effaith aruthrol yn eich gwaith.
Cofiwch, ym myd gwyddoniaeth, mae gan bob adweithydd ei asedau a'i ddiffygion. Yr allwedd yw gwybod sut i ddefnyddio'r priodweddau hyn i gyflawni'ch amcanion gweithgynhyrchu yn llwyddiannus ac yn ddiogel.
cyfeiriadau
Smith, MB, & March, J. (2007). Cemeg organig ddatblygedig mis Mawrth: adweithiau, mecanweithiau a strwythur. John Wiley a'i Feibion.
Carey, FA, a Sundberg, RJ (2007). Cemeg Organig Uwch: Rhan A: Strwythur a Mecanweithiau. Gwyddoniaeth a Chyfryngau Busnes Springer.
Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Cemeg Organig. Gwasg Prifysgol Rhydychen.
Kürti, L., & Czakó, B. (2005). Cymwysiadau strategol o adweithiau a enwir mewn synthesis organig. Elsevier.
Wiberg, KB (1965). Ocsidiad mewn Cemeg Organig. Y Wasg Academaidd.