De bensyl eller bensyl är en vanlig substituentgrupp inom organisk kemi vars formel är C6H5CHtvå- eller Bn-. Strukturellt består den helt enkelt av föreningen av en metylengrupp, CHtvå, med en fenylgrupp, C6H5; det vill säga en kolsp3 direkt bundet till en bensenring.
Därför kan bensylgruppen ses som en aromatisk ring fäst vid en liten kedja. I vissa texter föredras användningen av förkortningen Bn istället för C6H5CHtvå-, lätt att känna igen i vilken förening som helst; speciellt när den är fäst vid en syre- eller kväveatom, O-Bn eller NBntvå, respektive.
Denna grupp finns också implicit i ett antal allmänt kända föreningar. Till exempel till bensoesyra, C6H5COOH, kan betraktas som en bensyl vars kolsp3 den har genomgått omfattande oxidation; eller bensaldehyd, C6H5CHO, från en partiell oxidation; och bensylalkohol, C6H5CHtvåOH, ännu mindre rostig.
Ett annat något uppenbart exempel på denna grupp finns i toluen, C6H5CH3, som kan genomgå ett visst antal reaktioner som ett resultat av den ovanliga stabiliteten som härrör från bensylradikaler eller karbocationer. Bensylgruppen tjänar emellertid till att skydda OH- eller NH-grupperna.två av reaktioner som oönskat modifierar produkten som ska syntetiseras.
Artikelindex
I den första bilden visades den allmänna representationen av en förening med en bensylgrupp: C6H5CHtvå-R, där R kan vara vilket som helst annat molekylärt fragment eller atom. Genom att variera R kan sålunda ett stort antal exempel erhållas; några enkla, andra bara för en viss region i en större struktur eller uppsättning.
Bensylalkohol härrör exempelvis från att ersätta OH med R: C6H5CHtvå-ÅH. Om det istället för OH är NH-gruppentvå, sedan uppstår bensylaminföreningen: C6H5CHtvå-NHtvå.
Om Br är atomen som ersätter R är den resulterande föreningen bensylbromid: C6H5CHtvå-Br; R för COtvåCl ger upphov till en ester, bensylklorkarbonat (eller karbobensoxylklorid); och OCH3 ger upphov till bensylmetyleter, C6H5CHtvå-OCH3.
Även (men inte riktigt korrekt) kan R antas av en ensam elektron: bensylradikalen, C6H5CHtvå·, Produkt av befrielsen av radikalen R ·. Ett annat exempel, även om det inte ingår i bilden, är fenylacetonitril eller bensylcyanid, C6H5CHtvå-CN.
Det finns föreningar där bensylgruppen knappast representerar en specifik region. När så är fallet används ofta förkortningen Bn för att förenkla strukturen och dess illustrationer..
Ovanstående föreningar har gemensamt inte bara den aromatiska eller fenylringen utan också bensylväten; dessa är de som tillhör sp kol3.
Sådana väten kan representeras som: Bn-CH3, Bn-CHtvåR eller Bn-CHRtvå. Bn-CR-föreningen3 saknar bensylväte och därför är dess reaktivitet mindre än de andra.
Dessa väten skiljer sig från de som vanligtvis är bundna till ett sp-kol3.
Tänk till exempel på metan, CH4, som också kan skrivas som CH3-H. För att CH-bindningen ska brytas3-H vid en heterolytisk nedbrytning (radikalbildning) måste en viss mängd energi tillföras (104kJ / mol).
Men energin för samma C-bindning bryts6H5CHtvå-H är lägre jämfört med metan (85 kJ / mol). Eftersom denna energi är mindre innebär det att radikalen C6H5CHtvåDet är mer stabilt än CH3·. Detsamma händer i mer eller mindre grad med andra bensylväten.
Följaktligen är bensyliska väten mer reaktiva när de genererar mer stabila radikaler eller karbocationer än de som orsakas av andra väten. Varför? Frågan besvaras i nästa avsnitt.
Radikalen C ansågs redan6H5CHtvå·, Saknar bensylkarbokokation: C6H5CHtvå+. I den första finns en ensam oparad elektron och i den andra en elektronisk brist. De två arterna är mycket reaktiva och representerar övergående föreningar från vilka reaktionens slutprodukter kommer..
Carbon sp3, efter att ha förlorat en eller två elektroner för att bilda radikalen respektive karbokationen kan den anta sp-hybridiseringtvå (trigonalplan), på ett sådant sätt att det finns minst möjligt avstötning mellan dess elektroniska grupper. Men om det råkar vara sptvå, Kan konjugering uppstå som de aromatiska ringkolerna? Svaret är ja.
Denna konjugering eller resonans är nyckelfaktorn för att förklara stabiliteten hos dessa bensyl- eller bensyl-härledda arter. Följande bild illustrerar ett sådant fenomen:
Observera att där en av de bensyliska vätena var kvar, var en orbital kvar sid med en oparad elektron (radikal, 1e-), eller ogiltigt (carbocation, +). Som kan ses, denna orbital sid är parallellt med det aromatiska systemet (de grå och ljusblå cirklarna), med den dubbla pilen som indikerar början av böjningen.
Således kan både den oparade elektronen och den positiva laddningen överföras eller dispergeras genom den aromatiska ringen, eftersom deras orbitalers parallellitet gynnar den geometriskt. Dessa ligger dock inte i någon omloppsbana sid aromatisk ring; endast i de som tillhör kolerna i orto- och parapositioner med avseende på CHtvå.
Det är därför de ljusblå cirklarna sticker ut ovanför de grå: i dem koncentreras den negativa eller positiva tätheten av radikalen respektive karbokationen..
Det bör nämnas att denna konjugering eller resonans inte kan förekomma i sp-kol3 mest avlägsna från den aromatiska ringen.
Till exempel kan radikalen C6H5CHtvåCHtvåDet är mycket mer instabilt eftersom den oparade elektronen inte kan konjugera med ringen när CH-gruppen ingripertvå emellan och med sp-hybridisering3. Detsamma gäller C6H5CHtvåCHtvå+.
Sammanfattningsvis: bensylväten är benägna att reagera, antingen genererar en radikal eller en karbokation, vilket i sin tur orsakar slutprodukten av reaktionen. Därför reagerar de via en SN-mekanism.1.
Ett exempel är bromering av toluen under ultraviolett strålning:
C6H5CH3 + 1 / 2Brtvå => C6H5CHtvåBr
C6H5CHtvåBr + 1 / 2Brtvå => C6H5CHBrtvå
C6H5CHBrtvå + 1 / 2Brtvå => C6H5CBr3
I själva verket produceras Br-radikaler i denna reaktion..
Å andra sidan reagerar bensylgruppen själv för att skydda OH- eller NH-grupperna.två i en enkel substitutionsreaktion. Således kan en ROH-alkohol "bensyleras" med användning av bensylbromid och andra reagens (KOH eller NaH):
ROH + BnBr => ROBn + HBr
ROBn är en bensyleter, till vilken dess ursprungliga OH-grupp kan återföras om den utsätts för ett reduktivt medium. Denna eter bör förbli oförändrad medan andra reaktioner utförs på föreningen..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.