Borinsav kezeli a körömgombát, Bór-, bór- és bórsav-piaci felülvizsgálat Oroszországban és világszerte (8. kiadás)
Tartalom
Látták: Átírás 1 Ajánlott irodalom 1. Az elektronhiányos fématom aprotikus oldószerekben ugyanis csak úgy tudja csökkenteni elektronhiányát, ha vagy az oldószer-molekula szabad elektronpárral rendelkező heteroatomjával, vagy egy másik fémorganikus molekula elektronban dús szénatomjával koordinálódik.
Az is előfordulhat, hogy ilyen elektrondonor vegyületeket mi magunk adunk a fémorganikus vegyület oldatához, hogy reaktivitását, regio- vagy sztereoszelektivitását módosítsuk, befolyásoljuk. Ezeket a lehetőségeket vizsgáljuk a leggyakrabban használt alap reagens, a butil-lítium példáján.
A butil-lítiumot legtöbbször valamilyen telített szénhidrogén típusú oldószerben, oldott formában hozzák forgalomba. Leggyakoribb a hexános oldat, de ciklohexánban, magasabb forráspontú paraffin típusú oldószerekben is kiszerelhető, mert ezekkel az anyagokkal a butil-lítium a tárolás körülményei között nem reagál.
Aggregáció hexánban Megfigyelték, hogy az elméleti számításoknál jóval kevésbé reaktív, például nem szakítja le a benzol hidrogénjét. Az ok: hexamerként van jelen hexános oldatban, a reaktív részt képviselő molekularészek az asszociátum belseje elé fordulnak, kifelé a hat propil lánc R helyezkedik el, leárnyékolva az aktív részt.
Reaktivitás szempontjából viszont nem előnyös a hexamer képződés. Ezért sokszor különböző más oldószerekkel, adalékokkal csökkentik az aggregációs fokot. Asszociátumok éter típusú oldószerekben A fémorganikus vegyületek reakcióit éter típusú oldószerekben hajtják végre dietil-éter, diizopropil-éter, terc-butil-metil-éter, tetrahidrofurán, glim, diglim, anizol. Ezeknek az oldószereknek az oxigénatomjai sokkal jobb elektrondonorok, mint a butil-lítium elektronfelesleggel rendelkező, lítiummal szomszédos szénatomja.
Ezért, ha a butil-lítium hexános oldatához például vízmentes tetrahidrofuránt adnak, akkor a hexamer szétesik és jellemzően tetramer, hőmérséklettől és koncentrációtól függően, kisebb mértékben dimer szerkezetű asszociátomok alakulnak ki.
Ha optikailag aktív tercier amint alkalmaznak, például a természetben is megtalálható - -sparteint, akkor a kialakuló optikailag aktív komplex enantioszelektív metallálási reakciókhoz is felhasználható. A fémorganikus szuperbázisok felfedezése re nyúlik vissza. A jelenséget a szerző úgy értelmezte, hogy in situ butil-kálium és lítium-terc-butoxid képződik és a butil-kálium természetesen erősebb bázis, mint a megfelelő lítium vegyület.
Ugyanezen keveréket egy évvel később Schlosser benzol metallálására használta, és kimutatta, hogy néhány perc alatt kvantitatívan végbement a reakció döntően fenil-kálium és kevés fenil-lítium keletkezett.
Ő ezt nem a butil-kálium képződésével magyarázta, hanem feltételezte, hogy a butil-lítium és a kálium-terc-butoxid olyan vegyes aggregátumot képez, amelyben a két fématom mindegyike kapcsolódik a butilcsoport terminális szénatomján kívül az alkoholát anion oxigénjéhez is. A későbbi mérések és preparatív kísérletek Schlosser feltételezését támasztották alá. Ilyenek például az aromás és heteroaromás vegyületek gyűrűihez kapcsolódó hidrogénatomok vagy a benzil- allil-helyzetű hidrogének ezeknek a pka értéke közötti, míg a klasszikus CH-savas vegyületek malonészter, acetecetészter stb.
Az egyik a szerves vegyület szempontjából tekintve reduktív ogul köröm gomba módszere, melynek során elemi fémmel reagáltatnak például alkilvagy aril-halogenidet.
Megjegyzendő, hogy ez a fém oldaláról szemlélve oxidatív helyettesítés. A klasszikus fémorganikus szakirodalomban sokszor ezen a néven található, mert a fémek szerves vegyületeivel először csak a szervetlen kémikusok foglalkoztak, és ők a fém oldaláról vizsgálták a reakciókat.
A másik nagy csoportba a cserebomlásos reakciók tartoznak. Ebbe a csoportba olyan reakciókat sorolnak, amelyekben egy már meglévő fémorganikus reagens felhasználásával állítanak elő egy másik fémorganikus vegyületet. Előállítás reduktív helyettesítéses módszerrel Az alkálifémek és alkáliföldfémek különböző távozó csoportot X tartalmazó alifás vagy aromás vegyülettel R-X reagálhatnak, ahol X lehet halogén, kalkogén, hidrogén vagy akár más fématom.
A gyógyszerkémiai alapfolyamatok keretében a leggyakrabban alkalmazott módszer az alkil- és arilhalogenidek alkáli- és alkáliföldfémekkel megvalósítható reakciója. Tagjai az oxigén Oa kén Sa szelén Sea tellúr Tea radioaktív borinsav kezeli a körömgombát Po és a mesterségesen előállítható livermorium Lv. SET folyamat ld.
Az egyik legjelentősebb mellékreakció a Wurtz-kapcsolás, amikor az oldatba kerülő alkil- vagy aril- gyökök egymással kapcsolódnak R-R vegyületté. A mellékreakciók visszaszorításának több eszköze is van. Ugyanezzel a módszerrel lehet gátolni az eliminációs mellékreakciót is. Természetesen a magnéziumból, lítiumból is készíthető porszerű reagens; ilyen nagy fajlagos felületű fémekkel azonban már nehezebb a munka. A nagyon finom eloszlású alkálifém- vagy magnéziumporok pirofórosak, ezért csak száraz, inert atmoszférában, abszolutizált oldószerekben használhatók.
A fémporok adagolása is gyakorlati problémákat vet fel ipari méretben, ezért alkalmazásukat, ha lehet, kerülik.
Ajánlott irodalom Gyógyszerkémiai alapfolyamatok Szerves fémvegyületek kémiája,
A nátriumhomok előállítása úgy történik, hogy a nátriumdarabokat magas forráspontú szénhidrogén-oldószerben például xilolban kevertetik és addig melegítik, míg a nátrium megolvad. Ekkor a nátrium megszilárdul, apró, homokszerű szemcsék formájában. Ha nem megfelelő még a fémpor használata sem, komplexek formájában lehet oldatba vinni az alkálifémeket és a magnéziumot. A kondenzált aromás szénhidrogének vagy például az elektronban dús di-terc-butilbifenil Freeman s reagens tetrahidrofuránban az elemi fémek diszperziójával kevertetve olyan komplexeket alkotnak, amelyek oldódnak a szerves oldószerben.
Manapság egyre gyakrabban alkalmazzák az említett fémek oldható sztirolos, naftalinos és egyéb komplexeit metalláló ágensnek. Bár a butil-bromid vagy jodid drágább, mindkét halogenid reakcióképesebb lenne a kloridnál.
A klorid választása ebben az esetben azonban nem elsősorban gazdasági alapon történt, hanem a melléktermék lítium-halogenid oldhatósága borinsav kezeli a körömgombát. A lítium-klorid ugyanis nem oldódik hexánban, míg a -bromid vagy -jodid a butil-lítiummal komplexálódva nagyrészt oldatban maradna.
A lítiumsó tartalmú butil- lítium reakciói eltérnek a sómentes reagensétől, borinsav kezeli a körömgombát is célszerű butil-kloriddal dolgozni. A másik ok az, hogy a kiszűrt só elektrolízisre vihető és így a sóképzésre elhasználódott fém lítium regenerálható.
A reakciót száraz hexánban, inert atmoszférában valósítják meg. Védőgázként a szakirodalom elsősorban argont javasol, mert a fém lítium igen könnyű fém és a hexán felszínén úszik, így folyamatosan érintkezik a gáztérrel.
A fém lítium a nitrogénnel lítium-nitridet LiN 2 képezhet, ha a nitrogéngáz nem elég száraz, ezért javasolják az argont. Az argon jó védőgáz, de nagyságrenddel drágább, mint a nitrogén. Ezért, ha nagytisztaságú, száraz nitrogén áll rendelkezésre, azzal is kivitelezhető a reakció. Megjegyzendő, hogy a magnézium is hajlamos lenne nitrid képzésére, de az általában a készülék alján, oldószerrel fedve helyezkedik el a reaktorban, tehát jellemzően nem érintkezik a gáztérrel. A fejlődő hőt a hexán párolgása viszi el a reflux hűtőbe.
Az adagolást tehát úgy szabályozzák, hogy az egyenletes forrás biztosított legyen. A reakció végén az elegyet lehűtik, a kivált lítium-kloridot inertizált szűrőn kiszűrik és a butil-lítiumot hexános oldatban tárolják. A lítium-kloridból, mint említettük, elektrolízissel újra fém lítiumot nyernek.
Bór-, bór- és bórsav-piaci felülvizsgálat Oroszországban és világszerte (8. kiadás)
A butil-lítium tulajdonságai, kezelése A butil-lítium bomlása Mindhárom butil-lítium izomer állás közben bomlik. A bomlás sebessége függ az oldat töménységétől a töményebb oldatban gyorsabba hőmérséklettől és a szerkezeti izomer típusától. A bomlási reakció spontán végbemenő β-elimináció, melynek során lítium-hidrid kihasadása közben butén izomer keletkezik 15 16 Ha tehát az üveg jól zár, akkor a fehér csapadék nem a levegő nedvességével történt hidrolitikus reakcióra utal, hanem az elimináció során keletkezett lítium-hidrid ülepszik le.
Tudni kell azt is, hogy minden méretű kiszerelésben a butil-lítium száraz nitrogén atmoszféra alatt van, és a védőgázt kis túlnyomással töltik az edénybe, hogy a szeptum meghibásodása vagy nagyobb edények esetében a szelep tökéletlen zárása miatt ne tudjon befelé áramlani a nedves levegő.
Emellett az önbomlás során keletkező butén is enyhe túlnyomást biztosít a palackban a butén jól oldódik apoláris oldószerekben, de természetesen szobahőfokon jelentős tenziója van.
Butil-lítium-tartalom meghatározása: A hosszan tárolt butil-lítium-oldatok anyagtartalmát felhasználás előtt célszerű meghatározni. Pontos eredményt ad és könnyen kivitelezhető a kettős titrálás módszere. Ehhez először ismert mennyiségű butillítium-oldatot inert atmoszféra alatt, külső jeges hűtés és intenzív kevertetés közben feleslegben vett vízbe csepegtetik.
Ekkor mind a butil-lítium, mind pedig a lítium-hidrid lítium-hidroxiddá hidrolizál, a hidridből emellett hidrogén is képződik. A lítium-hidroxid ismert töménységű sósavoldattal történő titrálásával meghatározható a minta totál bázicitása. Például 1,2-dibrómetánnal a butil-lítium exoterm reakcióban lítium-bromiddá, etilénné és butil-bromiddá alakul. A lítium-hidridet ezután vízzel hidrolizálják és a keletkező kevés lítium-hidroxid mennyiségét sav-bázis titrálással meghatározzák.
Ez az úgynevezett maradék bázicitás. A totál bázicitás és a kezelés gombák köröm kávé bázicitás különbsége adja meg az oldat butil-lítium-tartalmát. Butil-lítium hidrolízise A butil-lítium izomerek mindegyike hevesen reagál vízzel.
Az exoterm reakcióban bután és lítium-hidroxid keletkezik.
A butángáz és a butil-lítium oldószere, a hexán rendkívül tűzveszélyes és a hidrolízis során felszabaduló hő könnyen forrásba hozhatja az oldószert, sőt nagy mennyiségek esetén akár be is gyújthatja a butánt és a hexánt. Ezért a butil-lítium hidrolízisét vagy ilyen anyagot feltételezhetően tartalmazó reakcióelegyek hidrolitikus feldolgozását mindig inert atmoszféra alatt, intenzív hűtés és kevertetés közben kell végezni.
Ma már ipari felhasználásra kapható borinsav kezeli a körömgombát butil-lítiummal közel azonos reaktivitású hexil-lítium, amelyből a metallálások vagy a hidrolízis során hexán keletkezik, amely kevésbé illékony, szobahőmérsékleten folyékony halmazállapotú, és így a reaktorban tartható. Ezért ipari méretű reakciók megvalósításához a hexillítium javasolható. A magnéziumforgács aktiválására több módszert is alkalmaznak.
Laboratóriumban a száraz éter típusú oldószerben leülepedett borinsav kezeli a körömgombát, álló keverő mellett jód kristályt ejtve, elérhető, hogy a jód megmarja a fém felületét, magnézium-jodid keletkezése közben. Ugyancsak laboratóriumi módszer lehet borinsav kezeli a körömgombát száraz magnéziumforgácsok kevertetése oldószer nélkül száraz, inert atmoszférában. Ekkor a fémdarabok egymásról koptatják le az esetleges oxidréteget vagy más szennyezőt, borinsav kezeli a körömgombát közben kevés magnéziumpor is keletkezik.
Ezután oldószert és alkil-halogenidet adva a forgácshoz, a reakció könnyen beindul. Természetesen ez a módszer eróziót okozhat a készülék falán és a keverőn, ezért alkalmazása ipari méretben nem célszerű. A jó minőségű magnéziumforgács oldódásának elősegítésére sokszor alkalmaznak katalitikus mennyiségű, kis szénatom számú alkil-halogenidet, például metil-jodidot, amely sokkal reakcióképesebb, mint a nagyobb alkilvagy arilcsoportot tartalmazó halogénvegyületek.
Emellett a kis szénatom számú halogénvegyület katalitikus mennyisége a mellékreakciókat is csökkenteni képes. Ha például egy aromás halogénvegyületből Ar-X készítenek Grignard-reagenst, akkor a termék képződhet direkt módon, de az arilgyök le is szakadhat a fém felületéről és az oldószerrel vagy egy másik ilyen gyökkel melléktermékeket Ar-H, Ar-Ar adhat. A metiljodidból képződő Grignard-vegyület MeMgX az oldatba kerülve átadja a fém-halogenidet a nagyobb szénatom számú arilgyöknek, így csökkenti a mellékreakciók esélyét.
Az egyébként exoterm reakció beindításához sokszor melegítésre van szükség, később a fejlődő reakcióhő fenntarthatja az oldószer forrását, és így a párolgáshő reflux hűtőn történő elvonásával és az alkil- vagy aril-halogenid megfelelő ütemű adagolásával kézben tartható a reakció. Az X csoport lehet halogén elsősorban bróm vagy jódlehet hidrogén metallálásde lehet kalkogén O, S vagy akár szénatom is C-C -kötés hasítása. A gyógyszerkémiai alapfolyamatok keretében a két leggyakrabban alkalmazott módszer a halogén-fém csere és a metallálási reakciók.
Klór-és fluorvegyületeket ilyen kicserélési reakciókban általában nem használnak. Ha például az R-M reagens butil-lítium és a halogénvegyület brómbenzol, akkor a halogén és a fém kicserélődésének eredményeképpen fenil-lítiumhoz és butil-bromidhoz juthatunk.
A reakció hajtóereje az, hogy a fenil-lítium jóval gyengébb bázis, mint a butil-lítium. Az egyensúly tehát ebben az esetben gyakorlatilag teljesen az aromás lítium vegyület képződésének irányába tolódik el. Lehetséges mellékreakciók: A halogén-fém kicseréléses reakció kivitelezésénél azonban borinsav kezeli a körömgombát mellékreakcióval is számolni kell, ugyanis a kiinduló és a képződő halogénvegyületek elektrofil reagensként is működhetnek, és így homo-és heterokapcsolt melléktermékek is képződhetnek.
A lehetséges mellékreakciókat általános képletekkel mutatja a lenti ábra. Ugyanezen ábrán feltüntettük a brómbenzol és butil-lítium reakciójában esetlegesen várható melléktermékek szerkezetét is. Ezek közül a legvalószínűbb a butil-benzol képződése.
- Az igazi küzdelem a körömgomba ellen
- Ajánlott irodalom Gyógyszerkémiai alapfolyamatok Szerves fémvegyületek kémiája, - PDF Free Download
- A kezelés nail gombák house feltételek
- Népgyógyászat körömgomba
- Bór- bór- és bórsav-piaci felülvizsgálat Oroszországban és világszerte 8.
A halogén-fém kicserélés gyors reakció, tehát nem érdemes hosszú ideig várni, hanem amint lehet, hozzá kell adni a melléktermék alkil-halogenidnél gyorsabban reagáló elektrofilt pl.
