Grignardin reaktio

Nukleofiilinen hiiliatomi ja karbonyyliyhdisteet

Tavallisimmissa funktionaalissa ryhmissä on mukana hiiltä elektronegatiivisempi atomi, kuten happi, typpi tai halogeeni. Tällöin funktionaaliseen ryhmään kuuluva hiiliatomi tai ryhmää lähinnä oleva hiiliatomi saa positiivisen osittaisvarauksen, ts. hiiliatomista tulee elektrofiilinen.

Entäpä, kun hiiliatomi sitoutuu elektropositiiviseen metalliin, litiumiin tai magnesiumiin, orgaanisissa metalliyhdisteissä? Hiiliatomin ja metalliatomin välinen sidos polarisoituu, ja koska hiili on näitä metalleja elektronegatiivisempi, se saa näissä yhdisteissä negatiivisen osittaisvarauksen. Sidoksen katketessa heterolyyttisesti elektronipari jää hiiliatomille. Hiili on siten tällaisissa organometallisissa yhdisteissä nukleofiilinen. Niinpä nämä yhdisteet tarjoavat keinon uusien C—C-sidosten muodostamiseen elektrofiilisen ja nukleofiilisen hiiliatomin välille.

		Tärkeimpiin organaanisiin metalliyhdisteisiin, joita käytetään reagensseina, kuuluu Grignardin reagenssi*.	Kiinnitä huomiota seuraaviin asioihin:
			Grignardin reagenssin valmistus
	Halogeenialkaani pelkistetään magnesiumilla kuivassa dietyylieetteriliuoksessa.		Miksi liuoksessa ei saa olla vettä?
	Grignardin reaktiolla saadaan ketoniin, aldehydiin tai esteriin lisätyksi alkyyliryhmä ja karbonyyliryhmä pelkistetyksi. Tuotteena on alkoholi.
Mekanismi			Vaihe 1: kuiva (C₂H₅)₂O Vaihe 2: laimea hapon vesiliuos
	R₁ ja R₂ ovat alkyyliryhmiä. Y on vetyatomi, alkyyli- tai alkoksiryhmä. R₁:n tilalla voi myös olla vetyatomi. Bromia ei ole merkitty mekanismiin, koska sillä on sivurooli. Joissakin reaktioissa käytetään alkyylilitium-reagenssia (RLi).		Miksi lisätään hapon vesiliuosta?
Esimerkki			Metanaalista saadaan primaarinen alkoholi.
			Etanaalista saadaan sekundaarinen alkoholi.

Tehtävä

				Tuote on tertiaarinen alkoholi.
THF?

*	Grignardin reaktio ja reagenssi ovat saaneet nimensä tätä reaktiotyyppiä tutkineen ranskalainen kemistin Victor Grignardin (1871 – 1935) mukaan.
	Grignard-tyyppinen reaktio on mahdollinen myös halogeenialkeeneille ja halogeenibentseeneille.


	Dietyylieetterin on oltava kuivaa, koska magnesium reagoi veden kanssa.
	Mg + 2 H₂O Mg(OH)₂ + H₂


	Vaiheessa 1 syntyy magnesiumalkoksidi, josta tuotteeksi haluttu alkoholi vapautuu, kun lisätään laimeaa happoliuosta. Mg-ionit siirtyvät liuokseen.


		THF eli tetrahydrofuraani on syklinen eetteri. Yhdisteen systemaattinen nimi on oksasyklopentaani.

Mikä on yllä olevan reaktion karbonyyliyhdiste?
Grignardin reaktio tuottaa tertiaarista alkoholia, kun karbonyyliyhdisteenä on	.
Hiilidioksidi reagoi karbonyyliyhdisteen tapaan Grignardin reagenssin kanssa (alla). Tuote ei tällöin ole alkoholi vaan	.

Kynä ja paperi! Laadi reaktiokaavioyhteenveto Grignardin reaktiosta! Vertaa malliin!