Metil guruhini ifodalashning turli usullari (koʻk rang bilan belgilangan)

Metil guruhi – kimyoviy formulaga ega, uchta vodorod atomi bilan bogʻlangan bitta uglerod atomini oʻz ichiga olgan metandan olingan alkil.CH₃. Formulalarda guruh koʻpincha Me deb qisqartiriladi. Ushbu uglevodorod guruhi koʻplab organik birikmalarda uchraydi. Bu koʻpchilik molekulalarda juda barqaror guruhdir. Metil guruhi odatda kattaroq molekulaning bir qismi boʻlib, molekulaning qolgan qismiga bitta kovalent bogʻ bilan bogʻlangan (−CH₃), u oʻz-oʻzidan uchta shakldan birida topilishi mumkin: metanid anioni (CH−3), metiliy kationi (CH+3) yoki metil radikali (${\ce {CH3}}$). Anion sakkizta valentlik elektronga ega, etti radikal va oltita kation. Uchala shakl ham yuqori reaktiv va kamdan-kam kuzatiladi.

Metil kation, anion va radikal

Metil kation

Metiliy kationi (CH+3) gaz fazasida mavjud, ammo boshqa tarzda uchramaydi. Baʼzi birikmalar manbalari hisoblanadi CH+3 kationidir va bu soddalashtirish organik kimyoda keng qoʻllanadi. Masalan, metanolning protonlanishi S_N2 yoʻli bilan reaksiyaga kirishadigan elektrofil metillovchi reagentni beradi:

CH₃OH + H⁺ → [CH₃OH₂]⁺

Xuddi shunday, metil yodid va metil triflat metil kationining ekvivalenti sifatida qaraladi, chunki ular kuchsiz nukleofillar tomonidan osonlik bilan S_N2 reaksiyalariga kirishadi.

Metil anion

Metanid anioni (CH−3) faqat siyrak gaz fazasida yoki ekzotik sharoitda mavjud. U past bosimda (bir torr dan kam) ketenda elektr zaryadsizlanishi natijasida hosil boʻlishi mumkin va uning reaksiya entalpiyasi taxminan 7002252200000000000♠252.2±3.3 kJ/mol ni tashkil qiladi.7002252200000000000♠252.2±3.3 kJ/mol. Bu kuchli superbaza; faqat litiy monoksit anioni (LiO⁻) va dietinilbenzol dianionlari kuchliroq ekanligi maʼlum.

Organik reaksiyalar mexanizmlarini muhokama qilishda metil litiy va tegishli Grignard reagentlari koʻpincha tuzlari hisoblanadi.CH−3 ; va model tavsif va tahlil qilish uchun foydali boʻlishi mumkin boʻlsa-da, bu faqat foydali fantastika. Bunday reagentlar odatda metilgalogenidlardan tayyorlanadi:

2 M + CH₃X → MCH₃ + MX

bu yerda M ishqoriy metalldir.

Metil radikali

Metil radikali ${\ce {CH3}}$. U suyultirilgan gazlarda mavjud, ammo koʻproq konsentrlangan shaklda u etangacha dimerlanadi. U faqat maʼlum birikmalarning, ayniqsa –N=N- aloqasi boʻlgan birikmalarning termal parchalanishi natijasida hosil boʻlishi mumkin.

Reaktivlik

Metil guruhining reaktivligi qoʻshni oʻrnini bosuvchi moddalarga bogʻliq. Metil guruhlari juda reaktiv boʻlishi mumkin. Masalan, organik birikmalarda metil guruhi eng kuchli kislotalarning hujumiga ham qarshilik koʻrsatadi.

Oksidlanish

Metil guruhining oksidlanishi tabiatda va sanoatda keng tarqalgan. Metildan olingan oksidlanish mahsulotlari quyidagilardir:CH₂OH, –CHO va –COOH. Masalan, permanganat koʻpincha metil guruhini karboksil (-COOH) guruhiga aylantiradi, masalan, toluolni benzoik kislotaga aylantirish. Oxir oqibat, metil guruhlarining oksidlanishi yonishda koʻrinib turganidek, protonlar va karbonat angidridni beradi.

Metillanish

Demetilatsiya (metil guruhining boshqa birikmaga oʻtishi) keng tarqalgan jarayon boʻlib, bu reaksiyaga kirishadigan reagentlar metillashtiruvchi moddalar deb ataladi. Umumiy metilleştirici moddalar dimetil sulfat, metil yodid va metil triflatdir. Metanogenez, tabiiy gaz manbai, demetilatsiya reaksiyasi orqali yuzaga keladi. Ubiquitin va fosforillanish bilan birgalikda metillanish oqsil funksiyasini oʻzgartirish uchun asosiy biokimyoviy jarayondir.

Deprotonatsiya

Baʼzi metil guruhlari deprotonatsiya qilinishi mumkin. Masalan, asetondagi metil guruhlarining kislotaligi ((CH₃)₂CO) metandan taxminan 10 ²⁰ marta kislotaliroqdir. Olingan karbanionlar organik sintez va biosintezdagi koʻplab reaksiyalarda asosiy oraliq moddalardir. Yog 'kislotalari shu tarzda ishlab chiqariladi.

Erkin radikal reaksiyalar

Benzil yoki allilik pozitsiyalarga joylashtirilganda, C-H aloqasining kuchi pasayadi va metil guruhining reaktivligi ortadi. Ushbu kuchaytirilgan reaktivlikning bir koʻrinishi benzilxloridni olish uchun toluolda metil guruhining fotokimyoviy xlorlanishidir.

Xiral metil

Maxsus holatda bitta vodorod deyteriy (D) va boshqa vodorod tritiy (T) bilan almashtirilsa, metil oʻrnini bosuvchi xiral boʻladi. Optik jihatdan sof metil birikmalarini ishlab chiqarish usullari mavjud, masalan, xiral sirka kislotasi (CHDTCO₂H). Xiral metil guruhlarini qoʻllash orqali bir nechta biokimyoviy oʻzgarishlarning stereokimyoviy kursi tahlil qilindi.

Aylanish

Metil guruhi R-C oʻqi atrofida aylanishi mumkin. Bu gazsimon metilxlorid kabi eng oddiy holatlarda erkin aylanishdirCH₃Cl. Koʻpgina molekulalarda qolgan R R–C oʻqining C_∞ simmetriyasini buzadi va uchta protonning erkin harakatini cheklovchi potentsial V ($\phi$) ni hosil qiladi. Etan namunasi uchun CH₃CH₃, bu etan toʻsiq nomi ostida muhokama qilinadi. Kondensatsiyalangan fazalarda qoʻshni molekulalar ham potentsialga hissa qoʻshadi. Metil guruhining aylanishini kvazelastik neytronlar tarqalishi yordamida eksperimental tarzda oʻrganish mumkin.

Etimologiya

Fransuz kimyogarlari Jan- Batist Dyuma va Evgeniy Peligot metanolning kimyoviy tuzilishini aniqlagandan soʻng, uning kelib chiqishini taʼkidlash maqsadida yunoncha meti „vino“ dan „metilen“ va hȳlē „yogʻoch, daraxtlarning yamogʻi“ ni „yogʻochdan tayyorlangan spirt“ ni kiritdilar. modda)". „Metil“ atamasi taxminan 1840-yilda „metilen“ dan qayta hosil boʻlish yoʻli bilan olingan va keyinchalik „metil spirti“ ni (1892-yildan beri " metanol " deb ataladi) tavsiflash uchun qoʻllanilgan.

Metil – bu alkan (yoki alkil) molekulasi uchun organik kimyo atamasining IUPAC nomenklaturasi boʻlib, bitta uglerod mavjudligini koʻrsatish uchun „meth-“ prefiksidan foydalanadi.

Yana qarang

• AdoMet