Для установки нажмите кнопочку Установить расширение. И это всё.

Исходный код расширения WIKI 2 регулярно проверяется специалистами Mozilla Foundation, Google и Apple. Вы также можете это сделать в любой момент.

4,5
Келли Слэйтон
Мои поздравления с отличным проектом... что за великолепная идея!
Александр Григорьевский
Я использую WIKI 2 каждый день
и почти забыл как выглядит оригинальная Википедия.
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
.
Лео
Ньютон
Яркие
Мягкие

Из Википедии — свободной энциклопедии

Виктор Гриньяр
фр. François Auguste Victor Grignard
Viktor-grignard.jpg
Дата рождения 6 мая 1871(1871-05-06)
Место рождения Шербур, Франция
Дата смерти 13 декабря 1935(1935-12-13) (64 года)
Место смерти Лион, Франция
Страна  Франция
Научная сфера органическая химия
Место работы Нанси-Университет
Альма-матер
  • Лионский университет[d]
Научный руководитель Philippe Barbier[d][1]
Известен как создатель реакции Гриньяра
Награды и премии
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Франсуа́ Огю́ст Викто́р Гринья́р (фр. François Auguste Victor Grignard; 6 мая 1871, Шербур — 13 декабря 1935, Лион) — французский химик, лауреат Нобелевской премии по химии, 1912 г. совместно с Полем Сабатье.

Энциклопедичный YouTube

  • 1/1
    Просмотров:
    2 205
  • ✪ Получение спиртов с помощью реактивов Гриньяра, часть 1

Субтитры

Рассмотрим получение спиртов с помощью реактивов Гриньяра. Начну с получения самих реактивов Гриньяра. Берем галогеналкан, вот он, слева. Добавляем металлический магний и немного диэтилового эфира в качестве растворителя. Воду добавлять нельзя, потому что она реагирует с реактивом Гриньяра. Результат показан справа — получается металлорганическое соединение, так? В этом веществе есть связь магний-углерод. Эту реакцию можно провести с другим металлом, например литием, но именно о магнийорганических реактивах рассказывают студентам на химии. Связь магний-углерод я обозначил красным. Здесь это ковалентная связь между углеродом и магнием. На самом деле она, скорее, ионная — этот вариант я показал ниже. Электроотрицательность атома углерода выше, чем у атома магния, поэтому электроны связи сдвигаются к атому углерода, который получает отрицательный заряд, формируя карбанион. Это уникальный карбанион, который способен выступать в качестве нуклеофила в реакциях получения спиртов. Так готовятся реактивы Гриньяра — полезнейшие инструменты в деле органического синтеза, за которые Виктор Гриньяр получил Нобелевскую премию в области химии. Рассмотрим механизм получения реактивов Гриньяра. Начнем с галогеналкана. В этот раз я покажу все неподеленные электронные пары галогена, вот они. Теперь мы добавляем магний, который расположен во второй группе периодической системы, значит у него два валентных электрона. На первом этапе реакции магний отдает один из своих электронов. Покажем, как один электрон переходит к атому углерода. Вот такая стрелочка. При этом формируется новый анион, потому что вместе с электроном углерод получает отрицательный заряд. Это так называемый анион-радикал. Анион-радикал — промежуточный продукт реакции. Я запишу это: анион-радикал. Анионом он стал из-за электрона, получив заряд. А радикал — потому что электрон неспаренный. Анион-радикал нестабилен и распадается. Два электрона связи переходят к атому галогена. Покажем, что из этого получится. У атома углерода остается всего один неспаренный электрон, а галоген к трем своим электронным парам добавляет четвертую. Теперь он отрицательно заряжен. А атом магния уже отдал один из своих электронов, поэтому у него остался всего один валентный электрон. Из-за этого он получает заряд +1. На этом роль атома магния отнюдь не заканчивается. На следующем этапе реакции магний отдает второй валентный электрон. Ему это выгодно, потому что так он получает конфигурацию инертного газа. Второй электрон магния также достается атому углерода. Что получается в результате? Перед вами атом углерода с тремя связями и двумя электронами. А еще у него формальный отрицатльный заряд. Это карбанион. Магний отдал оба своих электрона, став катионом с зарядом +2. Вот его заряд. С катионом магния образует ионную связь отрицательно заряженный галоген, то есть галоген-анион. Вот так. Итак, у магния два положительных заряда, у двух его соседей — по отрицательному. Это ионная связь. Это карбанион. Перерисую-ка я его немного иначе. Изображу здесь радикал с неподеленной электронной парой и формальным отрицательным зарядом. А магний с галогеном я покажу так. Их можно записать разными способами, я изображу их одной положительной частицей. Нам важен сам карбанион с его отрицательным зарядом. Давайте притворимся, что связь ковалентная, и сэкономим свое время. Так и сделаем. Все химики знают, что означает эта формула. R — это отрицательно заряженный карбанион. Независимо от способа записи химики всегда узнают реактив Гриньяра: важна не формула, а функция. Возьмем получившийся реактив и синтезируем спирт. Воспользуемся последним способом записи, хотя сгодится любой другой. Это общее уравнение реакции. Добавим карбонильное соединение. Никакой конкретики — любое соединение. Я не буду указывать конкретные заместители. Растворитель — вновь диэтиловый эфир, а воды по-прежнему быть не должно, чтобы она не реагировала с реактивом Гриньяра. А вот на втором этапе реакции можно добавить воду как источник протонов, чтобы получить в итоге спирт. Итак, продуктом реакции будет спирт. Атом углерода из карбонильной группы, с ним соединяется радикал R из реактива Гриньяра. В ходе этой химической реакции формируются связи углерод-углерод. Углеродный атом радикала соединяется с карбонильным атомом. Образование связей углерод-углерод очень полезно при синтезе больших органических молекул. Таким способом можно получить первичный, вторичный или третичный спирт в зависимости от исходного карбонильного соединения. Давайте рассмотрим механизм этой реакции. Реактив Гриньяра является источником карбанионов. Поэтому я рисую здесь карбанион, а рядом — атом углерода карбонильной группы. У него могут быть абсолютно любые заместители. Надеюсь, вы помните, что у атомов углерода и кислорода разная электроотрицательность. Я делал ролик об электроотрицательности, и у кислорода она выше. Кислород смещает на себя электроны двойной связи, получая частичный отрицательный заряд и делая атом углерода заряженным частично положительно. Углерод лишили электронов, он стал электрофилом. А в реактиве Гриньяра есть нуклеофил: карбанион ведет себя как нуклеофил. Отрицательный и положительный заряды притягиваются, и карбанион атакует карбонильный атом, при этом электроны переходят к атому кислорода. Нарисую промежуточный продукт. Радикал соединяется с тем, что было карбонильным атомом. У кислорода 3 неподеленные электронные пары и отрицательный формальный заряд. Это был первый этап реакции. На втором этапе добавляется вода, содержащая ионы гидроксония. Я нарисую его следующим образом. Этот этап — кислотно-основная реакция. Неподеленная электронная пара кислорода атакует ион гидроксония, превращая его в воду. А здесь получается спирт, вот. Результатом этой кислотно-основной реакции является спирт. Теперь рассмотрим три примера синтеза спиртов и поймем, как получать разные спирты. Начнем с формальдегида. Я взял для примера очень простую молекулу. Допустим, мы уже синтезировали реактив Гриньяра — пусть это будет метилбромид магния. Именно метилбромид магния участвует в первом этапе. Растворитель — эфир. На втором этапе добавляем гидроксоний. И теперь, зная про реактивы Гриньяра, вы без труда найдете карбанион. Этот отрицательно заряженный карбанион атакует карбонильный атом углерода. Вот так идет эта атака, вот так переходят электроны. У промежуточного продукта будет два атома водорода, отрицательно заряженный атом кислорода и радикал, то есть метильная группа. На втором этапе он протонируется. Это происходит так: электронная пара атакует ион гидроксония, отрывая у него протон. Протонирование алкоксид-аниона дает спирт. Приглядитесь к этой молекуле — это же этанол. Узнали? Из формальдегида получился первичный спирт. Это первичный спирт, потому что атом углерода при гидроксильной группе соединен только с одним углеродом. А как получить вторичный спирт? Для этого тоже нужен альдегид, но посложнее формальдегида, с каким-нибудь радикалом. Вот такой у нас альдегид. Добавим к нему тот же самый реактив Гриньяра, это опять метилбромид магния. На втором этапе — гидроксоний. Итак, где здесь нуклеофил? Это отрицательно заряженный карбанион. Атака карбонильного атома, электроны. Нарисую промежуточный продукт: вот так, наверху атом кислорода с отрицательным зарядом. Атом водорода на месте. Ну и добавляется метильная группа, которая, естественно, пришла из реактива Гриньяра. Дальше кислотно-основная реакция протонирования алкоксида с получением вторичного спирта. Атом углерода при гидроксильной группе связан с двумя другими углеродными атомами — это вторичный спирт. И еще один пример. Теперь реактив Гриньяра взаимодействует с кетоном. Нарисую слева какой-нибудь кетон. Вот такой кетон, циклогексанон. Вновь используем метилбромид магния. Итак, добавляем метилбромид магния. Вновь никакой воды на этом этапе. На втором этапе добавляем источник протонов — гидроксоний. Механизм реакции опять тот же самый. Абсолютно тот же. Отрицательно заряженный карбанион атакует карбонильный атом, электроны переходят к кислороду. Нарисую промежуточный продукт. У атома кислорода теперь три электронные пары и отрицательный заряд. Хотя нет, так будет неудобно. Я лучше перерисую, чтобы было понятнее, что соединяется с этим атомом. Чтобы показать присоединившуюся метильную группу, нарисую атом кислорода немного левее. На нем отрицательный заряд. И теперь у меня есть место для метильной группы справа. Это больше похоже на то, что получится в конце. Есть неподеленная электронная пара, какая-то из этих электронных пар, которая атакует гидроксоний. В результате получается спирт. При протонировании алкоксида всегда получается спирт. Вот справа молекула спирта. В ней есть метильная группа, вот она. Как видите, этот атом углерода связан аж с тремя другими. 1, 2, 3 атома. Как видите, реактивы Гриньяра очень полезны и позволяют получить первичные, вторичные и даже третичные спирты. Они обладают универсальностью. В следующем ролике я расскажу больше как о самих реактивах Гриньяра, так и о самой логике синтеза органических веществ. Надеюсь, вам было интересно. Увидимся в следующем видео. Subtitles by the Amara.org community

Содержание

Биография

Виктор Гриньяр родился в городе Шербуре в семье Теофиля Анри Гриньяра и Мари (в девичестве Эбер) Гриньяр. Его отец шил паруса, впоследствии стал мастером местного морского цейхгауза. Посещал Шербурский лицей и рано проявил незаурядный интеллект. Получение стипендии по окончании школы позволило ему изучать математику в Эколь нормаль спесьяль в Клюни. Когда эта школа два года спустя была закрыта, он перешел в Лионский университет, который и окончил в 1892 году. После неудачи при сдаче экзаменов на степень лиценциата, которая могла бы позволить ему преподавать в средней школе, поступил в армию для прохождения воинской службы.

В следующем после демобилизации году возвращается в Лион и сдает экзамены. В это же время его друг и сокурсник по школе в Клюни развил у Гриньяра интерес к химии, и в 1894 году Гриньяр стал ассистентом химического факультета в университете. Быстро проявив свои способности в этой области, Гриньяр в 1898 году получил степень магистра по физическим наукам, в том же году он стал старшим демонстратором у Филиппа Антуана Барбье, руководителя факультета Лионского университета.

Барбье начал исследовать метод, в котором металл использовался для переноса органического радикала от одной молекулы к другой. Соединения, которые получались после присоединения металла к одному или более органическим радикалам (группы атомов, которые остаются незаряженными при протекании реакций), были названы металлоорганическими соединениями. В то время было известно, что единственные металлоорганические соединения, являющиеся эффективными переносящими агентами, — это органические соединения цинка. Этот процесс, однако, был трудоёмким, а получаемые результаты не всегда воспроизводились.

За несколько лет до этого несколько немецких химиков заместили цинк магнием, но получили нестабильные соединения с низким выходом, которые в большинстве своем были нерастворимы в инертных растворителях. Хотя магний с практической точки зрения был непригоден как переносящий агент, Барбье решил использовать его, подойдя к этой проблеме с другой стороны. Вместо того чтобы получить магнийорганические соединения, как это делали немецкие экспериментаторы, он просто взял два органических вещества и провел реакцию в присутствии магния, и в таком варианте реакция прошла. Тем не менее и эти результаты были противоречивы, и Барбье забросил проблему, правда предложив её Гриньяру в качестве темы для диссертации.

Гриньяр знал, что в XIX веке английские химики Эдвард Франкланд и Джеймс Уонклин получили цинкорганические соединения при нагревании органических соединений вместе с металлом в присутствии безводного эфира. Зная, что магний вступает в реакции легче, чем цинк, Гриньяр предположил, что в реакцию подобного рода магний должен вступать более активно. Такое предположение было доказано, и он использовал этот метод для получения различных металлоорганических соединений, причем некоторые из них были получены впервые.

В 1900 году Гриньяр опубликовал результаты своих исследований, за которые ему в следующем году была присуждена докторская степень. Реакция Гриньяра — вершина его научной карьеры, она применяется во множестве экспериментов по органической химии. Используя реакцию, названную его именем, другие исследователи эффективно и просто смогли синтезировать широкий спектр органических соединений.

В 1905 году Гриньяр стал лектором по курсу химии в Безансонском университете, недалеко близ Дижона, но в следующем году вернулся в Лион на должность научного помощника Барбье. В 1908 году он получил звание адъюнкт-профессора. Через год он перешел в университет Нанси, где в 1910 году стал профессором органической химии.

Премия

В 1912 году Гриньяру была присуждена Нобелевская премия по химии «за открытие так называемого реактива Гриньяра, в последние годы существенно способствовавшего развитию органической химии». Он разделил премию с Полем Сабатье. В своей речи при представлении лауреатов член Шведской королевской академии наук Х. Г. Седербаум поблагодарил Гриньяра за «расширение границ знаний, способности к наблюдениям» и за «открытие перспектив для новых достижений науки».

Когда в 1914 году Франция вступила в войну, Гриньяр был призван капралом на службу и направлен в Нормандию. Он прослужил в течение короткого времени, неся караульную службу, затем был отозван для разработки методов получения взрывчатого вещества тротила. В 1917 году в ходе работы над проблемой создания химического оружия он посетил Америку для координации усилий Франции и США в этом направлении. Во время поездки он прочёл несколько лекций в Меллоновском институте (ныне Университет Карнеги Меллона) о взаимосвязях науки и промышленности.

В 1919 году Гриньяр был демобилизован с военной службы. После работы в течение нескольких месяцев в университете Нанси он сменил Барбье в должности профессора химии в Лионском университете, где и проработал до конца своей научной деятельности. В 1921 году он стал также директором Лионской школы химической технологии, а в 1929 году деканом научного факультета этой школы.

В Лионе, кроме работы с магнийорганическими соединениями, Гриньяр исследовал широкий круг проблем, включая конденсацию альдегидов и кетонов, крекинг углеводородов, каталитическую гидрогенизацию и дегидрогенизацию при пониженном давлении. В последние годы административные обязанности, исполнявшиеся им не по его воле, сильно ограничивали его исследовательскую деятельность.

Семья

В 1919 году Гриньяр женился на Огюстине Мари Булан, у них были дочь и сын, также ставший химиком. Целенаправленный и разносторонний исследователь, Гриньяр был также весьма ценимым педагогом. После тяжелой болезни он умер 13 декабря 1935 года в Лионе.

Премии и награды

Среди многочисленных наград Гриньяра были медаль Бертло (1902), премия Жеккера (1905) Французской академии наук и медаль Лавуазье Французского химического общества (1912).

Ему было присуждено звание командора Почётного легиона и почётные ученые степени университетов Брюсселя и Лувена.

Он являлся членом многих химических обществ, включая общества Англии, США, Бельгии, Франции, Румынии, Польши, Нидерландов и Швеции.

В 2009 году Международный астрономический союз присвоил имя Гриньяра кратеру на видимой стороне Луны.

  1. (unspecified title)ISBN 978-0-19-850346-0
Эта страница в последний раз была отредактирована 11 апреля 2019 в 17:56.
Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License. Нетекстовые медиаданные доступны под собственными лицензиями. Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. WIKI 2 является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).