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¿Cómo usar la reacción de Norrisch para crear un gran avance en la síntesis química?
La reacción de Norrisch, llamada así por el científico Ronald George Veriford Norrisch, es una reacción fotoquímica que ocurre en cetonas y aldehídos.Dichas reacciones se pueden subdividir en reacciones de Norrisch tipo I y reacciones de Norrisch tipo II, aunque sus usos sintéticos son limitados, ya que la luz de polímeros como poliolefinas, poliésteres, ciertos policarbonatos y poliquidación oxidación es de gran importancia.
reacción tipo I norish
La reacción de Norrisch Tipo I es una reacción de escisión fotoquímica de cetonas y aldehídos, en la que la cetona o aldehído forma un intermedio de dos radicales libres (break α) después de ser expuesto a la luz.En este proceso, el grupo de carbono absorbe fotones y excita al estado de singlete fotoquímico.Al pasar por el sistema, se puede formar un estado triple.Cuando se produce la ruptura del enlace α-carbono, se pueden generar dos fragmentos de radicales libres.
El tamaño y las propiedades de estos fragmentos dependen de la estabilidad de los radicales libres generados.
Por ejemplo, la escisión de 2-butanona produce principalmente radicales etílicos, y la posibilidad de radicales metilo inestables es menor.Dependiendo de la estructura molecular, estos fragmentos pueden sufrir múltiples reacciones secundarias.Los fragmentos pueden simplemente volver a vincular para formar el compuesto primordial basado en carbono y racémico en el lugar del α-carbono.Cuando el radical acilo pierde una molécula de monóxido de carbono, se formará un nuevo radical de carbono en el otro α-carbono, y luego se formará un nuevo enlace de carbono-carbono.
La tasa de producto de esta reacción está relacionada con la energía de disociación de enlaces del sustituyente alfa de la cetona.En términos generales, cuanto más alfa sustituía cetonas, mayor será la posibilidad de esta reacción para obtener el producto.Además, la extracción de alfa protones de fragmentos basados en carbono tiene como objetivo formar un alquenos cetonos y un alcano, mientras que la extracción de protons beta puede formar aldehídos y olefinas.
Esta reacción es de gran importancia en el campo de la fotopolimerización, especialmente en el desarrollo de fotoiniciadores requeridos para la polimerización de dos fotones.
El papel de la reacción de tipo Norrisch en la polimerización de dos fotones es esencial porque implica la ruptura de enlaces carbono-carbono en la molécula fotoiniciador bajo la excitación de la luz ultravioleta o visible, lo que resulta en dos radicales libres.Estos radicales son altamente activos y pueden promover efectivamente la polimerización de los monómeros en las regiones locales requeridas para la aplicación en la fabricación aditiva de alta resolución.
reacción norish tipo II
La reacción de Norrisch tipo II es una extracción interna fotoquímica de γ-hidrógeno (hidrógeno a tres posiciones de carbono del grupo carbonilo) por excitación compuestos a base de carbono, produciendo 1,4-diradicales como fotoproductos preliminares.La reacción se informó por primera vez en 1937.En este proceso, pueden ocurrir reacciones secundarias, como romper (romper β) para formar recombinación interna de olefinas con enols (cambiando rápidamente en carbonilos) o dos radicales para formar ciclobutano sustituido (norish-yan) (norish-yan) reacción) .
rango de reacción
Los estudios de química ambiental de la reacción de Norrisch muestran que es de gran importancia en la reacción de fotólisis de aldehídos en la atmósfera, especialmente N-heptanaldehído.La fotólisis ni-heptanal en condiciones atmosféricas similares formó el 62% de 1 penteno y aldehídos (aldehídos) y los alcoholes cíclicos derivados de los canales de Norrisch tipo II.También hay alrededor del 10% hexanal (el radical N-hexilo formado inicialmente reacciona con oxígeno) que se genera a partir de canales tipo I.
Un estudio mostró que la fotólisis de un derivado de amida en agua que contiene ácido tetracloroaulio de hidrógeno (HAUCL4) produjo partículas nano-doradas con un diámetro de 10 nanómetros debido al radical de hidrógeno cetonos producidos por la restauración norívora Au3+ a Au0.
Leo Paquette sintetizó el dodeceno en 1982, que involucra tres reacciones independientes de tipo Norris, con todo el proceso de síntesis de aproximadamente 29 pasos.Cuando Phil Baran y sus colegas sintetizan compuestos de cardioside biológicamente activos, encontraron un método de síntesis temprano que comenzó con la reacción de Norrisch tipo II y optimizó las condiciones de reacción para minimizar las reacciones laterales, como el canal de la competencia tipo I.
La reacción de Norrisch no solo es importante en la investigación científica básica, sino también con el avance de la síntesis orgánica, ¿qué cambios ha traído al proceso de síntesis química?
