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Come usare la reazione Norrisch per creare una grande svolta nella sintesi chimica?
La reazione di Norrisch, che prende il nome dallo scienziato Ronald George Veriford Norrisch, è una reazione fotochimica che si verifica su chetoni e aldeidi.Tali reazioni possono essere suddivise nelle reazioni di tipo I di Norrisch e nelle reazioni di tipo II Norrisch, sebbene i loro usi sintetici siano limitati, per la luce di polimeri come poliolefine, poliesteri, alcuni policarbonati e l'ossidazione dei polichetoni è di grande significato.
reazione norish di tipo I
La reazione di Norrisch di tipo I è una reazione di scissione fotochimica di chetoni e aldeidi, in cui il chetone o l'aldeide forma un intermedio di due radicali liberi (α-break) dopo essere stati esposti alla luce.In questo processo, il gruppo di carbonio assorbe i fotoni ed eccita nello stato di singoletto fotochimico.Passando attraverso il sistema, si può formare uno stato triplo.Quando si verifica la rottura del legame α-carbonio, è possibile generare due frammenti di radicali liberi.
Le dimensioni e le proprietà di questi frammenti dipendono dalla stabilità dei radicali liberi generati.
Ad esempio, la scissione del 2-butanone produce principalmente radicali etilici e la possibilità di radicali metilici instabili è inferiore.A seconda della struttura molecolare, questi frammenti possono sottoporsi a più reazioni secondarie.I frammenti possono essere semplicemente riorganizzati per formare il composto primordiale a base di carbonio e racemico al luogo di α-carbonio.Quando il radicale acile perde una molecola di monossido di carbonio, si formerà un nuovo radicale di carbonio sull'altro α-carbonio e si formeranno un nuovo legame di carbonio.
Il tasso di prodotto di questa reazione è correlato all'energia di dissociazione del legame del sostituente alfa del chetone.In generale, più chetoni sostituiti più alfa, maggiore è la possibilità di questa reazione per ottenere il prodotto.Inoltre, l'estrazione di alfa-proton da frammenti a base di carbonio mira a formare un alcheno chetone e un alcano, mentre l'estrazione di beta-protons può formare aldeidi e olefine.
Questa reazione è di grande significato nel campo della fotopolimerizzazione, in particolare nello sviluppo di fotoiniziatori richiesti per la polimerizzazione a due fotoni.
Il ruolo della reazione di tipo I Norrisch nella polimerizzazione di due fotoni è essenziale perché comporta la rottura dei legami carbonio-carbonio nella molecola fotoiniziatore sotto l'eccitazione di ultravioletta o luce visibile, risultando in due radicali liberi.Questi radicali sono altamente attivi e possono promuovere efficacemente la polimerizzazione dei monomeri nelle regioni locali richieste per l'applicazione nella produzione additiva ad alta risoluzione.
reazione norish di tipo II
La reazione di Norrisch di tipo II è un'estrazione interna fotochimica di γ-idrogeno (idrogeno a tre posizioni di carbonio dal gruppo carbonilico) mediante composti a base di eccitazione a base di carbonio, producendo 1,4-diradici come fotoprodotti preliminari.La reazione fu segnalata per la prima volta nel 1937.In questo processo, possono verificarsi reazioni secondarie, come la rottura (β-rottura) per formare la ricombinazione interna di olefine con ENOLS (che cambia rapidamente in carbonili) o due radicali per formare una reazione di ciclobutana sostituita (norish-yan) (norish-yan)) .
gamma di reazione
Gli studi di chimica ambientale sulla reazione di Norrisch mostrano che è di grande significato nella reazione di fotolisi delle aldeidi nell'atmosfera, in particolare N------Heptanaldeide.La fotolisi Ni-eptano in condizioni atmosferiche simili costituiva il 62% di 1-pentene e aldeidi (aldeidi) e alcoli ciclici derivati dai canali di Norrisch di tipo II.Ci sono anche circa il 10% esanale (il radicale N-exil inizialmente formato reagisce con ossigeno) che viene generato dai canali di tipo I.
Uno studio ha dimostrato che la fotolisi di un derivato ammide in acqua contenente acido tetracloroaulico di idrogeno (HAUCL4) ha prodotto particelle di nano-gold con un diametro di 10 nanometri a causa del radicale idrogeno chetone prodotto da Norish Restore Au3+ ad Au0.
Leo Paquette ha sintetizzato Dodecene nel 1982, che coinvolge tre reazioni indipendenti di tipo Norris, con l'intero processo di sintesi di circa 29 passaggi.Quando Phil Baran e colleghi sintetizzano i composti di cardioside biologicamente attivi, hanno trovato un metodo di sintesi precoce che è iniziato con la reazione di Norrisch di tipo II e ottimizzano le condizioni di reazione per ridurre al minimo le reazioni laterali, come il canale laterale di tipo I.
La reazione Norrisch non è solo importante nella ricerca scientifica di base, ma anche con il progresso della sintesi organica, quali cambiamenti ha portato al processo di sintesi chimica?
