Language
Country/Area
No result found
Знаете ли вы, как реакции Нориша типа II создают загадочные циклические соединения?
В области химии реакция Норриша, названная в честь британского химика Рональда Джорджа Рейфорда Норриша, представляет собой фотохимическую реакцию с участием кетонов и альдегидов. Вообще говоря, эти реакции можно разделить на две категории: реакции Нориша I типа и реакции II типа. Хотя эти реакции имеют ограниченное синтетическое применение, они играют важную роль в фотоокислении полимеров, особенно в таких материалах, как полиолефины, полиэфиры и некоторые поликарбонаты и поликетоны.
Обзор реакций типа I
Реакции Нориша типа I представляют собой фотохимическое расщепление альдегидов и кетонов, явление, известное как альфа-расщепление. Когда углеродная группа поглощает фотон, она переходит в фотохимическое синглетное состояние и в конечном итоге подвергается внутренней перекрестной конверсии, возможно, образуя триплетное состояние. При разрыве α-углеродной связи образуются два свободнорадикальных фрагмента, свойства и стабильность которых будут зависеть от присущей им способности генерировать свободный радикал.
Например, при расщеплении 2-бутанона в первую очередь образуется стабильный этиловый радикал, а не менее стабильный метиловый радикал.
Эти фрагменты могут снова присоединиться к исходной углеродной группе, возможно, претерпевая при этом постепенные изменения. Отщепление атомов водорода может привести к образованию алкенов или альдегидов - процесс, который имеет ограниченное синтетическое применение, поскольку такие реакции часто происходят как побочные реакции других реакций.
Тайна реакций II типа
Реакция Норриша типа II характеризуется фотохимической внутренней экстракцией гамма-водорода, атома водорода, расположенного в трех положениях углерода между углеродной группой и карбоксильной группой, что приводит к образованию 1,4-дирадикала в виде основная световая продукция. Впервые об этой реакции сообщил Норриш в 1937 году.
Полученные дирадикалы могут подвергаться β-расщеплению с образованием алкенов и быстро взаимопревращающихся кетонов или могут образовывать замещенные циклобутаны посредством димеризации, которая называется реакцией Нориша-Янга.
Применение реакции Нориша
Изучение реакции Нориша также привлекло внимание в химии окружающей среды, особенно изучение фотолиза альдегидов, таких как гептаналь, который повсеместно встречается в земной атмосфере. В условиях, близких к атмосферным, в процессе фотолиза гептальдегида образуется 62% 1-пентена и ацетальдегида, а также циклические спирты, такие как циклобутанол и циклопентанол. Источником этих соединений является канал типа II.
Кроме того, некоторые эксперименты также показали, что фотолиз производного кетона в воде также может производить наночастицы золота диаметром 10 нанометров. В этой реакции участвуют свободные радикалы, генерируемые Норришем.
Последние исследования и синтетические применения
В новейших синтетических методах, например, полициклический синтез Лео Пакетта в 1982 году продемонстрировал практическое применение реакций типа Нориша, подчеркнув незаменимую важность этой реакции в органическом синтезе. Кроме того, Фил Бэран и его исследовательская группа успешно оптимизировали условия использования реакций типа II, чтобы свести к минимуму конкурирующие реакции во время синтеза биоактивных соединений, таких как кардиогликозиды, тем самым получив идеальные промежуточные продукты по шкале доклама.
Заключение
Подводя итог, можно сказать, что реакции Нориша типа II — это больше, чем просто механизм фотохимических реакций, которые по-разному функционируют в синтетических науках и науках об окружающей среде. По мере продолжения исследований, как мы будем использовать эти реакции, чтобы открыть больше возможностей химического синтеза?
