Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Calciumforbindelsen går i stykker som frastøder som regel

Særskilte aromatiske alkyleringsmekanismer. (A) Elektrofil aromatisk substitution:F-C-alkylering af benzen via Wheland-mellemprodukt. (B) Nukleofil aromatisk substitution af elektronfattige arener via Meisenheimer eller σH-addukt mellemprodukter. (C) Direkte nukleofil aromatisk substitution af benzen. Kredit:(c) Videnskab (2017). DOI:10.1126/science.aao5923

(Phys.org) – Et kombineret hold af kemikere fra University of Bath i Storbritannien og Université Toulouse III – Paul Sabatier, UMR i Frankrig har fundet et tilfælde af en calciumforbindelse, der bryder kemireglen om 'lige frastøder som'. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver, hvordan de ved et uheld kom på reaktionen, mens de studerede reaktioner mellem calciumhydrid og terminale alkener. Robert Emmet Mulvey fra University of Strathclyde i Det Forenede Kongerige tilbyder et perspektiv på arbejdet udført af teamet i samme tidsskriftsudgave.

I kemi, der er en "lignende frastødende som"-regel vedrørende molekyler såsom benzen - fordi de er rige på elektroner, det er svært at få dem til at reagere med nukleofiler, typer af kemikalier, der tilbyder et par elektroner til elektrofiler, hvilket resulterer i en kemisk binding. I denne nye indsats, forskerne fandt en undtagelse fra denne regel.

Som forskerne beskriver det, de studerede reaktioner mellem terminale alkener og et calciumhydrid og blev utålmodige og ventede på, at en reaktion skulle opstå. I et forsøg på at fremskynde tingene, de tilførte noget varme - og gjorde det, de opdagede, resulterede i en reaktion, der producerede alkylbenzener, noget, der var uventet. Mistanken om, at det kunne være et nukleofilt angreb, fik holdet til at undersøge nærmere. De fandt ud af, at calcium satte benzenen til det formodede nukleofile angreb og også trak elektrontætheden væk fra den aromatiske ring. Det blev efterfulgt af at alkylsubstituenten flyttede til benzenen og fjernelsen af ​​hydrogenatomet, med slutresultatet produktionen af ​​en benzen, der havde en lineær alkankæde. Reglen om "lige frastøder som" var blevet brudt, gruppen noterer, ved demonstration af en calciumforbindelse, der tillader en elektronrig benzen at reagere med et elektronrigt reagens.

Forskerne erkender, at de ikke kan komme i tanke om noget brugbart formål med det, de opdagede, men foreslår, at deres resultater kan føre til at opdage andre overraskende reaktioner, at udvide videnskaben. Det kan også tjene som en påmindelse for andre kemikere, der udfører forskning, om at forblive åbne over for etablerede regler, der nogle gange kan blive brudt under visse forhold.

© 2017 Phys.org




Varme artikler