المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

عينة غير عشوائية Non – Random Sample
21-11-2015
Geometric Triple
27-10-2020
الوقف التعليقي للدعوى الادارية
12-6-2016
اثر الشرط المألوف الباطل على العقد
9-3-2017
قدماء المؤلفين في الاصول
1-9-2016
وسائل زيادة الإنتاج في الأغنام والماعز
29-1-2016

Hydration of Alkenes: Addition of H2O by Oxymercuration  
  
3252   03:14 مساءاً   date: 21-7-2016
Author : John McMurry
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : 9th - p227


Read More
Date: 7-10-2020 1700
Date: 20-1-2020 1310
Date: 25-3-2016 7557

Hydration of Alkenes: Addition of H2O by Oxymercuration

  Water adds to alkenes to yield alcohols, a process called hydration. This reaction takes place on treatment of the alkene with water and a strong acid catalyst, such as H2SO4, by a mechanism similar to that of HX addition. Thus, as shown in Figure 1-1, protonation of an alkene double bond yields a carbocation intermediate, which reacts with water to yield a protonated alcohol product, ROH2+. Loss of H+ from this protonated alcohol gives the neutral alcohol and regenerates the acid catalyst.

  Acid-catalyzed alkene hydration is particularly suited to large-scale industrial procedures, and approximately 300,000 tons of ethanol are manufactured each year in the United States by hydration of ethylene. The reaction  is of little value in the typical laboratory, however, because it requires high temperatures—250 οC in the case of ethyleneand strongly acidic conditions.

  Acid-catalyzed hydration of isolated double bonds, although known, is also uncommon in biological pathways. More frequently, biological hydrations require that the double bond be adjacent to a carbonyl group for reaction to proceed. Fumarate, for instance, is hydrated to give malate as one step in the citric acid cycle of food metabolism. Note that the requirement for an adjacent carbonyl group in the addition of water for the elimination of water. We’ll see the reason for this requirement , but might note for now that the reaction is not an electrophilic addition but instead occurs through a mechanism that involves formation of an anion intermediate followed by protonation by an acid HA.

  When it comes to circumventing problems like those with acid-catalyzed alkene hydrations, laboratory chemists have a great advantage over the cellular “chemists” in living organisms. Laboratory chemists are not constrained to carry out their reactions in water solution; they can choose from any of a large number of solvents. Laboratory reactions don’t need to be carried out at a fixed temperature; they can take place over a wide range of temperatures. And laboratory reagents aren’t limited to containing carbon, oxygen, nitrogen, and a few other elements; they can contain any element in the periodic table.

   In the laboratory, alkenes are often hydrated by the oxymercuration-demercuration procedure. Oxymercuration involves electrophilic addition of Hg2+ to the alkene on reaction with mercury(II) acetate [(CH3CO2)2Hg, often abbreviated Hg(OAc)2] in aqueous tetrahydrofuran (THF) solvent. The intermediate organomercury compound is then treated with sodium borohydride, NaBH4, and demercuration occurs to produce an alcohol. For example:

  Alkene oxymercuration is closely analogous to halohydrin formation. The reaction is initiated by electrophilic addition of Hg2+  (mercuric) ion to the alkene to give an intermediate mercurinium ion, whose structure resembles that of a bromonium ion. Nucleophilic addition of water as in halohydrin formation, followed by the loss of a proton, then yields a stable organomercury product. The final step, demercuration of the organomercury compound by reaction with sodium borohydride, is complex and involves radicals.

  Note that the regiochemistry of the reaction corresponds to Markovnikov addition of water; that is, the -OH group attaches to the more highly substituted carbon atom, and the  -H attaches to the less highly substituted carbon. The hydrogen that replaces mercury in the demercuration step can attach from either side of the molecule depending on the exact circumstances.

Figure 1-1 Mechanism of the oxymercuration of an alkene to yield an alcohol. ( 1 ) Electrophilic addition of Hg2+  gives a mercurinium ion, which ( 2 ) reacts with water as in halohydrin formation. Loss of a proton gives an organomercury product, and ( 3 ) reaction with NaBH4 removes the mercury. The product of the reaction is a more highly substituted alcohol, corresponding to Markovnikov regiochemistry.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .