Chemistry · Boek 2 · Bachelor Year 1

Universitaire scheikunde — jaar 1

Universitaire scheikunde — jaar 1 · Bachelor Year 1

21Organomagnesiumreagentia

De meeste nuttige organische moleculen hebben meer koolstofatomen dan welke goedkope uitgangsstof ook, en het centrale probleem van de synthese is twee koolstofskeletten te verbinden via een nieuwe C–C-binding. In een koolstofverbinding is koolstof bijna altijd de elektronenarme partner van een binding — met zuurstof, met een halogeen — en twee elektronenarme koolstofatomen reageren niet met elkaar. Rond de eeuwwisseling naar de twintigste eeuw draaide een reagens dat in één kolf uit een halogeenalkaan en magnesium gemaakt wordt dit om: zijn koolstofatoom is elektronenrijk, een nucleofiel dat het koolstofatoom van een carbonylgroep aanvalt. Daarmee kunnen alcoholen met bijna elk skelet uit kleinere stukken opgebouwd worden. Dit hoofdstuk toont hoe het reagens bereid wordt, waarom het een volkomen droge kolf nodig heeft, waaraan het addeert, en hoe je er een synthese mee plant.

Wat je al weet

Elektronegativiteit (Hoofdstuk 2); lewiszuren en -basen en de datieve binding (Hoofdstuk 3); nucleofielen, elektrofielen, gebogen pijlen en de pKa\mathrm{p}K_a-schaal van organische deeltjes (Hoofdstuk 18); de klasse van een alcohol (primair, secundair, tertiair) volgt die van zijn koolstofatoom.

21.1 Een grignardreagens bereiden

Definitie 21.1 (Organometaalverbinding, grignardreagens)

Een organometaalverbinding bevat minstens één koolstof-metaalbinding. Een organomagnesiumverbinding heeft een C–Mg-binding; het grignardreagens RMgX\ce{RMgX} (X = Cl, Br, I), bereid uit een halogeenalkaan of halogeenareen en magnesium in een ether, R−X+Mg→R−MgX\ce{R-X + Mg -> R-MgX}, is de gangbaarste.

Het magnesium dringt de C–X-binding binnen. De ether is geen onschuldig oplosmiddel: magnesium in RMgX\ce{RMgX} heeft maar vier valentie-elektronen om zich heen, en twee ethermoleculen geven het hun vrije paren, wat zijn octet voltooit en het reagens in oplossing houdt.

Een grignardreagens in ethoxyethaan (diethylether). De datieve bindingen tussen zuurstof en magnesium verklaren waarom het reagens zich alleen in een ether of een vergelijkbare lewisbase vormt.
Een grignardreagens in ethoxyethaan (diethylether). De datieve bindingen tussen zuurstof en magnesium verklaren waarom het reagens zich alleen in een ether of een vergelijkbare lewisbase vormt.

Methode 21.2 (Een grignardreagens bereiden)

  1. Droog al het glaswerk in een droogoven; zet een droogbuis met calciumchloride op de koeler; gebruik een watervrije ether.
  2. Breng de magnesiumkrullen en een beetje ether in een driehalskolf met koeler, druppeltrechter en roerder.
  3. Voeg een kleine portie van het halogenide toe; wanneer de reactie op gang komt (troebeling, zacht koken van de ether), voeg dan de rest druppelsgewijs toe, met een snelheid die een zachte reflux onderhoudt.
  4. Gebruik de oplossing meteen, in dezelfde droge opstelling.
Opstelling voor een grignardreactie: alles wat de lucht kan bereiken, is gedroogd. De waterdamp van de lucht wordt door de droogbuis tegengehouden; de koeler stuurt de kokende ether terug naar de kolf.
Opstelling voor een grignardreactie: alles wat de lucht kan bereiken, is gedroogd. De waterdamp van de lucht wordt door de droogbuis tegengehouden; de koeler stuurt de kokende ether terug naar de kolf.

In het laboratorium — Een reactie die op gang moet komen

Een grignardbereiding weigert soms op gang te komen: het magnesium is bedekt met een oxidefilm. Een krul met een glazen staaf fijndrukken, een kristal jood toevoegen of de kolf plaatselijk verwarmen legt vers metaal bloot. Eenmaal op gang is de reactie exotherm en kookt de ether vanzelf; de toevoeging wordt dan vertraagd zodat hij niet overkookt. Ethoxyethaan kookt bij 35 ∘C35\,{}^{\circ}\mathrm{C} en zijn damp is zeer ontvlambaar: nergens in het laboratorium een vlam, en een ijsbad binnen handbereik.

21.2 Een sterke base en een nucleofiel

Definitie 21.3 (Polariteitsinversie)

De elektronegativiteit van magnesium (1.31) is veel lager dan die van koolstof (2.55): in R−MgX\ce{R-MgX} is de C–Mg-binding gepolariseerd met het negatieve uiteinde op koolstof, dat zich als een carbanion gedraagt. In het halogenide R−X\ce{R-X} was hetzelfde koolstofatoom positief (X: 2.96 voor Br). Een elektrofiel koolstofatoom omzetten in een nucleofiel is een polariteitsinversie.

Propositie 21.4 (Grignardreagentia worden vernietigd door zure waterstofatomen)

Een grignardreagens reageert kwantitatief met water, alcoholen, carbonzuren, aminen met N–H-bindingen en eindstandige alkynen, waarbij het alkaan R−H\ce{R-H} ontstaat: RMgX+HX2O→R−H+Mg(OH)X\ce{RMgX + H2O -> R-H + Mg(OH)X}.

Bewijs. Het carbanionachtige koolstofatoom is de base van het koppel R−H\ce{R-H}/RX−\ce{R^-}, en alkanen zijn verreweg de zwakste zuren van de organische chemie: van geen enkel proton kan gemeten worden dat het hen in water verlaat, waar hydroxide de sterkste base is die kan bestaan (Hoofdstuk 10, nivellering). Elk zuur van de lijst is veel sterker, en de protonoverdracht naar RX−\ce{R^-} heeft een enorme constante: ze is volledig en snel. ∎

Dat is de reden voor de droge opstelling: één druppel water vernietigt een gelijke hoeveelheid reagens. Als voordeel benut plaatst CHX3CHX2MgBr+DX2O\ce{CH3CH2MgBr + D2O} een deuteriumatoom precies waar het broom zat.

21.3 Addities aan carbonylverbindingen en koolstofdioxide

Het koolstofatoom van een C=O-groep is elektrofiel (Hoofdstuk 18). Het grignardreagens addeert zijn R-groep eraan, waarbij het π\pi-paar van C=O naar zuurstof gaat; een zure opwerking protoneert daarna het alkoxide.

Additie van een grignardreagens aan een keton (of een aldehyde, R'' = H): het C–Mg-paar vormt de nieuwe C–C-binding, terwijl het π-paar van C=O naar zuurstof gaat; het magnesiumalkoxide wordt in een afzonderlijke stap door verdund zuur geprotoneerd.
Additie van een grignardreagens aan een keton (of een aldehyde, R′′=H\mathrm{R''} = \mathrm{H}): het C–Mg-paar vormt de nieuwe C–C-binding, terwijl het π\pi-paar van C=O naar zuurstof gaat; het magnesiumalkoxide wordt in een afzonderlijke stap door verdund zuur geprotoneerd.

Propositie 21.5 (Alcoholen uit carbonylverbindingen)

Na zure opwerking geeft een grignardreagens RMgX\ce{RMgX}: met methanal een primaire alcohol RCHX2OH\ce{RCH2OH}; met een ander aldehyde R′CHO\mathrm{R'CHO} een secundaire alcohol RR′CHOH\mathrm{RR'CHOH}; met een keton R′COR′′\mathrm{R'COR''} een tertiaire alcohol RR′R′′COH\mathrm{RR'R''COH}. De nieuwe C–C-binding verbindt R met het vroegere carbonylkoolstofatoom.

Bewijs. Het carbonylkoolstofatoom houdt zijn twee substituenten en krijgt R en een OH erbij (uit het zuurstofatoom van het alkoxide): methanal brengt twee H mee, een aldehyde één H en één koolstofgroep, een keton twee koolstofgroepen. De klasse van de alcohol is het aantal koolstofgroepen op dat koolstofatoom: één, twee of drie. ∎

Propositie 21.6 (Carbonzuren uit koolstofdioxide)

Een grignardreagens dat op vast koolstofdioxide gegoten wordt, geeft na aanzuren het carbonzuur RCOOH\ce{RCOOH} met één koolstofatoom meer: RMgX+COX2→RCOOMgX\ce{RMgX + CO2 -> RCOOMgX}, daarna RCOOMgX+HX3OX+→RCOOH+MgX2++XX−+HX2O\ce{RCOOMgX + H3O+ -> RCOOH + Mg^2+ + X- + H2O}.

Bewijs. COX2\ce{CO2} is een carbonylverbinding waarvan het koolstofatoom aangevallen wordt zoals dat van een keton; het gevormde carboxylaat is onder deze omstandigheden te weinig reactief om een tweede R-groep te adderen (een negatief geladen carbonyl is een slecht elektrofiel). Zuur protoneert het. ∎

21.4 Koolstofskeletten opbouwen

Methode 21.7 (Een alcohol plannen)

  1. Zoek het koolstofatoom dat de OH draagt in de beoogde alcohol.
  2. Kies een van zijn koolstofgroepen als R (die komt van het grignardreagens, bereid uit R−Br\ce{R-Br}); de rest van het molecuul, met dat koolstofatoom als C=O, is de carbonylpartner.
  3. Som de mogelijke keuzes op (één per koolstofgroep) en geef de voorkeur aan die met eenvoudige, beschikbare reagentia.
  4. Controleer dat geen van beide partners een zuur waterstofatoom of een tweede carbonylgroep draagt die ook zou reageren.

Voorbeeld 21.8 (2-Fenylbutaan-2-ol)

Het koolstofatoom dat de OH draagt, heeft een fenyl-, een methyl- en een ethylgroep. Drie keuzes: fenylmagnesiumbromide met butaan-2-on; methylmagnesiumbromide met 1-fenylpropaan-1-on; ethylmagnesiumbromide met 1-fenylethaan-1-on (acetofenon). Alle drie werken; de laatste gebruikt twee van de gangbaarste reagentia.

Geschiedenis — Victor Grignard

Het reagens draagt de naam van Victor Grignard, die als promovendus rond de eeuwwisseling naar de twintigste eeuw ontdekte dat magnesium oplost in een etheroplossing van een halogeenalkaan en dat de oplossing aan carbonylverbindingen addeert. Door zijn eenvoud — één metaal, één oplosmiddel, één kolf — werd het de meest gebruikte reactie om koolstof-koolstofbindingen te vormen van de eeuw, en het leverde zijn ontdekker een Nobelprijs voor Scheikunde op. (Foto, publiek domein, Wikimedia Commons.)

21.5 Oefeningen

Oefening 21.1 ★

Schrijf de bereiding op van ethylmagnesiumbromide en van fenylmagnesiumbromide. Geef de polarisatie van de C–Br-binding en van de C–Mg-binding, met de elektronegativiteiten.

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.1.

CHX3CHX2Br+Mg→CHX3CHX2MgBr\ce{CH3CH2Br + Mg -> CH3CH2MgBr}; CX6HX5Br+Mg→CX6HX5MgBr\ce{C6H5Br + Mg -> C6H5MgBr} (in droge ether). C–Br: Br (2.96) is elektronegatiever dan C (2.55), koolstof is positief. C–Mg: Mg (1.31) is minder elektronegatief, koolstof is negatief.

Oefening 21.2 ★

Wat geeft methylmagnesiumjodide met: water; ethanol; ethaanzuur; deuteriumoxide DX2O\ce{D2O}? Schrijf de reactievergelijkingen op.

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.2.

Water: CHX3MgI+HX2O→CHX4+Mg(OH)I\ce{CH3MgI + H2O -> CH4 + Mg(OH)I}. Ethanol: CHX3MgI+CHX3CHX2OH→CHX4+CHX3CHX2OMgI\ce{CH3MgI + CH3CH2OH -> CH4 + CH3CH2OMgI}. Ethaanzuur: CHX3MgI+CHX3COOH→CHX4+CHX3COOMgI\ce{CH3MgI + CH3COOH -> CH4 + CH3COOMgI}. Deuteriumoxide: CHX3MgI+DX2O→CHX3D+Mg(OD)I\ce{CH3MgI + D2O -> CH3D + Mg(OD)I}.

Oefening 21.3 ★

Geef het product (na zure opwerking) van ethylmagnesiumbromide met methanal, ethanal, propanon, benzaldehyde en koolstofdioxide. Geef de klasse van elke alcohol.

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.3.

Methanal: propaan-1-ol (primair). Ethanal: butaan-2-ol (secundair). Propanon: 2-methylbutaan-2-ol (tertiair). Benzaldehyde: 1-fenylpropaan-1-ol (secundair). Koolstofdioxide: propaanzuur.

Oefening 21.4 ★

Waarom mag 4-broombutaan-1-ol niet gebruikt worden om een grignardreagens te bereiden?

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.4.

Zijn OH-groep is zuur genoeg om het reagens te vernietigen zodra het ontstaat: het molecuul zou zichzelf (of zijn buren) protoneren; zo ontstaat het magnesiumalkoxide van butaan-1-ol, CHX3(CHX2)X3OMgBr\ce{CH3(CH2)3OMgBr}, en dat is geen bruikbaar reagens. De OH moet eerst beschermd worden (Hoofdstuk 23 toont het idee voor een aldehyde).

Oefening 21.5 ★★

Schrijf het mechanisme op van de additie van methylmagnesiumbromide aan ethanal en van de opwerking, met gebogen pijlen. Is het product chiraal? Wordt het als één enkel enantiomeer verkregen? Waarom?

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.5.

Het C–Mg-paar valt het carbonylkoolstofatoom van ethanal aan, waarbij het π\pi-paar van C=O naar O gaat: CHX3CH(CHX3)OX−\ce{CH3CH(CH3)O^-} met MgBrX+\ce{MgBr+}; daarna geeft HX3OX+\ce{H3O+} een proton aan de zuurstof: propaan-2-ol. Propaan-2-ol draagt twee methylgroepen op het carbinolkoolstofatoom: het is achiraal. (Met een andere R, bijvoorbeeld ethylmagnesiumbromide op ethanal, is het product butaan-2-ol chiraal maar racemisch: het vlakke carbonyl wordt even gemakkelijk aan beide zijden aangevallen.)

Oefening 21.6 ★★

Stel twee manieren voor om 3-methylpentaan-3-ol te bereiden uit een grignardreagens en een keton.

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.6.

Het carbinolkoolstofatoom draagt één methyl- en twee ethylgroepen: ethylmagnesiumbromide met butaan-2-on, of methylmagnesiumbromide met pentaan-3-on.

Oefening 21.7 ★★

Hoe zou je 2-methylpropaanzuur bereiden uit 2-broompropaan? Bereken de massa zuur die verkregen wordt uit 12.3 g12.3\,\mathrm{g} bromide bij een rendement van 70 %70\,\% (MM: CX3HX7Br\ce{C3H7Br} 123.0 g/mol123.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}, CX4HX8OX2\ce{C4H8O2} 88.0 g/mol88.0\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}).

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.7.

Bereid (CHX3)X2CHMgBr\ce{(CH3)2CHMgBr} uit 2-broompropaan en magnesium in droge ether, giet het op vast COX2\ce{CO2}, en zuur daarna aan: (CHX3)X2CHCOOH\ce{(CH3)2CHCOOH}. n=12.3/123.0=0.100n = 12.3/123.0 = 0.100 mol; 0.100×0.70×88.0=6.2 g0.100 \times 0.70 \times 88.0 = 6.2\,\mathrm{g}.

Oefening 21.8 ★★

Een onvoorzichtige student bereidt fenylmagnesiumbromide uit 0.0500 mol0.0500\,\mathrm{mol} broombenzeen in ether die 0.18 g0.18\,\mathrm{g} water bevat. Welke fractie van het reagens wordt vernietigd? Welk product ontstaat?

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.8.

0.18/18.0=0.010 mol0.18/18.0 = 0.010\,\mathrm{mol} water vernietigt 0.010 mol0.010\,\mathrm{mol} reagens: 20 %20\,\%; er ontstaat benzeen, CX6HX5MgBr+HX2O→CX6HX6+Mg(OH)Br\ce{C6H5MgBr + H2O -> C6H6 + Mg(OH)Br}.

Oefening 21.9 ★★

Bifenyl, CX6HX5−CX6HX5\ce{C6H5-C6H5}, is een bijproduct van de bereiding van fenylmagnesiumbromide. Stel voor hoe het ontstaat, en waarom een trage toevoeging van broombenzeen aan een overmaat magnesium het beperkt.

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.9.

Het reagens, een nucleofiel, reageert met broombenzeen dat nog aanwezig is: in totaal CX6HX5MgBr+CX6HX5Br→CX6HX5−CX6HX5+MgBrX2\ce{C6H5MgBr + C6H5Br -> C6H5-C6H5 + MgBr2}. Het bromide langzaam toevoegen aan een overmaat magnesium houdt zijn concentratie laag: het ontmoet eerder vers metaal dan reagens dat al gevormd is.

Oefening 21.10 ★★★

Plan twee syntheses van 1-fenylethaan-1-ol uit een grignardreagens, en een synthese van 2-fenylpropaan-2-ol. Benoem telkens het halogenide dat het reagens levert.

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.10.

1-Fenylethaan-1-ol: CHX3MgBr\ce{CH3MgBr} (uit broommethaan) met benzaldehyde, of CX6HX5MgBr\ce{C6H5MgBr} (uit broombenzeen) met ethanal. 2-Fenylpropaan-2-ol: CX6HX5MgBr\ce{C6H5MgBr} met propanon, of CHX3MgBr\ce{CH3MgBr} met 1-fenylethaan-1-on.

Oefening 21.11 ★★★

Leg uit waarom het grignardreagens en de carbonylverbinding gemengd moeten worden in de volgorde die in het probleem hieronder gekozen is, en waarom de opwerking gebeurt met koud verdund zuur in plaats van met alleen water.

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.11.

Het keton wordt aan het reagens toegevoegd, zodat het reagens, bereid in de droge kolf, die nooit verlaat en de warmte die elke portie vrijmaakt door de kokende ether opgenomen wordt. Alleen water zou het geleiachtige basische zout Mg(OH)Br\ce{Mg(OH)Br} geven, dat het product insluit; koud verdund zuur lost het op als MgX2+\ce{Mg^2+}, en de koude beperkt nevenreacties van de tertiaire alcohol in zuur milieu.

Oefening 21.12 ★★★

Een grignardreagens, gemaakt uit 0.100 mol0.100\,\mathrm{mol} van een bromide, wordt getitreerd: een deel wordt in een overmaat water gegoten, en het gevormde basische magnesiumzout wordt getitreerd met zoutzuur: omgerekend naar de hele oplossing is 0.088 mol0.088\,\mathrm{mol} zuur nodig. Leg het principe uit en geef het rendement van de bereiding.

Oplossing

Oplossing van Oefening 21.12.

Elke mol reagens geeft met water één mol basisch magnesiumzout, RMgBr+HX2O→RH+Mg(OH)Br\ce{RMgBr + H2O -> RH + Mg(OH)Br}, waarvan de OHX−\ce{OH-} door het zuur getitreerd wordt: de hoeveelheid reagens is gelijk aan het verbruikte zuur, 0.088 mol0.088\,\mathrm{mol}, een rendement van 88 %88\,\%.

21.6 Probleem: trifenylmethanol

Probleem 21.1

Weekendprobleem — de bereiding van fenylmagnesiumbromide, de additie ervan aan benzofenon, de opwerking, en het rendement aan trifenylmethanol

In een droge driehalskolf geven 0.535 g0.535\,\mathrm{g} magnesium en 3.14 g3.14\,\mathrm{g} broombenzeen in watervrij ethoxyethaan fenylmagnesiumbromide. Daarna wordt druppelsgewijs een oplossing van 3.28 g3.28\,\mathrm{g} benzofenon, (CX6HX5)X2CO\ce{(C6H5)2CO}, in dezelfde ether toegevoegd. Na opwerking met koud verdund zwavelzuur, extractie en herkristallisatie wordt 3.75 g3.75\,\mathrm{g} zuiver trifenylmethanol, (CX6HX5)X3COH\ce{(C6H5)3COH}, verkregen, en wordt 0.15 g0.15\,\mathrm{g} bifenyl afgescheiden. Molaire massa’s (g/mol\mathrm{g}/\mathrm{mol}): Mg 24.3, CX6HX5Br\ce{C6H5Br} 156.9, CX13HX10O\ce{C13H10O} 182.0, CX19HX16O\ce{C19H16O} 260.0, CX12HX10\ce{C12H10} 154.0, CX7HX6OX2\ce{C7H6O2} 122.0.

Deel I — Fenylmagnesiumbromide.

  1. Schrijf de reactievergelijking van de bereiding op.
  2. Bereken de hoeveelheden magnesium en broombenzeen. Welke is in overmaat?
  3. Waarom moet de opstelling droog zijn? Schrijf de reactie met water op.
  4. Wat is de rol van de droogbuis?
  5. Waarom is de ether onmisbaar, naast het oplossen van de reagentia?
  6. Bifenyl komt van de reactie van het reagens met broombenzeen. Schrijf die op en bereken de hoeveelheid broombenzeen die daardoor verloren gaat.

Deel II — De additie.

  1. Bereken de hoeveelheid benzofenon.
  2. Schrijf het mechanisme van de additie op met gebogen pijlen.
  3. Welk reagens beperkt de vorming van trifenylmethanol? Houd rekening met Deel I.
  4. Is trifenylmethanol chiraal? Verantwoord.
  5. Waarom wordt het benzofenon aan het reagens toegevoegd, en niet omgekeerd?
  6. Wat zou een spoor water in de benzofenonoplossing doen?

Deel III — Opwerking.

  1. Schrijf de protonering van het alkoxide op.
  2. Waarom koud verdund zuur gebruiken en niet alleen water?
  3. Waar bevinden trifenylmethanol en de magnesiumzouten zich na extractie met ether?
  4. Hoe wordt bifenyl van trifenylmethanol gescheiden? (Bifenyl is veel beter oplosbaar in koude petroleumether.)
  5. Welke test bevestigt de zuiverheid van de kristallen?
  6. Trifenylmethanol overleeft koud verdund zuur, maar lost op in geconcentreerd zwavelzuur tot een diepgeel carbokation. Schrijf de vorming ervan op en verklaar zijn stabiliteit (vergelijk met Hoofdstuk 18).

Deel IV — Rendement, en een ander product.

  1. Bereken de verkregen hoeveelheid trifenylmethanol.
  2. Bereken het rendement ten opzichte van het beperkende reagens.
  3. Geef twee mogelijke oorzaken van verlies.
  4. Welk product zou ontstaan als het reagens van Deel I (gecorrigeerd voor het bifenyl) in plaats daarvan op vast koolstofdioxide gegoten was?
  5. Bereken de theoretische massa van dat product.
  6. Schrijf de reactievergelijking van die carboxylering op.
  7. Geef het rendement aan trifenylmethanol, in procent.
Oplossing

Oplossing van Probleem 21.1.

1. CX6HX5Br+Mg→CX6HX5MgBr\ce{C6H5Br + Mg -> C6H5MgBr}. 2. Mg 0.535/24.3=0.0220 mol0.535/24.3 = 0.0220\,\mathrm{mol}; CX6HX5Br\ce{C6H5Br} 3.14/156.9=0.0200 mol3.14/156.9 = 0.0200\,\mathrm{mol}: magnesium in lichte overmaat. 3. Water vernietigt het reagens: CX6HX5MgBr+HX2O→CX6HX6+Mg(OH)Br\ce{C6H5MgBr + H2O -> C6H6 + Mg(OH)Br}. 4. Ze houdt de waterdamp van de lucht tegen, die anders via de koeler binnenkomt. 5. De ether geeft vrije paren aan magnesium (lewisbase): zonder ether ontstaat het reagens niet of blijft het niet in oplossing. 6. CX6HX5MgBr+CX6HX5Br→CX6HX5−CX6HX5+MgBrX2\ce{C6H5MgBr + C6H5Br -> C6H5-C6H5 + MgBr2}; bifenyl 0.15/154.0=9.7×10−4 mol0.15/154.0 = 9.7 \times 10^{-4}\,\mathrm{mol}, dat 9.7×10−4 mol9.7 \times 10^{-4}\,\mathrm{mol} broombenzeen en evenveel reagens verbruikt heeft: in totaal 1.9×10−3 mol1.9 \times 10^{-3}\,\mathrm{mol} broombenzeen verloren. 7. 3.28/182.0=0.0180 mol3.28/182.0 = 0.0180\,\mathrm{mol}. 8. Het C–Mg-paar valt het carbonylkoolstofatoom aan, het π\pi-paar gaat naar zuurstof: (CX6HX5)X3C−OX−\ce{(C6H5)3C-O^-} MgBrX+\ce{MgBr+}. 9. Hoogstens beschikbaar reagens 0.0200−0.0019=0.0181 mol0.0200 - 0.0019 = 0.0181\,\mathrm{mol}; benzofenon 0.0180 mol0.0180\,\mathrm{mol}: benzofenon is beperkend, net. 10. Nee: het carbinolkoolstofatoom draagt drie identieke fenylgroepen. 11. Het reagens blijft in zijn droge kolf, en de warmte van elke portie keton wordt door de kokende ether opgenomen. 12. Het zou een deel van het reagens vernietigen (benzeen) en benzofenon onomgezet laten. 13. (CX6HX5)X3COMgBr+HX3OX+→(CX6HX5)X3COH+MgX2++BrX−+HX2O\ce{(C6H5)3COMgBr + H3O+ -> (C6H5)3COH + Mg^2+ + Br- + H2O}. 14. Het zuur lost de basische magnesiumzouten op die alleen water zou laten neerslaan; de koude beperkt de vorming van het carbokation van vraag 18. 15. Trifenylmethanol en bifenyl in de etherlaag; de magnesiumzouten in de waterlaag. 16. De vaste stof wassen (of fijnwrijven) met koude petroleumether: bifenyl lost op, trifenylmethanol blijft achter. 17. Een scherp smeltpunt gelijk aan het getabelleerde (of één enkele vlek bij dunnelaagchromatografie). 18. (CX6HX5)X3COH+HX+→(CX6HX5)X3CX++HX2O\ce{(C6H5)3COH + H+ -> (C6H5)3C+ + H2O}: een tertiair carbokation waarvan de lading door resonantie over drie benzeenringen gespreid is, zeer stabiel, en gekleurd door die uitgebreide conjugatie. 19. 3.75/260.0=0.0144 mol3.75/260.0 = 0.0144\,\mathrm{mol}. 20. 0.0144/0.0180=80 %0.0144/0.0180 = 80\,\%. 21. Verliezen bij het overgieten en de herkristallisatie; reagens vernietigd door sporen vocht; onvolledige reactie. 22. Benzoëzuur, CX6HX5COOH\ce{C6H5COOH}, na aanzuren. 23. 0.0181×122.0=2.21 g0.0181 \times 122.0 = 2.21\,\mathrm{g}. 24. CX6HX5MgBr+COX2→CX6HX5COOMgBr\ce{C6H5MgBr + CO2 -> C6H5COOMgBr}, daarna CX6HX5COOMgBr+HX3OX+→CX6HX5COOH+MgX2++BrX−+HX2O\ce{C6H5COOMgBr + H3O+ -> C6H5COOH + Mg^2+ + Br- + H2O}. 25. 80 %80\,\%.

Begrippen gedefinieerd in dit hoofdstuk

Bekijk alle 852 begrippen in de begrippenlijst