Μηχανισμός για την παρασκευή της ανιλίνης M-nitro από το Μ-δινιτροβενζόλιο;

Η παρασκευή της Μ-νιτροανιλίνης από το Μ-Δινιτροβενζόλιο περιλαμβάνει μια επιλεκτική μείωση ενός ομίλου Nitro. Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας έναν ήπιο αναγωγικό παράγοντα που στοχεύει ειδικά σε μία ομάδα νιτρο ενώ αφήνει το άλλο άθικτο.

Εδώ είναι ο λεπτομερής μηχανισμός:

1. Μείωση ενός ομίλου νιτρο:

* αντιδραστήριο: Ένας κοινός παράγοντας αναγωγικής χρήσης είναι σουλφίδιο αμμωνίου (NH₄) ₂S . Άλλες επιλογές περιλαμβάνουν σουλφίδιο νατρίου (NA₂S) ή σιδήρου και υδροχλωρικού οξέος (Fe/HCl) .

* Μηχανισμός: Ο αναγωγικός παράγοντας δωρίζει ηλεκτρόνια στον όμιλο Nitro, μετατρέποντάς το σε μια αμινομάδα (-NH₂), ενώ ταυτόχρονα σχηματίζοντας ένα δισουλφίδιο (S-S) από τον αναγωγικό παράγοντα.

2. Μηχανισμός αντίδρασης:

Ο μηχανισμός μπορεί να απλοποιηθεί ως εξής:

* Βήμα 1: Ο αναγωγικός παράγοντας επιτίθεται στον όμιλο Nitro, σχηματίζοντας ένα ενδιάμεσο είδος.

* Βήμα 2: Αυτό το ενδιάμεσο είδος υφίσταται μια σειρά μεταβιβάσεων ηλεκτρονίων, οδηγώντας τελικά στο σχηματισμό της αμινοειδούς ομάδας και ενός δισουλφιδίου.

3. Συνολική αντίδραση:

Η συνολική αντίδραση μπορεί να συνοψιστεί ως:

`` `

m-dinitrobenzene + (NH₄) ₂S → M-nitroaniline + S + H₂o

`` `

Σημαντικές εκτιμήσεις:

* Επιλεκτικότητα: Η επιλογή του μείωση του παράγοντα είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη επιλεκτικής μείωσης. Ισχυροί αναγωγικοί παράγοντες όπως το υδρίδιο αλουμινίου λιθίου (Lialh₄) θα μειώσουν και τις δύο ομάδες νιτρο, οδηγώντας σε διαφορετικό προϊόν.

* συνθήκες αντίδρασης: Η αντίδραση πραγματοποιείται συνήθως σε όξινο μέσο (π.χ. υδροχλωρικό οξύ) για να διευκολυνθεί η διαδικασία μείωσης.

* Καθαρισμός: Η προκύπτουσα Μ-νιτροανιλίνη μπορεί να καθαριστεί με ανακρυστάλλωση ή άλλες κατάλληλες μεθόδους.

Μηχανισμός επιλεκτικής μείωσης:

Ο μηχανισμός για την επιλεκτική μείωση μιας ομάδας νιτρο είναι πολύπλοκος και περιλαμβάνει διάφορα βήματα. Ωστόσο, μπορεί να παρέχεται απλοποιημένη εξήγηση με βάση τους ακόλουθους παράγοντες:

* Ηλεκτρονικά εφέ: Η παρουσία της άλλης ομάδας νιτρο στο μόριο επηρεάζει την αντιδραστικότητα της ομάδας νιτρο μειώνεται. Η φύση του ομίλου Nitro του Electron, καθιστά πιο ευαίσθητη στη μείωση.

* στερεοχημικά εφέ: Το στερεοχημικό εμπόδιο γύρω από έναν όμιλο Nitro μπορεί να το καταστήσει πιο προσιτό για μείωση.

* Κινητικό έλεγχο: Οι συνθήκες αντίδρασης επιλέγονται για να ευνοήσουν τη μείωση μιας ομάδας νιτρο πάνω από την άλλη.

Επιλέγοντας προσεκτικά τον αναγωγικό παράγοντα και τις συνθήκες αντίδρασης, είναι δυνατόν να επιτευχθεί υψηλός βαθμός επιλεκτικότητας στη μείωση μιας ομάδας νιτρο σε Μ-δελιτροβενζόλιο, τελικά αποδίδοντας Μ-νιτροανιλίνη ως το επιθυμητό προϊόν.