 |
การสังเคราะห์แอลกอฮอล์ในห้องปฏิบัติการ |
|
จากการศึกษาปฏิกิริยาของอัลคีน
และอัลคิลแฮไลด์
พบว่าสามารถนำมาใช้ในการสังเคราะห์แอลกอฮอล์ได้
ในหัวข้อนี้จะกล่าวถึง
ปฏิกิริยาเหล่านั้น อีก
ครั้งและจะกล่าวถึงปฏิกิริยาสำคัญอื่นๆ
ด้วย เช่น
ปฏิกิริยาการสังเคราะห์แอลกอฮอล์โดยใช้
กรีญาร์ รีเอเจนต์
และปฏิกิริยาไฮโดรโบเรชั่น
(hydrobomation)
|
|
1)
ปฏิกิริยาไฮเดรชันของอัลคีน
|
เป็นปฏิกิริยาการเติมนํา้เข้าไปที่คาร์บอน
-
คาร์บอนพันธะคู่ของอัลคีนโดยมีกรดเป็นตัวเร่งกลไกของปฏิกิริยาเป็นไปตามกฎของมาร์คอฟนิคอฟ
คือโปรตอน
ของกรดจะก่อพัธะกับคาร์บอนพันธะคู่
อะตอมที่มีจำนวนไฮโดรเจนมากที่สุดเพื่อให้ได้คาร์โบเนียมไอออนที่เสถียรที่สด
แล้วคาร์โบเนียมไออน
ที่เกิดขึ้นจึงก่อพันธะ
กับนํ้า
หลังจากมีการกำจัดโปรตอนให้แอลกอฮอล์
|
|
สมการทั่วไป
|

|
|
สมการทั่วไป
|

|
|
เขียนปฏิกิริยารวมได้เป็น
|

|
 |
2)
ปฏิกิริยาการแยกสลายด้วยนํ้า
(Hydrolisis) ของอัลคินแฮไลด์
|
จากการศึกษาปฏิกิริยาการแทนที่ด้วยนิวคลีโอไฟล์ของอัลคีนแฮไลด์
พบว่าเมื่อัลคินแฮไลด์ทำปฏิกิริยาการแยกสลายด้วยนํ้าในสารละลายต่างๆ
ให้ผลผลิต เป็นแอลกออล์
|
|
สมการทั่วไป
|

|
|
ซึ่งเราสามรถนำวิธีนี้มาใช้ในการสังเคราะห์แอลกอฮอล์ชนิดต่างๆ
ได้
โดยเลือกชนิดของอัลคินแฮไลด์ที่ใช้เป็นสารตั้งต้น
คือ อัลคินแฮไลด ์ปฐมภูมิ
อัลคิน แฮไลด์ทุติยภูมิ
และตติยภูมิให้แอลกอฮอล์ทุติยภูมิ
และตติยภูมิตามลำดับ
|
|
สมการทั่วไป
|

|
แต่ปฏิกิริยามีข้อเสียคือ
เมื่อใช้สารตั้งต้นเป็นอัลคินแฮไลด์ทุติยภูมิและตติยภูมิ
มักจะมีปฏิกิริยาการกำจัด
ให้อัลคินเป็นปฏิกิริยาข้างเคียงเสมอ
ซึ่งจะหลีกเลี่ยงได้
โดยใช้สารละลายด่างเจือจางแทน
|
|
สมการทั่วไป
|

|

|
|
3)
ปฏิกิริยาการเติมของกรีญาร์รีเอเจนต์ที่สารประกอบคาร์บอนิล
|
ในปี 1901 วิกเตอร์
กรีญาร์ (Victor Grignard) พบว่า
เมื่อโลหะแมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับอัลคีนหรืออะริลแฮไลด์
ให้รีเอเจนต์ที่ประกบด้วยพันธะคาร์บอน
- โละที่เรียกว่า
กรีญาร์รีเอเจนต์ เช่น
เมื่อเมทิลไอโอไดด์ทำปฏิกิริยากับแมกนีเซียมในไดเอทิลอีเทอร์
ให้เมทิลแมกีเซียมไอโอไดด์ที่ละลายนํ้าได้
|
|

|
|
เนื่องจากคาร์บอนมีสภาพไฟฟ้าลบสูงกว่าแมกนีเซียม
(ประมาณ 1.2 หน่วย)
ทำให้พันธะระหว่างคาร์บอน -
แมกนีเซียม
เป็นพันธะที่มีขั้วเล็กน้อย
โดยคาร์บอนแสดงประจุเป็นลบ
|
|

|
|
จึงทำให้คาร์บอนของกรีญาร์รีเอเจนต์
ทำหน้าที่เป็นนิวคลีโอไฟล์
ทำปฏิกิริากับอิเล็กโทรไฟล์ทั้งหลายได้
เช่น
เมื่อกรีญาร์รีเอเจนต์ทำปฏิกิริยากับอัลดีไฮด์และคีโทน
จะให ้ผล
ผลิตเป็นแอลกอฮอลปฐมภูมิ
ทุติยภูมิและตติยภูมิ
โดยเกิดผ่านสารมัธยันตร
์เป็นสารประกบเชิงซ้อนที่ได้จากการเติมกรีญาร์รีเอเจนต์
ที่คาร์บอนของ
หมู่คาร์บอนีล ซึ่ง
จะถูกเปลี่ยนให้เป็นแอลกอฮอล์เด้วยปฏิกิริยาการแยกสลายด้วยนํ้าในสารละลายกรด
|
|
สมการทั่วไป
|

|
R - alkyl , alkenyl , หรือ alkynyl
หรือ aryl |
R' , R'' - H , alkyl , alkynyl หรือ aryl |
|
จะเห็นว่า R' และ R''
ของสารประกอบคาร์บอนิลจะเป็นตัวกำหนดชนิดของแอลกอฮอล์
คือ ถ้า R' และ R'' เป็น H ทั้งคู่
ให้แอลกอฮอล์ปฐมภูมิ ถ้า R'
หรือ R'' ตัวใดตัวหนึ่งเป็น H (อัลดีไฮด์ใดๆ
) ให้แอลกอฮอล์ทุติยภูมิ
และถ้าทั้ง R' และ R""
ไม่ใช่ H ทั้งคู่ (คีโทน)
ให้แอลกอฮอล์ทุติยภูมิ
ดังนี้
|
|
สมการทั่วไป
|

|

|
|
4)
ปฏิกิริยาไฮโดรโบเรชัน -
ออกซิเดชัน (Hydroboration-oxidation)ของอัลคีน
|
เป็นวิธีสังเคราะห์แอลกอฮอล์ปฐมภูมิที่บริสุทธิ์โดยการเติมโบรอนไฮไดรด์
(BH3) เข้าไปที่คาร์บอน-คาร์บอนพันธะคู่
.ให้อนุพันธ์ของไตรอัลคิลโบรอน
(trialkylboron) ซึ่ง หลังจาก
ทำปฏิกิริยา
ออกซิเดชันด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
(H2O2) ให้ไตรอัลคิลโบเรต (trialkylborate)
และเมื่อทำปฏิกิริยาการแยกสลาย
ด้วยนํ้าใน สารละลาย ด่าง
ให้ผลผลิตสุดท้ายเป็นแอลกอฮอล์ปฐมภูมิ
|
ขั้นอตนการเติมโบรอนไฮไดรด์จะเป็นแบบ
ต้านกฎของมาร์คอฟนิคอฟ
(anti-Markownikoff)
ซึ่งต่างไปจากปฏิกิริยาการสังเคราะห์แอลกอฮอล
์โดยวิธีการเติทนํ้าของอัลคีนในกรด
ดังนั้นเมื่อนำสารตั้งต้นตัวเดียวกันมาทำปฏิกิริยา
2 แบบ คือ ไฮเดรชัน
และไฮโดรโบเรชัน-ออกซิเดชันจะให้แอลกอฮอล์
2 ชนิด ดังนี้
|
|
สำหรับอะโรเมติกอีเทอร์มักสังเคราะห์จากปฏิกิริยาการระหว่างโซเดียมฟีนอกไซด์กับอัลคิลแฮไลด์ปฐมภูมิ |

|
|
|
|

|
|
|