อ่าน 6 นาที
หมู่เบนซิล
ในเคมีอินทรีย์เบนซิลคือหมู่แทนที่หรือชิ้นส่วนโมเลกุลที่มีโครงสร้างR−CH 2 −C 6 H 5เบนซิลมี วงแหวน เบนซีน ( C 6 H 6 ) ที่เชื่อมต่อกับหมู่เมทิลีน ( −CH 2 − )
หมู่เบนซิล

ในเคมีอินทรีย์เบนซิลคือหมู่แทนที่หรือชิ้นส่วนโมเลกุลที่มีโครงสร้างR−CH 2 −C 6 H 5เบนซิลมี วงแหวน เบนซีน ( C 6 H 6 ) ที่เชื่อมต่อกับหมู่เมทิลีน ( −CH 2 − ) [ 1 ]
การตั้งชื่อ
ในระบบการตั้งชื่อ IUPACคำนำหน้าbenzylหมายถึงหมู่แทนที่ C6H5CH2เช่นbenzyl chlorideหรือbenzyl benzoate Benzylไม่ควรสับสนกับphenyl ซึ่ง มีสูตรC6H5คำว่าbenzylicใช้เพื่ออธิบายตำแหน่งของคาร์บอนตัวแรกที่เชื่อมต่อกับวงแหวนเบนซีนหรือวงแหวนอะโรมาติกอื่นๆตัวอย่างเช่น( C6H5 ) ( CH3 ) 2C + เรียกว่าคาร์โบแคตไอออน "benzylic" อนุมูลอิสระ benzyl มีสูตร C6H5CH2 • แคตไอออนbenzylหรือไอออน phenylcarbenium คือคาร์โบแคตไอออนที่มีสูตรC6H5CH2 •+2เบนซิลแอนไอออนหรือฟีนิลเมทานิดไอออนคือคาร์บานไอออนที่มีสูตรC 6 H 5 CH−2สารประกอบเหล่านี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในปริมาณมากในเฟสของสารละลายภายใต้สภาวะปกติ แต่สารเหล่านี้มีประโยชน์ในการอ้างอิงเพื่ออธิบายกลไกการเกิดปฏิกิริยาและอาจมีอยู่เป็นสารตัวกลางที่เกิดปฏิกิริยาได้
คำย่อ
โดยทั่วไปแล้ว เบนซิลมักใช้ตัวย่อว่า Bn ตัวอย่างเช่นเบนซิลแอลกอฮอล์สามารถเขียนแทนด้วย BnOH ตัวย่อที่ใช้น้อยกว่าคือ Bzl และ Bz ซึ่งตัวย่อ Bz นั้นกำกวมเพราะเป็นตัวย่อมาตรฐานสำหรับหมู่เบนโซอิลC 6 H 5 C(O)−ด้วยเช่นกัน ในทำนองเดียวกัน ไม่ควรสับสนเบนซิลกับหมู่ฟีนิลC 6 H 5 −ซึ่งใช้ตัวย่อว่า Ph
ปฏิกิริยาของศูนย์เบนซิลิก
ปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นของตำแหน่งเบนซิลิกนั้นเกิดจากพลังงานการสลายพันธะ ต่ำ ของพันธะ C−H ในตำแหน่งเบนซิลิก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พันธะC 6 H 5 CH 2 −Hนั้นอ่อนกว่าพันธะ C−H ชนิดอื่นประมาณ 10–15% วงแหวนอะโรมาติกที่อยู่ใกล้เคียงช่วยทำให้เบนซิลแรดิคัลมีเสถียรภาพ ข้อมูลที่แสดงในตารางด้านล่างเปรียบเทียบความแข็งแรงของพันธะ C−H ในตำแหน่งเบนซิลิกกับความแข็งแรงของพันธะ C−H ที่เกี่ยวข้อง
| บอนด์ | บอนด์ | พลังงานการแยกพันธะ[ 2 ] [ 3 ] | ความคิดเห็น | |
|---|---|---|---|---|
| (กิโลแคลอรี/โมล) | (กิโลจูล/โมล) | |||
| C 6 H 5 CH 2 −H | พันธะ C−H เบนซิลิก | 90 | 377 | พันธะเหล่านี้ คล้ายกับพันธะ C−H แบบอัลลิลิก และแสดงปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้น |
| H 3 C−H | พันธะ C−H ของ หมู่เมทิล | 105 | 439 | หนึ่งในพันธะ C−H อะลิฟาติกที่แข็งแกร่งที่สุด |
| C 2 H 5 −H | พันธะ C−H ของเอทิล | 101 | 423 | อ่อนกว่าH 3 C−H เล็กน้อย |
| C 6 H 5 −H | พันธะ C−H ของฟีนิล | 113 | 473 | เทียบได้กับแผ่นเสียงไวนิลหายาก |
| CH 2 =CHCH 2 −H | พันธะ C–H อัลลิลิก | 89 | 372 | คล้ายกับเบนซิลิก CH |
| (C 6 H 4 ) 2 CH−H | พันธะ C–H ของ ฟลูออเรนิล | 80 | มีการกระตุ้นมากกว่าเมื่อเทียบกับไดฟีนิลเมทิล ( pKa = 22.6) | |
| (C 6 H 5 ) 2 CH−H | พันธะ C–H ของ ไดฟีนิลเมทิล | 82 | "เบนซิลิกคู่" ( pKa = 32.2) | |
| (C 6 H 5 ) 3 C−H | พันธะ C–H ของไตรทิล | 81 | 339 | "ไตรเปิลเบนซิลิก" |
ความอ่อนแอของพันธะ C−H สะท้อนถึงความเสถียรของอนุมูลเบนซิลิก ด้วยเหตุผลที่เกี่ยวข้อง หมู่แทนที่เบนซิลิกจึงแสดงปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้น เช่น ในปฏิกิริยาออกซิเดชันการฮาโลเจนเนชันของอนุมูลอิสระหรือไฮโดรจีโนไลซิสตัวอย่างในทางปฏิบัติคือ ในการมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมพาราไซลีนจะถูกออกซิไดซ์เฉพาะที่ตำแหน่งเบนซิลิกเพื่อให้ได้กรดเทเรฟทาลิก
กรดเทเรฟทาลิกหลายล้านตันถูกผลิตขึ้นทุกปีด้วยวิธีนี้[ 4 ]
การเติมหมู่ฟังก์ชันที่ตำแหน่งเบนซิลิก
ในบางกรณี การเปลี่ยนแปลงเบนซิลิกเหล่านี้เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการปฏิกิริยา Wohl-Zieglerจะทำการโบรมีเนตพันธะ C–H ของเบนซิลิก: ( ArCHR2 → ArCBrR2 ) [ 5 ] หมู่ แอลคิลเบนซิลิ ก ที่ไม่ใช่ตติยภูมิใดๆ จะถูกออกซิไดซ์เป็นหมู่คาร์บอกซิลโดยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในน้ำ ( KMnO4 )หรือกรดไนตริกเข้มข้น ( HNO3 ) : ( ArCHR2 → ArCOOH ) [ 6 ] สุดท้าย สารประกอบเชิงซ้อนของโครเมียมไตรออกไซด์และ3,5-ไดเมทิลไพราโซล ( CrO3 −dmpyz )จะออกซิไดซ์หมู่เมทิลีนเบนซิลิกเป็นคาร์บอนิลอย่างเลือกสรร: ( ArCH2R → ArC(O)R ) [ 7 ]กรด 2-ไอโอดอกซีเบนโซอิกใน DMSO ทำงานในลักษณะเดียวกัน[ 8 ]
ในฐานะกลุ่มคุ้มครอง
บางครั้งมีการใช้กลุ่มเบนซิลเป็นกลุ่มป้องกันในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ การติดตั้งและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการกำจัดกลุ่มเบนซิลต้องใช้สภาวะที่ค่อนข้างรุนแรง ดังนั้นโดยทั่วไปจึงไม่นิยมใช้เบนซิลในการป้องกัน[ 9 ]
การป้องกันแอลกอฮอล์
เบนซิลเป็นหมู่ที่ใช้กันทั่วไปในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นหมู่ป้องกันที่แข็งแรงสำหรับแอลกอฮอล์และกรดคาร์บอกซิลิก
- การบำบัดแอลกอฮอล์ด้วยเบสที่แรง เช่นโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ ผง หรือโซเดียมไฮไดรด์และเบนซิลเฮไลด์ ( BnClหรือBnBr ) [ 9 ] [ 10 ]
- การเติมหมู่โมโนเบนซิลลงบนไดออลสามารถทำได้โดยใช้Ag 2 Oในไดเมทิลฟอร์มาไมด์ (DMF) ที่อุณหภูมิห้องถึงอุณหภูมิสูง[ 11 ]
- แอลกอฮอล์ปฐมภูมิสามารถถูกเบนซิเลตแบบเลือกได้เมื่อมีหมู่ฟังก์ชันฟีนอลโดยใช้Cu(acac) 2 [ 12 ]
วิธีการปลดการป้องกัน
เบนซิลอีเทอร์สามารถกำจัดออกได้ภายใต้สภาวะรีดิวซ์ สภาวะออกซิเดชันและการใช้กรดลูอิส[ 9 ]
- หมู่ป้องกันเบนซิลสามารถกำจัดออกได้โดยใช้สารออกซิไดซ์หลากหลายชนิด ได้แก่:
- CrO 3 / กรดอะซิติกที่อุณหภูมิห้อง
- โอโซน
- เอ็น -โบรโมซัคซินิไมด์ (NBS)
- เอ็น -ไอโอโดซัคซินิไมด์ (NIS)
- ไตรเมทิลไซลิลไอโอไดด์ (Me₃SiI )ในไดคลอโรมีเทนที่อุณหภูมิห้อง (สามารถเลือกปฏิกิริยาได้ภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ)
หมู่ป้องกันp -methoxybenzyl
พี -เมทอกซีเบนซิล ( PMB ) ใช้เป็นหมู่ป้องกันสำหรับแอลกอฮอล์ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ( ส่วน 4-เมทอกซีเบนซิลไท ออล ใช้สำหรับป้องกันไทออล)

- เบสที่แรง เช่นโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ ผง หรือโซเดียมไฮไดรด์และp-เมทอกซีเบนซิลเฮไลด์ (คลอไรด์หรือโบรไมด์) [ 14 ] [ 15 ]
- 4-methoxybenzyl-2,2,2-trichloroacetimidate สามารถใช้ในการติดตั้งหมู่ PMB ได้เมื่อมีสารดังต่อไปนี้:
- สแกนเดียม (III) ไตรฟลูออเรต (Sc(OTf) 3 ) ในโทลูอีนที่ 0 °C [ 16 ]
- กรดไตรฟลูออโรเมทานซัลโฟนิก (TfOH) ในไดคลอโรมีเทนที่ 0 °C [ 17 ]
วิธีการปลดการป้องกัน
- 2,3-ไดคลอโร-5,6-ไดไซยาโน-p-เบนโซควิโนน (DDQ) [ 18 ]
- เงื่อนไขสำหรับการกำจัดหมู่เบนซิลสามารถนำไปใช้กับการแยกหมู่ป้องกัน PMB ได้
การป้องกันอะมีน
บางครั้งกลุ่มเบนซิลถูกใช้เป็นกลุ่มป้องกันสำหรับเอมีนในการสังเคราะห์สารอินทรีย์มีวิธีการอื่นอีก[ 9 ]
- โพแทสเซียมคาร์บอเนตและเบนซิลเฮไลด์ในน้ำ ( BnCl , BnBr ) ในเมทานอล[ 19 ]
- เบนซาลดีไฮด์ , 6 M HClและNaBH 3 CNในเมทานอล[ 20 ]
วิธีการปลดการป้องกัน
- การเติมไฮโดรเจนในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียม[ 21 ]

ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ หมู่เบนซิล
ในเคมีอินทรีย์เบนซิลคือหมู่แทนที่หรือชิ้นส่วนโมเลกุลที่มีโครงสร้างR−CH 2 −C 6 H 5เบนซิลมี วงแหวน เบนซีน ( C 6 H 6 ) ที่เชื่อมต่อกับหมู่เมทิลีน ( −CH 2 − )
การตั้งชื่อ
ใน ระบบการตั้งชื่อ IUPAC คำนำหน้า benzyl หมายถึงหมู่ แทนที่ C6H5CH2 เช่น benzyl chloride หรือ benzyl benzoate Benzyl ไม่ควรสับสนกับ phenyl ซึ่ง มี สูตร C6H5 คำว่า benzylic...
คำย่อ
โดยทั่วไปแล้ว เบนซิลมักใช้ตัวย่อว่า Bn ตัวอย่างเช่น เบนซิลแอลกอฮอล์ สามารถเขียนแทนด้วย BnOH ตัวย่อที่ใช้น้อยกว่าคือ Bzl และ Bz ซึ่งตัวย่อ Bz นั้นกำกวมเพราะเป็นตัวย่อมาตรฐานสำหรับหมู่ เบนโซอิล C 6 H 5 C(O)− ด้วยเช่นกัน ในทำนองเดียวกัน...
ปฏิกิริยาของศูนย์เบนซิลิก
ปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นของตำแหน่งเบนซิลิกนั้นเกิดจาก พลังงานการสลายพันธะ ต่ำ ของพันธะ C−H ในตำแหน่งเบนซิลิก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พันธะ C 6 H 5 CH 2 −H นั้นอ่อนกว่าพันธะ C−H ชนิดอื่นประมาณ 10–15% วงแหวนอะโรมาติกที่อยู่ใกล้เคียงช่วยทำให้เบนซิลแรดิคัลมีเสถียรภาพ...





