อ่าน 3 นาที
อัลคอกไซด์
ในทางเคมีอัลคอกไซด์เป็นเบสคู่ควบของแอลกอฮอล์ดังนั้นจึงประกอบด้วยหมู่สารอินทรีย์ที่เชื่อมต่อกับ อะตอม ออกซิเจน ที่มีประจุลบ โดยเขียนในรูปRO −โดยที่ R คือ หมู่ แทนที่ออร์แก นิล...
อัลคอกไซด์


ในทางเคมีอัลคอกไซด์เป็นเบสคู่ควบของแอลกอฮอล์ดังนั้นจึงประกอบด้วยหมู่สารอินทรีย์ที่เชื่อมต่อกับ อะตอม ออกซิเจน ที่มีประจุลบ โดยเขียนในรูปRO −โดยที่ R คือ หมู่ แทนที่ออร์แก นิล อัลคอก ไซด์เป็นเบส ที่แรง และเมื่อ R ไม่ใหญ่เกินไป จะเป็น นิ วคลีโอไฟล์ ที่ดีและเป็นลิแกนด์ ที่ดี อัล คอกไซด์ถึงแม้โดยทั่วไปจะไม่เสถียรในตัวทำละลายโปรติกเช่น น้ำ แต่ก็พบได้ทั่วไปในฐานะสารตัวกลางในปฏิกิริยาต่างๆ รวมถึงการสังเคราะห์อีเทอร์ของวิลเลียมสัน [ 1 ] [ 2 ] อั ลคอกไซด์ ของโลหะทรานซิชันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการเคลือบและเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา[ 3 ] [ 4 ]
อีโนเลตเป็นแอลคอกไซด์ไม่อิ่มตัวที่ได้จากการกำจัดโปรตอนออกจาก พันธะ C−Hที่อยู่ติดกับคีโตนหรืออัลดีไฮด์จุดศูนย์กลางนิวคลีโอฟิลิกของแอลคอกไซด์อย่างง่ายจะอยู่ที่ออกซิเจน ในขณะที่จุดศูนย์กลางนิวคลีโอฟิลิกของอีโนเลตจะกระจายตัวอยู่ทั้งที่คาร์บอนและออกซิเจนอีโนเลตยังเป็นแอลคอกไซด์ไม่อิ่มตัวที่ได้จากแอลกอฮอล์อะเซทิลีนิกด้วย
ฟีนอกไซด์เป็นสารประกอบที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับแอลคอกไซด์ โดยที่หมู่แอลคิลถูกแทนที่ด้วยหมู่ฟีนิลฟีนอลมีความเป็นกรดมากกว่าแอลกอฮอล์ทั่วไป ดังนั้นฟีนอกไซด์จึงมีความเบสและนิวคลีโอฟิลิกน้อยกว่าแอลคอกไซด์ อย่างไรก็ตาม ฟีนอกไซด์มักจะจัดการได้ง่ายกว่าและให้สารอนุพันธ์ที่มีความเป็นผลึกมากกว่าแอลคอกไซด์
โครงสร้าง
อัลคาไลเมทัลอัลคอกไซด์มักเป็นสารประกอบโอลิโกเมอร์หรือพอลิเมอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหมู่ R มีขนาดเล็ก (Me, Et) [ 3 ]แอนไอออนอัลคอกไซด์เป็นลิแกนด์เชื่อมต่อ ที่ดี ดังนั้นอัลคอกไซด์จำนวนมากจึงมี พันธะ M 2 OหรือM 3 Oในสารละลาย อนุพันธ์ของอัลคาไลเมทัลจะแสดงการจับคู่ไอออนที่แข็งแกร่ง ดังที่คาดไว้สำหรับอนุพันธ์ของอัลคาไลเมทัลของแอนไอออนเบสที่แข็งแกร่ง

การตระเตรียม
จากการลดโลหะ
แอลคอกไซด์สามารถผลิตได้หลายวิธีโดยเริ่มต้นจากแอลกอฮอล์โลหะที่มีฤทธิ์รีดิวซ์สูงจะทำปฏิกิริยาโดยตรงกับแอลกอฮอล์เพื่อให้ได้โลหะแอลคอกไซด์ที่สอดคล้องกัน แอลกอฮอล์ทำหน้าที่เป็นกรดและไฮโดรเจนจะถูกผลิตขึ้นเป็นผลพลอยได้ ตัวอย่างคลาสสิกคือโซเดียมเมทอกไซด์ที่ผลิตโดยการเติมโลหะโซเดียม ลงใน เมทานอล :
- 2 CH 3 OH + 2 นา → 2 CH 3 ONa + H 2
โลหะอัลคาไลอื่นๆสามารถใช้แทนโซเดียมได้ และแอลกอฮอล์ส่วนใหญ่สามารถใช้แทนเมทานอลได้ โดยทั่วไปแล้ว จะใช้แอลกอฮอล์ในปริมาณที่มากเกินไปและปล่อยทิ้งไว้เพื่อใช้เป็นตัวทำละลายในปฏิกิริยา ดังนั้นจึงใช้สารละลายแอลกอฮอล์ของอัลคาไลอัลคอกไซด์ ปฏิกิริยาที่คล้ายกันอีกอย่างหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อแอลกอฮอล์ทำปฏิกิริยากับโลหะไฮไดรด์ เช่น NaH โลหะไฮไดรด์จะดึงอะตอมไฮโดรเจนออกจากหมู่ไฮดรอกซิลและก่อให้เกิดไอออนอัลคอกไซด์ที่มีประจุลบ
คุณสมบัติ
ปฏิกิริยากับแอลคิลเฮไลด์
ไอออนอัลคอกไซด์และเกลือของมันทำปฏิกิริยากับแอลคิลเฮไลด์ปฐมภูมิใน ปฏิกิริยา S N 2เพื่อสร้างอีเทอร์ผ่านการสังเคราะห์อีเทอร์วิลเลียมสัน[ 1 ] [ 2 ]
การไฮโดรไลซิสและการทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน
สารประกอบแอลคอกไซด์ของโลหะอะลิฟาติกจะสลายตัวในน้ำตามสมการในอุดมคตินี้:
- Al(OR) 3 + 3 H 2 O → Al(OH) 3 + 3 ROH
ใน กระบวนการ ทรานส์เอสเตอริฟิเค ชัน โลหะอัลคอกไซด์จะทำปฏิกิริยากับเอสเทอร์ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนหมู่แอลคิลระหว่างโลหะอัลคอกไซด์และเอสเทอร์ โดยที่สารประกอบเชิงซ้อนของโลหะอัลคอกไซด์นั้น ผลลัพธ์จะเหมือนกับปฏิกิริยาแอลโคฮอลิซิส กล่าวคือ การแทนที่ลิแกนด์อัลคอกไซด์ แต่ในขณะเดียวกัน หมู่แอลคิลของเอสเทอร์ก็จะเปลี่ยนไปด้วย ซึ่งอาจเป็นเป้าหมายหลักของปฏิกิริยาก็ได้ ตัวอย่างเช่น โซเดียมเมทอกไซด์ในสารละลาย มักใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ใช้ในการผลิตไบโอดีเซล
การก่อตัวของออกโซ-อัลคอกไซด์
สารประกอบโลหะอัลคอกไซด์หลายชนิดยังมีลิแกนด์ ออกโซด้วย โดยทั่วไปแล้วลิแกนด์ออกโซเกิดขึ้นจากการไฮโดรไลซิส ซึ่งมักเกิดขึ้นโดยบังเอิญ และจากการกำจัดอีเทอร์:
- RCO 2 R' + CH 3 O − → RCO 2 CH 3 + R'O −
เสถียรภาพทางความร้อน
สารประกอบแอลคอกไซด์ของโลหะหลายชนิดสลายตัวด้วยความร้อนในช่วงอุณหภูมิประมาณ 100–300 °C ขึ้นอยู่กับสภาวะของกระบวนการ การสลายตัวด้วยความร้อนนี้สามารถผลิต ผง ขนาดนาโนของออกไซด์หรือโลหะได้ วิธีการนี้เป็นพื้นฐานของกระบวนการผลิตวัสดุเชิงฟังก์ชันสำหรับอุตสาหกรรมการบิน อวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรมเคมี ได้แก่ ออกไซด์แต่ละชนิด สารละลายของออกไซด์ ออกไซด์เชิงซ้อน ผงโลหะ และโลหะผสมที่ไวต่อการเผาผนึก นอกจากนี้ยังมีการศึกษาการสลายตัวของสารผสมของอนุพันธ์แอลคอกไซด์โมโนและเฮเทอโรเมทัลลิก วิธีการนี้เป็นแนวทางที่มีศักยภาพ โดยมีข้อดีคือสามารถผลิตวัสดุเชิงฟังก์ชันที่มีความสม่ำเสมอของเฟสและองค์ประกอบทางเคมีสูงขึ้น และควบคุมขนาดของอนุภาคได้ (รวมถึงการเตรียมวัสดุขนาดนาโน) ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (น้อยกว่า 500–900 °C) เมื่อเทียบกับเทคนิคแบบดั้งเดิม
อัลคอกไซด์ตัวอย่าง
| ชื่อ | สูตรโมเลกุล | ความคิดเห็น |
|---|---|---|
| เตตระเอทิลออร์โธซิลิเคต | Si(OEt) 4 | สำหรับ การประมวลผล แบบโซล-เจล ของซิลิกอนออกไซด์ นั้น หลีกเลี่ยงการใช้ Si(OMe) 4 ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย |
| อะลูมิเนียมไอโซโพรพอกไซด์ | Al 4 (O i Pr) 12 | รีเอเจนต์สำหรับการลดเมียร์ไวน์–ปอนดอร์ฟ–เวอร์ลีย์ |
| โพแทสเซียมเทอร์ท-บิวทอกไซด์ | K 4 (O t Bu) 4 | สารตั้งต้นพื้นฐานในสารละลายแอลกอฮอล์สำหรับปฏิกิริยาการกำจัดสาร อินทรีย์ |
โซเดียมเมทอกไซด์
โซเดียมเมทอกไซด์ หรือที่เรียกว่าโซเดียมเมทิเลตและโซเดียมเมทานอลเลต เป็นผงสีขาวเมื่อบริสุทธิ์[ 6 ] ใช้เป็นตัวเริ่มต้นของการพอลิเมอไรเซชันแบบเติมแอน ไอออนิก กับเอทิลีนออกไซด์ทำให้เกิดพอลิอีเทอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ทั้งโซเดียมเมทอกไซด์และสารประกอบที่เตรียมด้วยโพแทสเซียมมักใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการผลิตไบโอดีเซล ในระดับเชิงพาณิชย์ ในกระบวนการนี้ น้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์ ซึ่งในทางเคมีคือไตรกลีเซอไรด์ของกรดไขมัน จะถูกทรานส์เอ สเตอริฟิเคชัน ด้วยเมทานอลเพื่อให้ได้เมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน (FAMEs)
โซเดียมเมทอกไซด์ผลิตในระดับอุตสาหกรรมและหาซื้อได้จากบริษัทเคมีหลายแห่ง
โพแทสเซียมเมทอกไซด์
โพแทสเซียมเมทอกไซด์ในสารละลายแอลกอฮอล์มักใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเปลี่ยนเอส เทอร์ ในการผลิตไบโอดีเซล[ 7 ]
อ่านเพิ่มเติม
- Turova, Nataliya Y. (2004). "โลหะออกโซอัลคอกไซด์ การสังเคราะห์ คุณสมบัติ และโครงสร้าง". Russian Chemical Reviews . 73 (11): 1041– 1064. Bibcode : 2004RuCRv..73.1041T . doi : 10.1070/RC2004v073n11ABEH000855 . S2CID 250920020 .
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อัลคอกไซด์
ในทางเคมีอัลคอกไซด์เป็นเบสคู่ควบของแอลกอฮอล์ดังนั้นจึงประกอบด้วยหมู่สารอินทรีย์ที่เชื่อมต่อกับ อะตอม ออกซิเจน ที่มีประจุลบ โดยเขียนในรูปRO −โดยที่ R คือ หมู่ แทนที่ออร์แก นิล...
โครงสร้าง
อัลคาไลเมทัลอัลคอกไซด์มักเป็นสารประกอบโอลิโกเมอร์หรือพอลิเมอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหมู่ R มีขนาดเล็ก (Me, Et) [ 3 ] แอนไอออนอัลคอกไซด์เป็น ลิแกนด์เชื่อมต่อ ที่ดี ดังนั้นอัลคอกไซด์จำนวนมากจึงมี พันธะ M 2 O หรือ M 3 O ในสารละลาย...
จากการลดโลหะ
แอลคอกไซด์สามารถผลิตได้หลายวิธีโดยเริ่มต้นจาก แอลกอฮอล์ โลหะที่มีฤทธิ์รีดิวซ์สูงจะทำปฏิกิริยาโดยตรงกับแอลกอฮอล์เพื่อให้ได้โลหะแอลคอกไซด์ที่สอดคล้องกัน แอลกอฮอล์ทำหน้าที่เป็น กรด และ ไฮโดรเจน จะถูกผลิตขึ้นเป็นผลพลอยได้ ตัวอย่างคลาสสิกคือ โซเดียมเมทอกไซด์...
ปฏิกิริยากับแอลคิลเฮไลด์
ไอออนอัลคอกไซด์และเกลือของมันทำปฏิกิริยากับแอลคิลเฮไลด์ปฐมภูมิใน ปฏิกิริยา S N 2 เพื่อสร้างอีเทอร์ผ่าน การสังเคราะห์อีเทอร์วิลเลียม สัน [ 1 ] [ 2 ]