Тример (химия)

Молекула, состоящая из трех одинаковых молекул, связанных вместе

В химии тример ( / ˈ t r m ər / ; от древнегреческого tri-  'три' и -mer '  часть') представляет собой молекулу или многоатомный анион, образованный путем объединения или ассоциации трех молекул или ионов одного и того же вещества. На техническом жаргоне тример представляет собой разновидность олигомера, полученного из трех идентичных предшественников, часто конкурирующих с полимеризацией .

Примеры

Тримеризация алкинов

Реакцию тримеризации-циклизации можно понять с помощью этой схемы.

В 1866 году Марселен Бертело сообщил о первом примере циклотримеризации , превращения ацетилена в бензол . [1] Этот процесс был коммерциализирован:

Тримеризация нитрила

Симметричные 1,3,5-триазины получают путем тримеризации некоторых нитрилов, таких как хлорциан .

Хлорид цианогена и бромистый цианоген тримеризуются при повышенных температурах над углеродным катализатором. [1] Хлорид дает цианурхлорид :

Бромид имеет длительный срок хранения при охлаждении. Как и хлорид, он подвергается экзотермической тримеризации с образованием цианурбромида . Эта реакция катализируется следами брома, солей металлов, кислот и оснований. [2] По этой причине экспериментаторы избегают коричневатых образцов. [3]

Промышленный путь получения циануровой кислоты включает термическое разложение мочевины с выделением аммиака . Преобразование начинается примерно при 175 °C: [4]

3 ЧАС 2 Н КО Нью-Гэмпшир 2 [ С ( О ) Нью-Гэмпшир ] 3 + 3 Нью-Гэмпшир 3 {\displaystyle {\ce {3 H2N-CO-NH2 -> [C(O)NH]3 + 3 NH3}}}

Эндотермический синтез меламина можно разделить на два этапа.

Сначала мочевина разлагается на циановую кислоту и аммиак в ходе эндотермической реакции:

( Нью-Гэмпшир 2 ) 2 КО HOCN + Нью-Гэмпшир 3 {\displaystyle {\ce {(NH2)2CO -> HOCN + NH3}}}

Затем на втором этапе циановая кислота полимеризуется с образованием циануровой кислоты, которая конденсируется с аммиаком, выделившимся на первом этапе, с выделением меламина и воды.

3 HOCN [ C ( O ) NH ] 3 {\displaystyle {\ce {3 HOCN -> [C(O)NH]3}}}
[ C ( O ) NH ] 3 + 3 NH 3 C 3 H 6 N 6 + 3 H 2 O {\displaystyle {\ce {[C(O)NH]3 + 3 NH3 -> C3H6N6 + 3 H2O}}}

Затем эта вода вступает в реакцию с присутствующей циановой кислотой, что способствует протеканию реакции тримеризации, в результате которой образуются углекислый газ и аммиак.

3 HOCN + 3 H 2 O 3 CO 2 + 3 NH 3 {\displaystyle {\ce {3 HOCN + 3 H2O -> 3 CO2 + 3NH3}}}

В целом, вторая стадия является экзотермической :

6 HCNO + 3 NH 3 C 3 H 6 N 6 + 3 CO 2 + 3 NH 3 {\displaystyle {\ce {6 HCNO + 3 NH3 -> C3H6N6 + 3 CO2 + 3NH3}}}

но в целом процесс эндотермический .

Тримеризация диенов

1,5,9-транс-транс-цис-изомер циклододекатриена , имеющий некоторое промышленное значение, получают циклотримеризацией бутадиена с тетрахлоридом титана и алюмоорганическим сокатализатором : [5]

Циклододека-1,5,9-триен

Разрыв двойных связей углерод-гетеро образует симметричные насыщенные 1,3,5-гетероциклы

Циклотримеризация формальдегида дает 1,3,5-триоксан :

1,3,5-Тритиан является циклическим тримером в противном случае нестабильного вида тиоформальдегида . Этот гетероцикл состоит из шестичленного кольца с чередующимися метиленовыми мостиками и тиоэфирными группами. Он получается путем обработки формальдегида сероводородом . [6]

Три молекулы ацетальдегида конденсируются, образуя паральдегид — циклический тример, содержащий одинарные связи CO.

Катализируемая и дегидратируемая серной кислотой , тримеризация ацетона через альдольную конденсацию дает мезитилен [7]

Трисилоксаны

Диметилсиландиол дегидратируется до тримера Me 2 SiO , а также полидиметилсилоксана . Реакция иллюстрирует конкуренцию между тримеризацией и полимеризацией. Полимер и тример формально получены из гипотетического силакетона Me 2 Si=O , хотя этот вид не является промежуточным.

Координационная химия

Дитиобензоатные комплексы [M(S 2 CPh) 2 ] кристаллизуются в виде тримеров (M = Ni, Pd). [ 8]

Структура тримера [Ni(S 2 CPh) 2 ] 3 .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ аб Хиллис О. Фолкинс (2005). "Бензол". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a03_475. ISBN 3527306730.
  2. ^ Моррис, Джоэл; Ковач, Лайош; Охе, Коичи (2015). «Бромистый циан». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . С.  1– 8. doi :10.1002/047084289X.rc269.pub3. ISBN 9780470842898.
  3. ^ Джоэл Моррис; Лайош Ковач (2008). "Бромистый циан". Энциклопедия реагентов для органического синтеза . doi :10.1002/047084289X.rc269.pub2. ISBN 978-0471936237.
  4. ^ Клаус Хутмахер, Дитер Мост «Циануровая кислота и цианурхлорид» Энциклопедия промышленной химии Ульмана 2005, Wiley-VCH, Вайнхайм. doi 10.1002/14356007.a08 191
  5. ^ Промышленная органическая химия , Клаус Вайссермель, Ханс-Юрген Арпе, Джон Вили и сыновья; 3-й ISBN 1997 г. 3-527-28838-4 
  6. ^ Bost, RW; Constable, EW "sym-Trithiane" Organic Syntheses, Collected Volume 2, p.610 (1943). "Архивная копия" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2012-03-29 . Получено 2014-05-05 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  7. ^ Камминг, В. М. (1937). Систематическая органическая химия (3E). Нью-Йорк, США: D. Van Nostrand Company. стр. 57.
  8. ^ Bonamico, M.; Dessy, G.; Fares, V.; Scaramuzza, L. (1975). «Структурные исследования комплексов металлов с серосодержащими бидентатными лигандами. Часть I. Кристаллические и молекулярные структуры тримерного бис-(дитиобензоато)-никеля(II) и -палладия(II)». Журнал химического общества, Dalton Transactions (21): 2250– 2255. doi :10.1039/DT9750002250.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Trimer_(chemistry)&oldid=1186352000"