Metil grupa
Metil grupa je alkilska izvedenica metana, koja sadrži jedan atom ugljik, vezan za tri atoma vodika − CH3. U formuli, ova grupa ima skraćenicu me. Takve ugljikohidratne grupe javljaju se u mnogim organskim spojevima, kao veoma stabilne u većini molekula. Budući da je metil grupa obično dio veće molekule, može se naći na u bilo kojem od tri oblika: anion, kation ili radikalna. Anion ima osmovalentne elektrone, radikal sedmo- i kation šestovalentne. Sva tri oblika su vrlo reaktivna i vrlo rijetko su uočena.[1]
Metilni kation, anion i radikal
[uredi | uredi izvor]Kation
[uredi | uredi izvor]Metilni kation (CH3+) postoji u plinskoj fazi, ali se inače ne javlja. Neki spojevi se smatraju izvorima CH3+ kationa, a ovo pojednostavljenje se poglavito koristi u organskoj hemiji. Na primjer, protonacija metanola daje snažno elektrofilni metilizacijski reagens:
- CH3OH + H+ → CH3+ + H2O
Slično tome, metil-jodid i metil triflat se smatraju kao ekvivalenti metil kationa jer rijetko podliježu reakcijama SN2, pomoću slabih nukleofila.
Anion
[uredi | uredi izvor]Metanidni anion (CH3−) postoji samo samo u razrijeđenoj fazi plina ili pod egzotičnim uvjetima. Može proizvesti električna pražnjenja u ketenu pri niskom pritisku (manje od jednog torra), a utvrđeno je da njegove entalpijska reakcija daje oko 252,2 ± 3.3 kJ/mola.[2] Često se smatra da su metil litij i srodni Grignardov reagens soli "CH3−"; iako je model može biti koristan za opis i analizu, samo je koristan kao fikcija. Takvi reagensi su uglavnom pripremljeni iz metil halogenida:
- M + CH3X → MCH3,
gdje M = alkalni metal.
Metil radikal
[uredi | uredi izvor]Metilni radikal ima formulu CH3. Postoji u rastvorenim plinovima, ali u koncentriranijem obliku lahko dimerizira u etan. Može biti proizveden putem termičkog razlaganja samo određenih spojeva, naročito onih sa –N = N– vezanjem.
Reaktivnost
[uredi | uredi izvor]Reaktivnost metil grupe zavisi od susjednih supstituenata. Metil grupe mogu biti prilično nereaktivane. Naprimjer, u organskim spojevima, metil grupa se opire aktivnosti čak i najjače kiseline.
Oksidacija
[uredi | uredi izvor]Oksidacija metil grupe javlja se široko i u prirpdi i industriji. Oksidacijski proizvodi su izvedenice CH2OH, CHO, and CO2H. Naprimjer , permanganat metil grupu često mijenja u karboksil (-COOH) grupu, odnosno toluen pretvara ubenzojsku kiselinu. Na kraju oksidacije metil grupa daje protone i ugljik-dioksid, kao što se vidi u sagorijevanju.
Metilacija
[uredi | uredi izvor]Demetilacija (transfer metil grupe na drugi spoj) uobičajeni je proces, a is a common process, and reagensi koji prolaze kroz ovu reakciju se zovu metilacijski agensi. Uobičajeni metilacijski agensi su dimetil-sulfat, metil-jodid i metil-triflat. Metanogeneza, koja je izvor prirodnog plina, odvija se procesom sa reakcijom demetilacije.[3]
Deprotonacija
[uredi | uredi izvor]Određene metil grupe mogu biti deprotonirane. Naprimjer, kiselost metil grupa u acetonu (CH3)2CO) je oko 1020 veća nego kod metana. Nastajući karbanioni su ključni međuproizvodi u mnogim reakcijama organske sinteze i biosinteze. Na ovaj način se proizvode i masne kiseline.
Reakcije slobodnih radikala
[uredi | uredi izvor]Kada se nalazi u benzilskom ili alilskom položaju, snaga C-H veze opada, a reaktivnost metil grupe raste. Jedna od manifestacija ove pojačane reaktivnosti je kada fotohemijsko hloriranje metil grupe u toluenu daje benzil-hlorid.[4]
Hiralni metil
[uredi | uredi izvor]U posebnom slučaju, kada je jedan vodik zamijenjen deuterijem (D) i još jedan vodonik u tricijem (T), metil supstituent postaje hiralan.[5] Postojeći metodi proizvode čiste metilne spojeve, tj. hiralnu acetatnu kiselinu (CHDTCO2H). Putem korištenja hiralnih metil grupa, analizirani su stereohemijski uzroci nekoliko biohemijskih transformacija.[6]
Etimologija
[uredi | uredi izvor]Francuski hemičari Jean-Baptiste Dumas i Eugene Peligot, nakodređivanja hemijske strukture metanola, uveli su naziv "metilen", po grčkoj riječi μεθυ – methy = vino + υλη - hȳlē = drvo, sa namjerom da naznače njegovo porijeklo ("alkohol naprevljen od drvene substance").[7] Termin "metil" je izveden u oko 1840. godine, unatražnim formiranjem "etilen", a potom je primenjen da opiše "metil-alkohol".
Metil je u IUPAC nomenklaturi organske hemije termin za alkan (ili alkil) molekuklu, upotrebom prefiksa "met-" koji označava prisustvo jednog ugljika.
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ March, Jerry (1992). Advanced organic chemistry: reactions, mechanisms, and structure. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-60180-2.
- ^ G. Barney Ellison , P. C. Engelking , W. C. Lineberger (1978), "An experimental determination of the geometry and electron affinity of methyl radical CH3". Journal of the American Chemical Society, volume 100, issue 8, pages 2556–2558. doi:10.1021/ja00476a054
- ^ Thauer, R. K., "Biochemistry of Methanogenesis: a Tribute to Marjory Stephenson", Microbiology, 1998, volume 144, pages 2377–2406.
- ^ M. Rossberg et al. “Chlorinated Hydrocarbons” in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a06_233.pub2
- ^ "Arhivirana kopija" (PDF). Arhivirano s originala (PDF), 14. 7. 2010. Pristupljeno 16. 9. 2016.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
- ^ Heinz G. Floss, Sungsook Lee "Chiral methyl groups: small is beautiful" Acc. Chem. Res., 1993, volume 26, pp 116–122. doi:10.1021/ar00027a007
- ^ J. Dumas and E. Péligot (1835) "Mémoire sur l'espirit de bois et sur les divers composés ethérés qui en proviennent" (Memoir on spirit of wood and on the various ethereal compounds that derive therefrom), Annales de chimie et de physique, 58 : 5-74; from page 9