ปฏิกิริยาที่มีชื่อ · กลไก

ปฏิกิริยา Sandmeyer

ปฏิกิริยา Sandmeyer แทนที่หมู่ไดอะโซเนียมของเกลือเอรีนไดอะโซเนียมด้วย Cl, Br หรือ CN โดยใช้เกลือคอปเปอร์(I) คอปเปอร์(I) ให้อิเล็กตรอนหนึ่งตัวแก่ไอออนไดอะโซเนียม แก๊สไนโตรเจนหลุดออกเหลือแอริลเรดิคัล และเรดิคัลรับฮาโลเจนจากคอปเปอร์(II) ได้คอปเปอร์(I) กลับคืน เกลือไดอะโซเนียมเตรียมก่อนจากแอนิลีน NaNO₂ และ HCl ที่ 0–5 °C

เปิดกลไกฉบับเต็มใน MolDraw แก้ไขปฏิกิริยา เปิดกลไกไดอะโซไทเซชัน

กลไกปฏิกิริยา Sandmeyer: CuCl₂⁻ ให้อิเล็กตรอนหนึ่งตัวแก่เบนซีนไดอะโซเนียม ซึ่งเสีย N₂ เป็นฟีนิลเรดิคัล เรดิคัลรับ Cl จากคอปเปอร์(II) และได้คอปเปอร์(I) กลับคืน — ปฏิกิริยา Sandmeyer: ปฏิกิริยาโดยรวม ทุกขั้นของลูกศรโค้ง และประเด็นสำคัญ คลิกเพื่อเปิดและแก้ไขใน MolDraw

ปฏิกิริยาโดยรวม

C₆H₅NH₂ → (NaNO₂, HCl, 0–5 °C) C₆H₅N₂⁺Cl⁻ → (CuCl/HCl) C₆H₅Cl + N₂

ทองแดง(I) แทนที่ N₂⁺ ด้วย Cl, Br หรือ CN ผ่านแอริลเรดิคัล

กลไกทีละขั้น

การถ่ายโอนอิเล็กตรอน Cu(I) ให้อิเล็กตรอนหนึ่งตัว N₂ หลุดออกและเกิดแอริลเรดิคัล
การถ่ายโอนคลอรีน เรดิคัลรับ Cl จาก Cu(II) ได้ Cu(I) กลับคืน

ทุกขั้นได้รับการตรวจสอบทีละอิเล็กตรอน ลูกศรโค้งให้โครงสร้างตรงตามที่วาดไว้ทุกประการ

เปิดและแก้ไขกลไกนี้

ประเด็นสำคัญ

เกลือไดอะโซเนียมได้จากแอนิลีน NaNO₂ และ HCl ที่ 0–5 °C (ดูไดอะโซไทเซชัน)
CuCl → ArCl, CuBr → ArBr, CuCN → ArCN (เส้นทางสู่กรดเบนโซอิกและเบนซิลามีน)
ปฏิกิริยา Gattermann: ผงทองแดงกับ HCl/HBr ทำหน้าที่เดียวกัน
ArI ไม่ต้องใช้ทองแดง (KI) ส่วน ArF ใช้ HBF₄ (Balz–Schiemann)
ผลพลอยได้ไบแอริล (Ar–Ar) เป็นหลักฐานของกลไกแบบเรดิคัล

สำหรับ JEE และ NEET

Sandmeyer ใช้เกลือ Cu(I) ส่วนปฏิกิริยา Gattermann ใช้ผงทองแดงกับ HCl หรือ HBr
ArI เตรียมด้วย KI อย่างเดียว (ไม่ใช้ทองแดง) ArF เตรียมด้วยปฏิกิริยา Balz–Schiemann (HBF₄ ให้ความร้อน)
ต้องเก็บเกลือไดอะโซเนียมไว้ที่ 0–5 °C การให้ความร้อนในน้ำจะได้ฟีนอล
H₃PO₂ (หรือเอทานอล) แทนที่ N₂⁺ ด้วย H (ดีแอมิเนชัน)

คำถามพบบ่อย

ทองแดงมีบทบาทอย่างไรในปฏิกิริยา Sandmeyer

คอปเปอร์(I) ถ่ายโอนอิเล็กตรอนหนึ่งตัวให้ไอออนไดอะโซเนียม หลัง N₂ หลุดออก แอริลเรดิคัลรับ Cl, Br หรือ CN จากคอปเปอร์(II) จึงได้คอปเปอร์(I) กลับคืน (โดยหลักการเป็นตัวเร่ง)

ปฏิกิริยา Sandmeyer กับ Gattermann ต่างกันอย่างไร

ทั้งสองเปลี่ยนเกลือไดอะโซเนียมเป็นแอริลเฮไลด์ Sandmeyer ใช้ CuCl/CuBr ส่วน Gattermann ใช้ผงทองแดงกับกรดไฮโดรฮาลิก ซึ่งมักให้ผลได้ต่ำกว่า

ทำไมต้องทำไดอะโซไทเซชันที่ 0–5 °C

เกลือเอรีนไดอะโซเนียมสลายตัวเมื่อได้รับความร้อน เสีย N₂ และทำปฏิกิริยากับน้ำได้ฟีนอล

วาดใน MolDraw

ปุ่มด้านบนจะเปิดภาพฉบับสมบูรณ์ ได้แก่ ปฏิกิริยาโดยรวม กลไกที่มีหมายเลขขั้น และประเด็นสำคัญ ในรูปโครงสร้างธรรมดาที่แก้ไขได้ คุณเปลี่ยนหมู่แทนที่ เปลี่ยนสีอะตอม หรือส่งออกเป็น PNG, SVG หรือโค้ด chemfig สำหรับโน้ตและสไลด์ได้ ภาพเดียวกันนี้อยู่ในแผง Templates ในหมวด Name reactions