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write a note on grignard reagent 2024 useful

write a note on grignard reagent 2024 useful.2024 में ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों में नवीनतम अंतर्दृष्टि की खोज करें! यह मेटा विवरण उनके बहुमुखी अनुप्रयोगों का एक संक्षिप्त अवलोकन प्रदान करता है। कार्बनिक संश्लेषण में सफलता का वादा करने वाली 7 शक्तिशाली प्रतिक्रियाओं के बारे में जानें। आधुनिक विज्ञान के इन अमूल्य उपकरणों के साथ अपने रसायन विज्ञान के क्षेत्र में आगे रहें।

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Grignard Reagent: Overview

ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक एक शब्द है जिसका उपयोग ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों के एक वर्ग का वर्णन करने के लिए किया जाता है जो सामान्य सूत्र आर-एमजी-एक्सआर-एमजी-एक्स द्वारा दर्शाया जाता है, जहां आरआर एक एल्काइल, एरिल या विनाइल समूह है, और एक्सएक्स एक हैलोजन (आमतौर पर क्लोरीन, ब्रोमीन) है , या आयोडीन)। कार्बन-कार्बन बांड बनाने की क्षमता के कारण ये अभिकर्मक कार्बनिक संश्लेषण में अत्यधिक मूल्यवान हैं।

Preparation of Grignard Reagents

ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों को निर्जल ईथर विलायक (आमतौर पर डायथाइल ईथर या टेट्राहाइड्रोफ्यूरान, टीएचएफ) में मैग्नीशियम धातु के साथ एल्काइल, एरिल या विनाइल हैलाइड पर प्रतिक्रिया करके तैयार किया जाता है। प्रतिक्रिया इस प्रकार आगे बढ़ती है:

R-X+Mg→R-Mg-X

Example:

Preparation of methylmagnesium bromide (CH3MgBr):

CH3Br+Mg→CH3MgBr

Physical Properties

  1. Appearance: ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक आमतौर पर उनके ईथर सॉल्वैंट्स में समाधान के रूप में पाए जाते हैं क्योंकि वे अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं और ठोस पदार्थों के रूप में अलग करना मुश्किल होता है।
  2. Solubility: वे डायथाइल ईथर और टीएचएफ जैसे निर्जल ईथर सॉल्वैंट्स में घुलनशील हैं।
  3. Stability: ये अभिकर्मक नमी और ऑक्सीजन के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं, और ये पानी की उपस्थिति में तेजी से विघटित होकर हाइड्रोकार्बन और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं।
  4. Color: घोल आमतौर पर रंगहीन या थोड़े पीले होते हैं।

Chemical Properties

  1. Nucleophilicity: कार्बन परमाणु पर आंशिक ऋणात्मक आवेश के कारण ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक मजबूत न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करते हैं।
  2. Basicity: वे मजबूत आधार भी हैं और हल्के अम्लीय प्रोटॉन के साथ यौगिकों को अवक्षेपित कर सकते हैं।
  3. Reactivity with Electrophiles: वे बाद में हाइड्रोलिसिस के बाद अल्कोहल बनाने के लिए कार्बोनिल यौगिकों (एल्डिहाइड, केटोन्स, एस्टर) सहित विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रोफाइल के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं।

Reactions

1. Reaction with Aldehydes and Ketones

  • Aldehyde: R-Mg-X+R’CHO→R-R’CH(OMgX)→H2OR-R’CH(OH)
    • Example: CH3MgBr+CH3CHO→CH3CH(OMgBr)CH3→H2OCH3CH(OH)CH3 (Propan-2-ol)
  • Ketone: R-Mg-X+R’COR”→R-R’C(OMgX)R”→H2OR-R’C(OH)R”
    • Example: CH3MgBr+(CH3)2CO→(CH3)2C(OMgBr)CH3→H2O(CH3)2C(OH)CH3 (Tert-butanol)

2. Reaction with Carbon Dioxide

R-Mg-X+CO2→R-COOMgX→H2OR-COOH

  • Example: CH3MgBr+CO2→CH3COOMgBr→H2OCH3COOH (Acetic acid)

Example Table of Grignard Reactions

Reactant Grignard Reagent Product Before Hydrolysis Final Product
Formaldehyde (HCHO) CH3MgBr CH3CH2OMgBr Ethanol (CH3CH2OH)
Acetone ((CH3)2CO) CH3MgBr (CH3)2C(OMgBr)CH3 Tert-butanol ((CH3)3COH)
Benzaldehyde (C6H5CHO) C2H5MgBr C6H5CH(OMgBr)C2H5 1-Phenyl-1-propanol (C6H5CH(OH)C2H5)
Carbon dioxide (CO2) C2H5MgBr C2H5COOMgBr Propanoic acid (C2H5COOH)

Additional Preparation Methods for Grignard Reagents

  1. Using Magnesium Turnings:
    • निर्जल ईथर विलायक में एल्काइल या एरिल हैलाइड के साथ मैग्नीशियम टर्निंग पर प्रतिक्रिया करें।
    • उदाहरण: फेनिलमैग्नेशियम ब्रोमाइड की तैयारी(C6H5MgBr): C6H5Br+Mg→C6H5MgBr
    • Solvent: आमतौर पर डायथाइल ईथर या टीएचएफ का उपयोग किया जाता है।
  2. Activation of Magnesium:
    • कभी-कभी, प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए मैग्नीशियम को सक्रियण की आवश्यकता होती है। इसे इसके द्वारा हासिल किया जा सकता है:
      • Using iodine: आयोडीन की थोड़ी मात्रा मैग्नीशियम की सतह को सक्रिय कर सकती है।.
      • Ultrasonic treatment: अल्ट्रासोनिक तरंगें मैग्नीशियम को साफ और सक्रिय कर सकती हैं।
      • Mercury(II) chloride: पारा (II) क्लोराइड की थोड़ी मात्रा मिश्रित मैग्नीशियम का निर्माण कर सकती है जो अधिक प्रतिक्रियाशील है।
    • Example: Mg→I2Activated Mg R-X+Activated Mg→R-Mg-X
  3. Alternative Solvents:
    • जबकि डायथाइल ईथर और टीएचएफ आम हैं, अन्य ईथर जैसे डिब्यूटाइल ईथर या डाइऑक्सेन का उपयोग विशिष्ट ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों के लिए किया जा सकता है।
    • Example: Preparation of butylmagnesium chloride (C4H9MgCl) in dioxane: C4H9Cl+Mg→C4H9MgCl

Additional Chemical Properties

  1. Formation of Alcohols:
    • ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक एल्डिहाइड, कीटोन, एस्टर और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके अल्कोहल बनाते हैं।
    • With Esters: R-Mg-X+R’COOR”→R-R’C(OMgX)OR”→R-R’C(OMgX)R→H2OR-R’C(OH)R
      • Example: CH3MgBr+CH3COOCH3→(CH3)2C(OMgBr)OCH3→(CH3)3COH
  2. Formation of Alkanes:
    • ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक पानी, अल्कोहल और अम्लीय प्रोटॉन वाले अन्य यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करके अल्केन्स का उत्पादन करते हैं।
    • Example: CH3MgBr+H2O→CH4+MgBrOH
  3. Reaction with Halogens:
    • ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करके संबंधित एल्काइल या एरिल हैलाइड बनाते हैं।
    • Example: C6H5MgBr+Br2→C6H5Br+MgBr2
  4. Carbene Formation:
    • ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक हेलोफॉर्म (जैसे क्लोरोफॉर्म) के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बेन बना सकते हैं।
    • Example: C6H5MgBr+CHCl3→C6H5C:+MgBrCl2 (Formation of phenylcarbene)
  5. Coupling Reactions:
    • ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक नए सी-सी बांड बनाने के लिए संक्रमण धातु उत्प्रेरक (जैसे, निकल या कॉपर) की उपस्थिति में एल्काइल हैलाइड जैसे विभिन्न इलेक्ट्रोफाइल के साथ युग्मन प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकते हैं।
    • Example: C2H5MgBr+C2H5Br→NiC4H10+MgBr2

Comprehensive Table of Grignard Reactions

Reactant Grignard Reagent Product Before Hydrolysis Final Product
Formaldehyde (HCHO) CH3MgBr CH3CH2OMgBr Ethanol (CH3CH2OH)
Acetone ((CH3)2CO) CH3MgBr (CH3)2C(OMgBr)CH3 Tert-butanol ((CH3)3COH)
Benzaldehyde (C6H5CHO) C2H5MgBr C6H5CH(OMgBr)C2H5 1-Phenyl-1-propanol (C6H5CH(OH)C2H5)
Carbon dioxide (CO2) C2H5MgBr C2H5COOMgBr Propanoic acid (C2H5COOH)
Methyl benzoate (C6H5COOCH3) CH3MgI C6H5C(OMgI)OCH3→C6H5C(OMgI)CH3 Tert-butyl benzene ((CH3)2COH)
Chloroform (CHCl3) C6H5MgBr C6H5C: Phenylcarbene (C6H5C:)
Alkyl halide (R’-X) R-MgX Coupling reaction Alkane (R-R’)

Conclusion

ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक जटिल कार्बनिक अणुओं के निर्माण के लिए विविध और शक्तिशाली तरीके प्रदान करते हैं। दक्षता और प्रतिक्रियाशीलता सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके उनकी तैयारी को बेहतर बनाया जा सकता है। उनके भौतिक और रासायनिक गुणों को समझने से रसायनज्ञों को सिंथेटिक कार्बनिक रसायन विज्ञान में अपनी पूरी क्षमता का उपयोग करने की अनुमति मिलती है।

कार्बन-कार्बन बांड बनाने में उनकी बहुमुखी प्रतिभा के कारण ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक कार्बनिक संश्लेषण में आधारशिला हैं। उनकी तैयारी के लिए निर्जल स्थितियों को बनाए रखने के लिए सावधानीपूर्वक संचालन की आवश्यकता होती है, और विभिन्न इलेक्ट्रोफाइल के साथ उनकी प्रतिक्रियाएं जटिल अणुओं के निर्माण के लिए सिंथेटिक रसायनज्ञों के टूलकिट का विस्तार करती हैं।

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