Тример (химия)

Молекула, состоящая из трех одинаковых молекул, связанных вместе.

В химии тример ( / ˈ t r aɪ m ər / ; от древнегреческого tri-  «три» и -mer  «части») — это молекула или многоатомный анион , образованный комбинацией или ассоциацией трех молекул или ионов одного и того же вещества. вещество. На техническом жаргоне тример — это своего рода олигомер , полученный из трех идентичных предшественников, часто конкурирующих с полимеризацией .

Примеры

Алкиновая тримеризация

Реакцию тримеризации-циклизации можно понять с помощью этой схемы.

В 1866 году Марселлен Бертло сообщил о первом примере циклотримеризации — превращении ацетилена в бензол . ^[1] Этот процесс был коммерциализирован:

Тримеризация нитрила

Симметричные 1,3,5-триазины получают тримеризацией некоторых нитрилов , например хлорциана .

Хлорид циана и бромистый циан тримеризуются при повышенных температурах над углеродным катализатором. ^[1] Хлорид дает цианурхлорид :

Бромид имеет увеличенный срок хранения в холодильнике. 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 предполагает термическое разложение мочевины с выделением аммиака. Преобразование начинается примерно при 175 ° C: ^[4]

${\displaystyle {\ce {3 H2N-CO-NH2 -> [C(O)NH]3 + 3 NH3}}}$

Эндотермический синтез меламина можно разделить на два этапа.

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

${\displaystyle {\ce {(NH2)2CO -> HOCN + NH3}}}$

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

${\displaystyle {\ce {3 HOCN -> [C(O)NH]3}}}$

${\displaystyle {\ce {[C(O)NH]3 + 3 NH3 -> C3H6N6 + 3 H2O}}}$

Затем эта вода вступает в реакцию с присутствующей циановой кислотой, которая способствует реакции тримеризации с образованием углекислого газа и аммиака.

${\displaystyle {\ce {3 HOCN + 3 H2O -> 3 CO2 + 3NH3}}}$

В целом второй этап является экзотермическим :

${\displaystyle {\ce {6 HCNO + 3 NH3 -> C3H6N6 + 3 CO2 + 3NH3}}}$

но в целом процесс эндотермический .

Тримеризация диена

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

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

Циклотримеризация формальдегида дает 1,3,5-триоксан :

1,3,5-Тритиан представляет собой циклический тример нестабильной разновидности тиоформальдегида . Этот гетероцикл состоит из шестичленного кольца с чередующимися метиленовыми мостиками и тиоэфирными группами. Его получают обработкой формальдегида сероводородом . ^[6]

Три молекулы ацетальдегида конденсируются с образованием паральдегида — циклического тримера, содержащего одинарные связи CO.

Катализируя и дегидратируя серной кислотой , тримеризация ацетона путем альдольной конденсации 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 происходят от гипотетического силакетона Me ₂ Si=O , хотя этот вид не является промежуточным продуктом.

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

• Олигомер
• Белковый тример

Рекомендации

1. 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; Ох, Коичи (2015). «Бромистый циан». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . стр. 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, Weinheim. 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. Бост, RW; Констебль, EW «Органический синтез сим-тритиана», Сборник том 2, стр.610 (1943). «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 марта 2012 г. Проверено 5 мая 2014 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
7. Камминг, WM (1937). Систематическая органическая химия (3Е). Нью-Йорк, США: Компания Д. Ван Ностранда. п. 57.
8. Бонамико, М.; Десси, Г.; Фарес, В.; Скарамуцца, Л. (1975). «Структурные исследования комплексов металлов с серосодержащими бидентатными лигандами. Часть I. Кристаллическое и молекулярное строение тримерных бис-(дитиобензоато)-никеля(II) и -палладия(II)». Журнал Химического общества, Dalton Transactions (21): 2250–2255. дои : 10.1039/DT9750002250.