by 
Δημοσιεύτηκε από το χρήστη Αντώνης Μπαλτζόπουλος στις 22 Απρίλιος 2012 στις 11:28 στην ομάδα Χημεία Γ΄Λυκείου
… φέτος έχουμε τα 100 χρόνια από την απονομή του βραβείου Nobel στον Victor Grignard για τις μελέτες του στις οργανομεταλλικές ενώσεις
Πως όμως περιγράφεται ένα αντίδραστήριο Grignard μεσω των τύπων / δομών Lewis ;
πΧ CH3MgCl
Ο McMurry στην οργανική του Χημεια ( τ.Α, σελ 442 ) λέει …
“…. τυπικά … μπορεί να θεωρηθεί ένα άλας με μαγνήσιο του ανιόντος του άνθρακα ή καρβανιόντος. Είναι πιο ακριβές εντούτοις να θεωρήσουμε ότι τα αντιδ. Grignard περιέχουν έναν ισχυρά πολωμένο ομοιοπολικό δεσμό C-Mg παρά έαν ιοντικό R3C- + MgX …”
Αντώνη, μου φαίνεται πολύ λογική η θέση για πολωμένο ομοιοπολικό και όχι για ιοντικό δεσμό.
Να μου επιτρέψεις μόνο ένα συλλογισμό. Έτσι για να το φιλοσοφήσουμε λιγάκι.
Οι δεσμοί, λίγο ή πολύ είναι πολωμένοι ομοιοπολικοί. Απλά στην κλίμακα πόλωσης έχουμε δυο άκρα.
Στο ένα τα άτομα έχουν ακριβώς την ίδια ηλεκτραρνητικότητα, οπότε έλκουν εξίσου το κοινό ζεύγος των ηλεκτρονίων (όμοια άτομα, π.χ. στο μόριο του υδρογόνου). Στην περίπτωση αυτή του μη πολικού μπορούμε να μιλάμε για έναν «καθαρό» ομοιοπολικό δεσμό.
Στο άλλο άκρο έχουμε δεσμό μεταξύ δύο ατόμων με ακραίες διαφορές ηλεκτραρνητικότητας, ας πάρουμε παράδειγμα το ζευγάρι Κ-F. Ο δεσμός χαρακτηρίζεται σαν καθαρός ιοντικός, αφού έχουμε ένα άκρως ηλεκτροθετικό στοιχείο (Κ) και ένα άκρως ηλεκτραρνητικό (F).
Αλλά τι θα συμβαίνει στην περίπτωση του C με το Mg; Ο άνθρακας στοιχείο της 4ης ομάδς, με ποια «ικανότητα» να έλκει το κοινό ζεύγος, ώστε να μπορεί να χαρακτηρισθεί ιοντικός ο δεσμός; Συνεπώς καλώς να τον χαρακτηρίζουμε πολωμένο ομοιπολικό.
Διονύση συμφωνώ πλήρως με όλα όσα γράφεις , ωστόσο ο προβληματισμός μου έχει να κάνει με την απεικόνιση κατά Lewis του αντιδραστηρίου Grignard
To CH3MgCl ζητήθηκε να στην προσομοίωση της ΟΕΦΕ και η απάντηση που έδωσε ο θεματοδότης – χωρίς να σημαίνει τίποτα ντε και καλά – ήταν …
http://img571.imageshack.us/img571/7775/grignard.jpg
( δηλαδή τον παρουσίασε ως ιοντικό )
Από την άλλη δεν μπορώ να καταλάβω ποια συνεισφορά ηλεκτρονίων – ως ομοιοπολικό – θα καθιστούσε το Mg με συμπληρωμένη την εξωτερική στοιβάδα …
Μήπως το «τυπικά» που αναφέρει ο McMurry έχει να κάνει με την ευκολία που μπορεί να παρασταθεί ο δεσμός C – Mg ώς ιοντικός ( ή η δυσκολία να παρασταθεί ως ομοιοπολικός ) …?
Μήπως έχει να κάνει με το σχόλιο της Wikipedia «…. Usually Grignard reagents are written as RMgX, but in fact the magnesium(II) centre is tetrahedral as shown here for the bis-adduct of methylmagnesium chloride and THF….. »
ή μήπως όπως λέει εδώ «… Grignard reagents such as CH3MgBr are best thought of as hybrids of ionic and covalent Lewis structures. …»
http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/2organic/grign… … και περιγράφει τις δύο δομές ως ισάξιες
υγ … πως μπορώ να μορφωποιήσω ένα κείμενο σε «απάντηση σε συζητηση » …?
υγ … μήπως η μορφή του φόρουμ είναι πιο βολική ?
Αντιγράφω απο Morrison και Boyd….
Το αντιδραστήριο Grignard εχει το γενικό τύπο RMgX και το γενικό όνομα αλογονούχο άλκυλο μαγνήσιο.
Ο δεσμός C με το Mg είναι ομοιοπολικός, αλλά πολύ πολικός, με τον άνθρακα να έλκει ηλεκτρόνια από το ηλεκτροθετικό Mg. Ενώ ο δεσμός Mg με το αλογόνο είναι βασικά ιοντικός.
R:Μg+ X-
δηλαδή έτσι Αντώνη ?…
ή
Αντώνη, στους τύπους κατά Lewis, δεν έχουμε πάντα τελικά συμπληρωμένες εξωτερικές στοιβάδες. Οπότε γιατί να ψάχνουμε, να βρούμε τα ηλεκτρόνια που συμπληρώνουν την εξωτερική στοιβάδα του Μαγνησίου;
Δεν είναι συμπληρωμένη. Ίσως ο μηχανισμός της «μεταφοράς» που οδηγεί σε σχηματισμό ιοντικού δεσμού να είναι σχηματικά ευκολότερος σε επίπεδο εικόνας και παιδαγωγικά καλύτερος, αλλά δεν σημαίνει ότι είναι και σωστός.
Τα δυο σου υγ, δεν κατάλαβα, τι ακριβώς θα ήθελες να κάνεις. Πάντως η θέση της παρούσας συζήτησης, είναι η σωστή.
… οκ Διονύση αυτό μπορώ να το δεχθώ ( δεν περιμένω ο πανάρχαιος Lewis να τα δικαιολογεί όλα )
Όπως επίσης και την «όποια σχηματική υποχώρηση» προς όφελος της απλοποίησης …
Μου έκανε εντύπωση ότι ήταν θέμα στην προσομοίωση ( ενώ ταυτόχρονα κανένα σχολικό ή βοήθημα δεν έχει κάποια αναφορά στην δομή Lewis των Grignard ) και ζητήθηκε από μαθητές.
υγ … άκυρα τα υγ … απλά δεν ήταν ενεργοποιημένη (?!!! ) η μορφοποίηση στην 1η μου απάντηση.
Η 1η δομή είναι πιο κοντά στη σωστή δομή. Ο άνθρακας έχει δ- και το Mg δ+. Πρίν από τη συζήτηση που άνοιξες είχα λανθασμένα και εγώ την εντύπωση οτι τα Grignard είχαν τη δομή
R- , MgX+
Κάποιος Γιωργος Ραπτης γράφει … ( αναφέρω την πηγή όπως προέκυψε από το google χωρίς να γνωρίζω περισσότερα για τον συνάδελφο … γι’αυτό και το «κάποιος» )….
……….. Ο δεσμός μεταξύ των ατόμων C του αλκυλίου και του Mg είναι όπως και του Cl με το Mg πολωμένοι ομοιοπολικοί δεσμοί με αμοιβαία συνεισφορά ηλεκτρονίων.
Η πολικότητα που συνήθως εμφανίζεται λόγω διαφοράς ηλεκτραρνητικότητας κατά Pauling είναι εντονότερη στον δεσμό Mg και C παρά στον δεσμό Mg και Cl, οπότε έχουμε μετατόπιση του ζεύγους e του δεσμού C-Mg προς την μεριά του C(φόρτιση δ-) και στην μεριά του Mg εμφανίζεται έλλειμμα e (φόρτιση δ+).
Δεν υπάρχει ιοντικός δεσμός πουθενά στο μόριο (οι περισσότερες οργανικές ενώσεις είναι μοριακές), απλώς τα σημεία + ή – που χρησιμοποιούνται, δηλώνουν αυτήν την πολικότητα. Κεντρικό στοιχείο στον ηλεκτρονικό τύπο του αντιδραστηρίου είναι το Mg με 2 εξωτερικά e, ένα για κάθε δεσμό με τον άνθρακα του αλκυλίου και το χλώριο αντίστοιχα. Επίσης το επαγωγικό φαινόμενο από την μεριά του αλκυλίου αυξάνει την πολικότητα αυτή οπότε δικαιολογούνται πολλές αντιδράσεις που δίνουν τα αντιδραστήρια αυτά σπάζοντας ο δεσμός στο σημείο αυτό του μορίου.
Επιπλέον στις σχηματικές αντιδράσεις που χρησιμοποιούμε τα ετερώνυμα φορτισμένα τμήματα των μορίων εξυπηρετούν τους διδάσκοντες, στην προσπάθειά τους να καταλάβουν οι μαθητές τον μηχανισμό αυτών των αντιδράσεων, χωρίς να καταφεύγουν στην απομνημόνευσή
Η παραπάνω άποψη συμφωνεί με τα δ+ και δ- του πολύ πολικού δεσμού μεταξύ του C και του Mg.
Αλλά είναι δυνατό η πολικότητα του δεσμού Mg και C να είναι εντονότερη από αυτή μεταξύ του δεσμού Mg και Cl?
Μεταξύ Mg και Cl έχουμε τόσο μεγάλη διαφορά ηλεκτραρνητικότητας, που ο δεσμός που σχηματίζεται μεταξύ τους (όπως αναφέρουν οι Morrison & Boyd) είναι βασικά ιοντικός.