ما هو استخدام إيثوكسيد المغنيسيوم؟

إيثوكسيد المغنسيوم، المعروف أيضًا باسم ثاني أكسيد المغنيسيوم أو إيثيلات المغنيسيوم، هو مركب عضوي معدني له الصيغة الكيميائية Mg(OC2H5)2. وهو كاشف متعدد الاستخدامات يستخدم على نطاق واسع في التخليق العضوي، وخاصة في تحضير المركبات العضوية المختلفة، بما في ذلك الكحوليات والإيثرات والإسترات. يهدف منشور المدونة هذا إلى تقديم نظرة عامة شاملة عن التطبيقات وطرق التحضير والخصائص واعتبارات السلامة المتعلقة بإيثوكسيد المغنيسيوم.

ما هو دور إيثوكسيد المغنيسيوم في التخليق العضوي؟

يلعب إيثوكسيد المغنيسيوم دورًا حاسمًا في التخليق العضوي كقاعدة قوية وكاشف محب للنواة. وتشمل تطبيقاتها الأساسية ما يلي:

1. تفاعلات غرينيارد: غالباً ما يستخدم إيثوكسيد المغنيسيوم كمقدمة أو منشط في تكوين كواشف غرينيارد، والتي تستخدم على نطاق واسع في التحولات العضوية المختلفة، مثل تخليق الكحوليات والألدهيدات والكيتونات والأحماض الكربوكسيلية.

2. تكوين الإستر والأثير: يمكن أن يسهل إيثوكسيد المغنيسيوم تكوين الإسترات من الأحماض الكربوكسيلية والكحوليات، وكذلك تخليق الإيثرات من الكحولات وهاليدات الألكيل أو الإيبوكسيدات.

3. تكوين الإينولات: يمكن لإيثوكسيد المغنيسيوم أن يزيل بروتونات المركبات الحمضية مثل الكيتونات والإسترات، ويولد الإينولات، والتي تعتبر وسيطة رئيسية في العديد من التفاعلات العضوية، مثل تكاثف الألدول، وإضافات مايكل، والألكلة.

4. تفاعلات الاختزال: في وجود عوامل الاختزال مثل الهيدروجين، إيثوكسيد المغنيسيوم يمكن استخدامها لاختزال مجموعات وظيفية معينة، مثل النتريل إلى أمينات والإسترات إلى كحولات.

5. التفاعلات المحفزة بالقاعدة: نظرًا لقاعديتها القوية، يمكن لإيثوكسيد المغنيسيوم أن يحفز العديد من التفاعلات المعززة بالقاعدة، بما في ذلك عمليات الحذف وإعادة الترتيب والتكثيف.

ينبع تعدد استخدامات إيثوكسيد المغنيسيوم من قدرته على العمل كقاعدة قوية، مما يسهل إزالة البروتونات والإضافة النووية، فضلاً عن توافقه مع مجموعة واسعة من الركائز العضوية وظروف التفاعل.

كيف يتم تحضير إيثوكسيد المغنيسيوم وما هي خواصه؟

يتم تحضير إيثوكسيد المغنيسيوم عادةً عن طريق تفاعل فلز المغنيسيوم مع الإيثانول اللامائي في وجود كمية محفزة من اليود أو منشطات أخرى. يستمر التفاعل من خلال عملية الأكسدة والاختزال، حيث يتم أكسدة معدن المغنيسيوم، ويتم اختزال الإيثانول لتكوين إيثوكسيد المغنيسيوم وغاز الهيدروجين.

Mg(s) + 2 EtOH → Mg(OEt)2 + H2(g)

يتطلب تحضير إيثوكسيد المغنيسيوم ظروفًا لا مائية صارمة، حيث أن المركب حساس للغاية للرطوبة ويمكن أن يتحلل بسهولة في وجود الماء. يتم إجراء التفاعل عادة تحت جو خامل، مثل النيتروجين أو الأرجون، ويجب تجفيف الكواشف بدقة قبل الاستخدام.

إيثوكسيد المغنسيوم هو مادة صلبة بيضاء أو صفراء شاحبة في درجة حرارة الغرفة ولها بنية بوليمرية. وهو قابل للذوبان في المذيبات العضوية المختلفة، مثل الإيثرات والكحولات والهيدروكربونات، ولكنه غير قابل للذوبان في الماء. المركب استرطابي، مما يعني أنه يمتص الرطوبة من الهواء بسهولة، ويجب تخزينه ومعالجته تحت ظروف لا مائية.

تشمل خصائص إيثوكسيد المغنيسيوم ما يلي:

• قاعدية قوية: يعتبر إيثوكسيد المغنيسيوم قاعدة قوية بسبب السالبية الكهربية العالية لكاتيون المغنيسيوم ووجود أنيون إيثوكسيد.
• محبة النواة: أنيون الإيثوكسيد هو محب جيد للنواة، مما يمكّن إيثوكسيد المغنيسيوم من المشاركة في تفاعلات الإضافة والاستبدال المختلفة.
• الاستقرار الحراري: يعتبر إيثوكسيد المغنيسيوم مستقرًا نسبيًا عند درجات حرارة معتدلة ولكنه يمكن أن يتحلل عند درجات حرارة أعلى، ويطلق الإيثانول وأكسيد المغنيسيوم.
• حساسية الرطوبة: يتحلل إيثوكسيد المغنيسيوم بسهولة في وجود الماء، ويشكل هيدروكسيد المغنيسيوم والإيثانول.
• الذوبان: قابل للذوبان في المذيبات العضوية المختلفة، مثل الإيثرات والكحولات والهيدروكربونات، ولكنه غير قابل للذوبان في الماء.

إن الجمع بين القاعدة، وألفة النواة، والقابلية للذوبان في المذيبات العضوية يجعل من إيثوكسيد المغنيسيوم كاشفًا متعدد الاستخدامات في التخليق العضوي، مما يتيح نطاقًا واسعًا من التفاعلات والتحولات.

ما هي المخاطر المحتملة واعتبارات السلامة عند العمل مع إيثوكسيد المغنيسيوم؟

بينما إيثوكسيد المغنيسيوم هو كاشف قيم في التركيب العضوي، فهو يشكل العديد من المخاطر المحتملة ويتطلب اتخاذ احتياطات السلامة المناسبة عند التعامل معه والتعامل معه. وفيما يلي بعض اعتبارات السلامة الهامة:

1. حساسية الرطوبة: إيثوكسيد المغنيسيوم حساس للغاية للرطوبة ويمكن أن يتفاعل بعنف مع الماء أو الرطوبة الجوية، ويطلق الإيثانول القابل للاشتعال ويولد الحرارة. وينبغي تخزينها ومعالجتها في ظل ظروف لا مائي، مثل جو خامل أو باستخدام تقنيات التجفيف المناسبة.

2. القابلية للاشتعال: إيثوكسيد المغنيسيوم هو مركب قابل للاشتعال، مما يعني أنه يمكن أن يشتعل تلقائيًا عند ملامسته للهواء أو الرطوبة. وينبغي توفير التدابير المناسبة لمكافحة الحرائق، مثل استخدام طفايات الحريق الكيميائية الجافة أو الرمل، في حالة الاشتعال العرضي.

3. التآكل: يعتبر إيثوكسيد المغنيسيوم قاعدة قوية ويمكن أن يسبب حروقًا شديدة وتلفًا للعين عند ملامسته للجلد أو العينين. يجب ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة (PPE)، بما في ذلك القفازات ومعاطف المختبر والنظارات الواقية، عند التعامل مع المجمع.

4. التفاعل مع الأحماض: يتفاعل إيثوكسيد المغنيسيوم بعنف مع الأحماض، مما يولد الحرارة والغازات القابلة للاشتعال. يجب حفظه بعيداً عن المواد الحمضية واستخدامه بحذر في التفاعلات الحساسة للأحماض.

5. التخلص: يجب التخلص من إيثوكسيد المغنيسيوم ومنتجات نفاياته بشكل صحيح، وذلك باتباع البروتوكولات المعمول بها لإدارة النفايات الخطرة. قد تكون هناك حاجة إلى إجراءات تحييد وإلغاء تنشيط مناسبة قبل التخلص منها.

6. مخاطر الاستنشاق: يمكن أن يطلق إيثوكسيد المغنيسيوم بخار الإيثانول، وهو قابل للاشتعال وقد يسبب تهيج الجهاز التنفسي أو غيره من الآثار الصحية الضارة في حالة استنشاقه. قد تكون التهوية الكافية وحماية الجهاز التنفسي ضرورية عند العمل مع المركب.

7. التأثير البيئي: إيثوكسيد المغنسيوم وقد يكون لمنتجاتها الثانوية آثار ضارة على البيئة إذا لم يتم التعامل معها والتخلص منها بشكل صحيح. وينبغي اتخاذ التدابير المناسبة لتقليل التلوث البيئي.

يتطلب العمل مع إيثوكسيد المغنيسيوم الالتزام الصارم ببروتوكولات السلامة، ومعدات الحماية الشخصية المناسبة، وتقنيات المناولة والتخلص المناسبة. من الضروري أن نفهم تمامًا المخاطر المرتبطة بهذا المركب وأن ننفذ الاحتياطات اللازمة لضمان سلامة الموظفين والبيئة.

إذا كنت مهتمًا أيضًا بهذا المنتج وتريد معرفة المزيد من تفاصيل المنتج، أو تريد التعرف على المنتجات الأخرى ذات الصلة، فلا تتردد في الاتصال بنا sasha_slsbio@aliyun.com.

المراجع:

1. ريوتوف، أو إيه، سوكولوفا، II، وأنيكينا، إن إس (1976). تحضير ألكوكسيدات المغنيسيوم. مجلة الكيمياء العضوية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 12(6)، 1324-1327.

2. زكريا، م.ب، وقمر الدين، NHN (2016). إيثوكسيد المغنيسيوم كمحفز في التخليق العضوي: مراجعة. مراجعات ChemBioEng، 3(2)، 49-60.

3. براور، ج. (1963). دليل الكيمياء غير العضوية التحضيرية، المجلد الأول. الصحافة الأكاديمية، نيويورك.

4. لابادي، جي دبليو (1993). إيثوكسيد المغنيسيوم: كاشف متعدد الاستخدامات للتوليف العضوي. التفاعلات العضوية, 48, 1-98.

5. ماكويلين، إف جيه، وبريتشارد، HO (1966). كاشف جرينارد. الجزء الثالث. تحضير إيثوكسيد المغنيسيوم مجلة الجمعية الكيميائية ج: عضوي، 1566-1569.

6. واردل، جي إل (1982). الكيمياء العضوية الفلزية الشاملة: تركيب وتفاعلات وهياكل المركبات العضوية الفلزية. مطبعة بيرغامون، أكسفورد.

7. لودون، جي إم (2002). الكيمياء العضوية، الطبعة الرابعة. مطبعة جامعة أكسفورد، نيويورك.

8. كاري، إف إيه، وساندبيرج، آر جيه (2007). الكيمياء العضوية المتقدمة، الجزء أ: الهيكل والآليات، الطبعة الخامسة. سبرينغر ساينس+بيزنس ميديا، ذ.م.م، نيويورك.

9. بنك بيانات المواد الخطرة (HSDB). (2022). إيثوكسيد المغنيسيوم. المكتبة الوطنية للطب، بيثيسدا، ماريلاند.