BENZİLİK ASİT

Benzilik asit, formülü C14H12O3 veya (C6H5)2(HO)C(COOH) olan bir organik bileşiktir.
Benzilik asit, birçok birincil alkolde çözünen, beyaz kristalin aromatik bir asittir.
Benzilik Asit, Difenil glikolik asit veya Hidroksidifenil asetik asit olarak da bilinir, organik sentezde glikolat ilaçlarının hazırlanmasında başlangıç noktası olarak kullanılır.
Spectrum tarafından tedarik edilen derecelendirilmemiş ürünler, genel endüstriyel kullanım veya araştırma amaçları için uygun bir dereceyi gösterir ve genellikle insan tüketimi veya terapötik kullanım için uygun değildir.

CAS Numarası: 76-93-7
AB Numarası: 200-993-2
IUPAC Adı: Hidroksidi(fenil)asetik asit
Kimyasal Formül: C14H12O3

Diğer isimler: Benzilik asit, 76-93-7, Difenilglikolik asit, 2-Hidroksi-2,2-difenilasetik asit, Benzilik asit, hidroksi(difenil)asetik asit, Difenilhidroksiasetik asit, Glikolik asit, difenil-, Hidroksidifenilasetik asit, Asit difenilhidroksiasetik, Benzilsaeure, alfa-Hidroksi-2,2-difenilasetik asit, 2,2-Difenil-2-hidroksiasetik asit, alfa-Hidroksi-alfa-fenilbenzenasetik asit, NSC 2830, alfa-fenilmandelik asit, MFCD00004447, Benzeneasetik asit, .alfa.-hidroksi-.alfa.-fenil-, 8F6J993XXR, Mandelik asit, .alfa.-fenil-, alfa,alfa-Difenilglikolik asit, CHEBI:39414, Benzeneacetic asit, alfa-hidroksi-alfa-fenil-, NSC-2830, .alfa.,.alfa.-Difenilglikolik asit, .alfa.-Hidroksi-2,2-difenilasetik asit, alfa,alfa-Difenil-alfa-hidroksiasetik asit, .alfa.-Hidroksi-.alfa.-fenilbenzenasetik asit, .alfa.,.alfa.-Difenil-.alfa.-hidroksiasetik asit, Mandelik asit, alfa-fenil-, EINECS 200-993-2, Asit difenilhidroksiasetik [Fransızca], BRN 0521402, UNII-8F6J993XXR, Benzilik asit, AI3-06300, HSDB 7709, 4hnc, 2-hidroksi-2,2-difenil-asetik asit, Benzilik asit, >=%99, BENZİLİK ASİT [MI], SCHEMBL7066, Oprea1_231381, BENZİLİK ASİT [HSDB], CHEMBL578171, DTXSID0058805, BDBM81768, NSC2830, .alfa.-Hidroksidifenilasetik asit, BBL013081, ICCB1_000122, STK315343, AKOS000120948, NSC_5311391, NCGC00165988-01, AC-13764, VS-03659, alfa-fenil-alfa-hidroksifenilasetik asit, CAS_6581-06-2, B0052, NS00037863, D88594, A838905, Q411740, SR-01000400770, TROSPİUM KLORÜR KATKIDA BULUNMAYAN A [EP KATKIDA BULUNMAYAN], SR-01000400770-1, W-104335, DİFENİL-HİDROKSİ-ASETİK ASİT (BENZİLİK ASİT), Trospium katışıklıkta bulunan A, Avrupa Farmakopesi (EP) Referans Standardı, 0UT, InChI=1/C14H12O3/c15-13(16)14(17,11-7-3-1-4-8-11)12-9-5-2-6-10-12/h1-10,17H,(H,15,16

Benzilik Asitin Kullanım Alanları:
Benzilik asit, muskarinik asetilkolin reseptörlerinin antagonistleri olan klidinyum, dilantin, flutropium ve mepenzolat gibi glikolat ilaçlarının üretiminde kullanılır.
Benzilik asit, etkisizleştirici madde 3-kinüklidinil benzilat (BZ) üretiminde kullanılır ve Kimyasal Silahlar Sözleşmesi tarafından düzenlenir.

Benzilik asit, halüsinojenik uyuşturucuların üretiminde kullanılması nedeniyle birçok ülkenin kolluk kuvvetleri tarafından da takip edilmektedir.
Kullanımı: Benzilik Asit Trospiyumun bir safsızlığıdır.
Trospium, antikolinerjik özelliğe sahip bir tropin türevi olup, idrar kaçırma tedavisinde antispazmodik olarak kullanılır.

Benzilik Asidin Kimyasal Özellikleri
Benzilik asitler beyaz toz formundadır
Benzil, alkol ve potasyum hidroksit karışımının ısıtılmasıyla hazırlanabilen, birçok birincil alkolde çözünen beyaz kristal aromatik asit.

Benzilik asitin kullanımları
Benzilik Asit, antikolinerjik aktiviteye sahip bir tropin türevi ve antispazmodik bir madde olan Trospium'un (T892800) bir safsızlığıdır.

Benzilik asitin hazırlanması
Benzilik asit, benzil, etanol ve potasyum hidroksit karışımının ısıtılmasıyla hazırlanabilir.
Liebig'in 1838'de gerçekleştirdiği bir diğer hazırlama yöntemi ise benzaldehitin benzile dimerizasyonudur ve benzilik asit yeniden düzenlenme reaksiyonu ile benzilik asit ürüne dönüştürülür.

Benzilik asit yeniden düzenlenmesi, grupların türüne ve sayısına bağlı olarak, benzil için %90'dan fazla verimle, ikame edilmiş benzil için ise daha düşük verimle gerçekleşir.
İkame gruplarının karbonil gruplarına göre orto-pozisyonlarda olduğu bazı durumlarda, örneğin o-tolil ve mesitil fenil diketonda, yeniden düzenleme %60 ila %70 verimle ilerler.

Nesitil'in, fark edilebilir bir yeniden düzenlemenin gerçekleşmeyeceği kadar büyük ölçüde engellendiği bulundu.
Bu çalışmanın amacı, sterik engel nedeniyle yeniden düzenlemenin artık gerçekleşmediği noktayı tespit etmektir.
Düzenleme önleninceye kadar engellemenin kademeli olarak artırılması planlandı; reaksiyon üç engellenmiş diketon kullanılarak gerçekleştirildi.

Benzilik asit, muskarinik asetilkolin reseptörlerinin antagonistleri olan klidinyum, dilantin, flutropium ve mepenzolat gibi glikolat ilaçlarının üretiminde kullanılır.

Benzilik asit, birçok birincil alkolde çözünen beyaz kristalin aromatik bir asittir.
Benzilik asit, benzil, alkol ve potasyum hidroksit karışımının ısıtılmasıyla hazırlanabilir.
Diğer hazırlama yolu ise benzaldehitin dimerleşerek benzile dönüşmesi ve daha sonra benzilik asit yeniden düzenlenmesiyle benzilik aside dönüştürülmesidir.
Bu reaksiyon aynı zamanda 1838 yılında Liebig tarafından gerçekleştirilen benzilik asit yeniden düzenlenmesinin ilk örneğiydi.

Prensip: İlk adımda benzoinin alkol grubu, derişik nitrik asit varlığında keton grubuna oksitlenerek benzil oluşturur.
Aromatik halkanın nitrasyonu, tüm işlem boyunca sülfürik asit bulunmadığından meydana gelmez.
Hidroksit iyonu ile muamelenin ikinci aşamasında, α-hidroksi asidin potasyum tuzu olan 1,2-diketon oluşumuyla moleküler yeniden düzenleme meydana gelir ve asitleştirme ile α-hidroksi asit (benzilik asit) elde edilir.

Benzilik asit yeniden düzenlenmesi keşfedildiği günden bu yana çok sayıda mekanistik çalışmanın konusu olmuş ve birçok önemli hedef molekülün sentezinde temel adımlarda başarıyla kullanılmıştır.
Bu derlemede, bu yeniden düzenlemenin mekanizmasının (stereokimyasal yönleri de dahil) anlaşılmasında son 20 yılda kaydedilen ilerlemelere bakıyoruz ve aynı zamanda bu özel yeniden düzenlemenin önemli bir adım olarak kullanıldığı bazı önemli sentezleri gözden geçiriyoruz.

Genel tavsiyeler
Bir hekime danışın. Bu güvenlik bilgi formunu görevli hekime gösterin.
Tehlikeli bölgeden uzaklaşın.

Sentez Referans(lar)
Organik Kimya Dergisi, 29, s. 1631, 1964 DOI: 10.1021/jo01029a509

Güvenlik Profili
Deri altı yolla orta derecede toksiktir.
Yutulması halinde hafif toksiktir.
Isıtılıp bozunduğunda keskin duman ve tahriş edici buharlar çıkarır.

Arıtma Yöntemleri
Benzilik asidi *benzenden (yaklaşık 6mL/g) veya sıcak H2O'dan kristalleştirin.

Bu dönem gerçekleştirdiğimiz deneylerin çoğunda, çeşitli farklı yöntemlerle bir kimyasalı diğerine dönüştürmeyi amaçladık.
Sentetik organik kimyacılar için bir reaksiyonun ürünü çoğu kez bir diğerinin tepkime maddesi olarak kullanılır.
Bu durum, biyokimyada da görülen bir durumdur; burada farklı kimyasal yollar, yeni sentezlenen bir ürünü, o yoldaki bir sonraki reaksiyon için bir reaktan olarak kullanır.

Bu durum, mevcut deney açısından özellikle önemlidir çünkü ilk kimyasal dönüşüm, benzoin sentezi için "koenzim" olarak bir vitamin kullanılarak gerçekleşmektedir.
Enzimler normalde hücrelerdeki biyolojik katalizörler olarak kabul edilirken, benzilik asit genellikle bir vitaminden türetilen ve aslında biyokimyasal dönüşümü gerçekleştiren bir koenzimdir.
Mevcut deneyde benzaldehiti benzoine dönüştürmek için B1 vitamini olan tiamin kullanılacak.

İlk deneyde üretilen benzoin, ikinci deneyde benzil üretmek için kullanılacak.
Benzer şekilde benzil daha sonra benzilik asit sentezlemek için kullanılacaktır.
Böylece farklı bileşiklerin çok aşamalı sentezi sağlanmış olur.
Bu yeni bileşikler daha sonra çeşitli farklı uygulamalarda kullanılabilir; bunların bir kısmı tıbbi amaçlıdır.

Öğrenci, hiçbir kimyasal sentezin boşa olmadığını gözlemlemek için bunların nihai kullanımlarını araştırabilir.
Son deney, öğrencinin benzaldehiti benzoik aside dönüştürmek için bir yöntem geliştirmesini gerektirir; bunun için daha önce kullanılan oksidasyon yöntemlerini kullanması veya öğrenci için yeni olabilecek, hatta daha önce ders veya laboratuvar sırasında tartışılmamış bir yöntem kullanması gerekebilir.
Bu nedenle, benzoik asit üretim yöntemlerinin çeşitliliğini sağlamak için, öğrencilerin kimya literatüründe araştırma yaparak aldehitleri asitlere dönüştürmek için genel oksidasyon yöntemlerini inceleyerek bağımsız çalışmaları gerekmektedir.

Tepkime mekanizması
Tepkime 1,2-yeniden düzenlemelerinin bir örneğidir.
Uzun zamandır bilinen reaksiyon mekanizması ilk olarak Christopher Kelk Ingold tarafından tam olarak önerilmiş ve aşağıda ana hatlarıyla belirtilen şekilde silico verilerle güncellenmiştir.
Reaksiyon genel olarak hız bakımından ikinci derecedendir; diketonda birinci dereceden, bazda ise birinci derecedendir.

Bir hidroksit anyonu, nükleofilik bir katılmada 1'deki keton gruplarından birine saldırarak alkoksit oluşturur.
Bir sonraki adım, ikinci karbonil grubuna saldırı pozisyonuna göç eden grup R'yi yerleştiren konformer 3'e bir bağ rotasyonu gerektirir.
Koordineli bir adımda, göç eden R grubu α-karbonil grubuna saldırarak diğer karbonda bir keto grubunun oluşumuyla birlikte başka bir alkoksit oluşturur.

Bu göç adımı hızı belirleyicidir.
Bu dizilim bir nükleofilik asil ikamesine benzemektedir.
Hesaplamalar, R'nin metil olması durumunda geçiş halindeki bu gruptaki yük birikiminin 0,22 kadar yüksek olabileceğini ve metil grubunun merkezi karbon karbon bağı arasında konumlandığını göstermektedir!

Benzilik asit yeniden düzenlenmesi, resmen bir baz kullanarak α-hidroksi-karboksilik asitler oluşturmak için 1,2-diketonların 1,2-yeniden düzenlenmesidir.
Bu reaksiyon adını benzilin potasyum hidroksitle tepkimeye girerek benzilik asit oluşturmasından alır.
İlk kez 1838 yılında Justus von Liebig tarafından gerçekleştirilen benzilik asit, yeniden düzenlenme reaksiyonunun bildirilen ilk örneğidir.

Mol kütlesi: 228,247 g·mol−1
Görünüm: beyaz katı
Yoğunluk: 1,08 g/cm3
Erime noktası: 150 ila 152 °C

Kaynama noktası: 180 °C
Suda çözünürlük: 2 g/L (20 °C)
Moleküler Ağırlık: 228.24 g/mol
XLogP3: 2,3

Hidrojen Bağı Donör Sayısı: 2
Hidrojen Bağı Alıcı Sayısı: 3
Döndürülebilir Bağ Sayısı: 3
Tam kütle: 228.078644241 g/mol

Monoizotopik Kütle: 228.078644241 g/mol
Topolojik Kutup Yüzey Alanı: 57.5Ų
Ağır Atom Sayısı: 17
Karmaşıklık: 245
Kovalent Bağlı Birim Sayısı: 1
Bileşik Kanonikleştirildi: Evet

Benzilik asit organik sentezde klasik bir reaksiyon haline gelmiştir ve daha önce birçok kez incelenmiştir.
Benzilik asit, bir karbon merkezi oksitlenirken diğerinin indirgenmesiyle oluşan bir molekül içi orantısızlaşma reaksiyonu olarak görülebilir.

Reaksiyonun aromatik, yarı aromatik, alifatik ve heterosiklik substratlarda çalıştığı gösterilmiştir.
Tepkime, keton fonksiyonel gruplarının bitişik enolize edilebilir protonlara sahip olmaması durumunda en iyi şekilde çalışır, çünkü bu, aldol yoğunlaşmasının rekabet etmesine olanak tanır.
Tepkime, halkalı diketonlarda kullanıldığında resmen bir halka daralmasıdır.
Benzilik asitin aril gruplarının alkil gruplarından daha kolay göç ettiği ve elektron çeken gruplara sahip aril gruplarının en hızlı göç ettiği bulunmuştur.

Ara üründeki karboksilik asit, alkoksitten daha az baziktir ve bu nedenle geri dönüşümlü proton transferi, asidik işlemde protonlanan ara ürünün son α-hidroksi-karboksilik aside dönüşmesini destekler.
Hesaplamalar, reaksiyon dizisinin doğru bir şekilde tanımlanmasının, yük birikiminin stabilizasyonundan sorumlu olan su moleküllerinin katılımıyla mümkün olduğunu göstermektedir.
Ayrıca ara ürün oluşumunda bir protonun verimli bir şekilde transferini sağlayan bir mekik görevi görürler.

Yukarıdaki mekanizma mevcut tüm deneysel kanıtlarla tutarlıdır.
Tür 1 ve 2 arasındaki denge 18O İzotopik etiketleme deneyleriyle desteklenmektedir.
Döteryumlanmış suda karbonil oksijen değişimi yeniden düzenlemeden çok daha hızlı gerçekleşir, bu da ilk denge adımının hız belirleyici adım olmadığını gösterir.

Daha sonraki deneyler, aksi takdirde aynı bileşime sahip döteryumlanmamış bir çözücü sistemine kıyasla döteryumlanmış bir çözücü sisteminde daha büyük bir bağıl oranın olduğunu gösterdi.
Bu durum, döteryumlanmış hidroksit anyonunun normal hidroksit anyonuna kıyasla daha büyük oranda bazik olmasından kaynaklandığı şeklinde açıklanmış ve reaksiyonun hız belirleme adımında hidrojen göçünün gerçekleşmediğini göstermek için kullanılmıştır.
Bu, hidrojen transferinin hız belirleme aşamasında gerçekleşeceği için reaksiyon için koordineli bir mekanizma olasılığını ortadan kaldırdı.

Varyasyonlar
Benzilik ester yeniden düzenlenmesi
Bu reaksiyon, normal benzilik asit yeniden düzenlenmesine benzerdir; ancak hidroksit iyonu yerine bir alkoksit veya bir amid anyonu kullanılır.
Kullanılan alkoksit kolayca oksitlenebilir olmamalıdır (potasyum etoksit gibi), çünkü bu yan reaksiyon olarak Meerwein-Ponndorf-Verley indirgeme yolunu destekler.
Tepkime hız bakımından genel olarak ikinci dereceden, alkoksit bakımından birinci dereceden ve diketon bakımından ise birinci derecedendir.
Tepkimenin ürünü bir α-hidroksi ester veya bir α-hidroksi-amiddir.

Alfa-ketol yeniden düzenlenmesi
Alfa-ketol yeniden düzenlenmesi, bir hidroksil alfa'nın, bir karbonil ile tamamlayıcı karbonil ve hidroksil gruplarına dönüşümü ve bir ikame edicinin göçüdür.
Benzilik asit, nükleofilin 1,2-dikarbonile saldırmasından sonraki noktada benzilik asit yeniden düzenlenmesine mekanik olarak eşdeğerdir.
Reaksiyonun bu varyasyonunun asiloin fonksiyonel grubunu taşıyan birçok substratta meydana geldiği bilinmektedir.

Soru:
Benzilik asit neden sadece asidik çözeltide çöker ve benzilik asidin çökelmesi için pH'ın neden < 2 olması gerekir?

pH'ın Yapı Üzerindeki Etkisi:
Bir çözeltinin asitliğini veya alkalinitesini değerlendirmek için çözeltinin pH'ı kullanılabilir.
Çözeltinin pH değeri önemlidir çünkü bazı bileşiklerin yapısı farklı pH değerlerinde değişebilmektedir.
Bazı bileşiklerin yapılarında asit-baz tepkimelerine girebilen gruplar bulunur.

Benzilik asit, başlangıç maddesi olan benzaldehitten çok aşamalı bir reaksiyonla ve benzoin ve benzil oluşumları yoluyla sentezlendi.
İlk reaksiyon tiamin hidroklorür katalizörü kullanılarak benzoin üretildi, ardından oksidasyon reaksiyonuyla benzil üretildi ve yeniden düzenlenerek benzilik asit sentezlendi.
Kristalizasyondan yararlanılarak her bir adımın saf katı ürünleri toplandı ve IR, NMR spektroskopisi ve diğer fiziksel özellikleriyle analiz edildi.

Benzilik asit hakkında
Benzilik asit, REACH Tüzüğü kapsamında kayıtlı olup, yalnızca ara kullanım için Avrupa Ekonomik Alanı'nda üretilmekte ve/veya ithal edilmektedir.
Benzilik asit formülasyon veya yeniden paketlemede, endüstriyel alanlarda ve imalatta kullanılır.