Тример (хімія)

Тример (від грец. trimeres «три частини») — молекула, яка скаладається з трьох мономерів, зв'язаних один з одним ковалентно або слабшими міжмолекулярними взаємодіями (іонний зв'язок, водневий зв'язок або сили Ван-дер-Ваальса). Тримери є різновидом олігомерів. Якщо субодиниці тримера ідентичні, його називають гомотримером. Хімічна реакція з утворенням тримера називається тримеризацією.

Приклади

Тримеризація алкінів

Реакцію циклізації тримеризації ацетилену можна описати такою схемою.

У 1866 році Марселлін Бертело повідомив про перший приклад циклотримеризації, перетворення ацетилену в бензол:

Тримеризація нітрилів

Симетричні 1,3,5-триазини отримують тримеризацією нітрилів, таких як хлороціан або бромоціан.

Хлороціан тримеризується при підвищених температурах над вуглецевим каталізатором у ціанурхлорид:

Бромоціан також вступає в екзотермічну реакцію тримеризації з утворенням ціанурброміду. Ця реакція каталізується слідами брому, солей металів, кислот і лугів.

Промисловий метод отримання ціанурової кислоти відбувається шляхом піролізу сечовини з виділенням аміаку. Перетворення починається приблизно з 175 °C:

Ендотермічний синтез меламіну можна описати у дві стадії.

Спочатку сечовина розкладається на ціанову кислоту та аміак в ендотермічній реакції:

$(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}⟶\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{N}+\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3$

Потім на другому етапі ціанова кислота тримеризується з утворенням ціанурової кислоти, яка конденсується з вивільненим аміаком на першому етапі з виділенням меламіну та води.

$3\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{N}⟶[\mathrm{C}(\mathrm{O})\mathrm{N}\mathrm{H}]{\phantom{A}}_3$

$[\mathrm{C}(\mathrm{O})\mathrm{N}\mathrm{H}]{\phantom{A}}_3+3\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{C}{\phantom{A}}_3\mathrm{H}{\phantom{A}}_6\mathrm{N}{\phantom{A}}_6+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Потім ця вода реагує з присутньою ціановою кислотою, яка сприяє реакції тримеризації, утворюючи вуглекислий газ і аміак.

$3\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{N}+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶3\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+3\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3$

Загалом другий етап є екзотермічним:

$6\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{N}\mathrm{O}+3\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{C}{\phantom{A}}_3\mathrm{H}{\phantom{A}}_6\mathrm{N}{\phantom{A}}_6+3\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+3\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3$

але загальний процес ендотермічний.

Дієнова тримерізація

1,5,9-транс-транс-цис-ізомер циклододекатрієну, який має певне промислове значення, отримують шляхом циклотримеризації бутадієну з тетрахлоридом титану та алюмоорганічним каталізатором:

Тримерізація альдегідів і кетонів

Циклотримеризація формальдегіду дає 1,3,5-триоксан:

1,3,5-тритіан є циклічним тримером тіоформальдегіду. Цей гетероцикл складається з шестичленного кільця з чергуванням метиленових містків і тіоефірних груп. Його отримують шляхом обробки формальдегіду сірководнем.

Три молекули ацетальдегіду конденсуються, утворюючи паральдегід, циклічний тример, що містить одинарні зв’язки CO:

При конденсації трьох молекул ацетону під дією концентрованої сульфатної або хлоридної кислоти утворюється симетричний триметилбензол (мезитилен):

Див. також

• Олігомер
• Білковий тример