طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

طرق تحضير الألكينات

(1) من أكسدة الألكانات Oxidation of alkanes

(2) نزع HX من هاليد الألكيل Dehydrohalogenation of alkyl halides

يحدث تفاعل حذف HX من هاليد الألكيل باستخدام قاعدة قوية في مذيب مناسب مثل الكحول وينتج الألكان المقابل ويعرف بتفاعل حذف بيتا β-elimination

يعتبر هذا التفاعل مفضل لتحضير الألكينات عند استخدام هاليد ألكيل ثالثي يحتوي على هيدروجين بيتا مع قاعدة قوية وذلك لإمكانية التحكم في ناتج هذا التفاعل من خلال حجم القاعدة المستخدمة .

(أ) عند استخدام قاعدة صغيرة الحجم :

فأن المتشكل الأعلى استبدالا (الأعلى ثباتا (يكون هو الناتج السائد ويقال أن ناتج التفاعل في هذه الحالة يتبع قاعدة سيتزف Zaitsev’s rule نسبة للكيميائي الروسي سيزيفت Alexander M. Zaitsev الذي لاحظ هذه الظاهرة سنة 1875 م.

(ب) عند استخدام قاعدة ضخمة الحجم :

يكون الناتج السائد هو الألكين الأقل استبدالا وذلك بسبب الإعاقة المجسامية ويقال أن التفاعل يتبع قاعدة هوفمان Hofmann Rule نسبة للكيميائيى الألماني هوفمان August W. von Hofmann

ملاحظة :
** إن هاليدات الألكيل التي لا تملك هيدروجين بيتا لا تخضع لهذا التفاعل .
** عند استخدام هاليدات ألكيل أولية أو ثانوية فأن التفاعل يعانى من تنافس مع تفاعل الإحلال.

(3) من المركبات ثنائية الهاليد المتجاور Dehalogenation of vicinal bromides

(4) من الكحول Dehydration of alcohols

(5) من الألكاينات Reduction of alkynes

سؤال : اقترح طريقة لفصل المركبين التاليين بالتقطير علماً بأن درجتي غليانهما على الترتيب هي 27.9 , ^oم 38.6 ؟

ج : يصعب فصل هذين المركبين فصلا تاما بالتقطير المباشر نظرا لتقارب درجتي الغليان لذلك يستخدم تفاعل إضافة البروم للخليط فيتفاعل الألكين ولا يتفاعل الألكان .

يصبح المركبان الموجودان في المخلوط مختلفان اختلافا كبيرا في درجات الغليان فيسهل فصلهما بالتقطير ثم يستعاد الألكين بعد الفصل كما يلي :-

ثبات الألكينات Stability of alkenes

** يزداد ثبات الألكين بزيادة المجموعات المستبدلة على ذرتي كربون الرابطة الثنائية وبمقارنة المتشكل الموضعي للمركب 1-Butene نلاحظ ما يلي:-

** إن الرابطة بين ذرتي كربونsp3 –sp2 أقوى من الرابطة بين ذرتى كربون sp3 –sp3 وبالتالي فأن الألكينات الأعلى استبدالاً تكون عدد من روابط sp3 –sp2 أكثر من الألكينات الأقل استبدالاً حيث تعمل مجموعات الألكيل على دفع الإلكترونات نحو الرابطة الثنائية وبالتالي تلبي حاجة ذرات كربون sp2 الجاذبة للألكترونات.

** المتشكل الهندسي Trans أعلى ثباتاً من المتشكل الهندسي Cis بسبب الإجهاد الناتج عن تزاحم مجموعتي الألكيل على نفس الجانب من الرابطة الزوجية .

** المركبات الحلقية التى تحتوى على رابطة C=C ثنائية داخل الحلقة Endocyclic تكون فى الغالب أكثر ثباتاً من تلك التى تحتوي رابطة C=C ثنائية خارج الحلقة Exocyclic وفى المثال التالي تكون درجة الأستبدال على الرابطة C=C الثنائية هي نفسها ولكن اختلاف الثبات.

سؤال : ما هو الألكين الأكثر ثباتا في الأزواج التالية ؟

a) 1-Butene , 2-Methyl propene)

b) (Z)-2-Hexene , (E)-2-Hexene)

c) 1-Methyl cyclohexene , 3-Methyl cyclohexene)

ج :

a. 2-Methyl propene
b. (E)-2-hexene
c. 1-Methyl cyclohexene

المراجع : تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes – الفصل الثاني ” الهيدروكربونات ” من كتاب أسس الكيمياء العضوية Foundations of Organic Chemistry” للمؤلفين وائل غالب محمد – وليد محمد السعيطي “