تعرف على علم الكيمياء
تفاعلات
مشتقات البنزين Reaction of
benzene derivatives
تعتمد
نواتج تفاعلات مشتقات البنزين على نوع المجموعة المستبدلة على الحلقة حيث تنقسم إلى:
نواتج تفاعلات مشتقات البنزين على نوع المجموعة المستبدلة على الحلقة حيث تنقسم إلى:
مجموعات
منشطة activate: هي المجموعات التي تجعل الحلقة أكثر فاعلية
من البنزين
منشطة activate: هي المجموعات التي تجعل الحلقة أكثر فاعلية
من البنزين
مجموعات
مخملة deactivate: هي مجموعات تجعل الحلقة أقل فاعلية من البنزين
مخملة deactivate: هي مجموعات تجعل الحلقة أقل فاعلية من البنزين
ولهذه المجموعات
تأثير على توجيه الإلكتروفيل كما يلي: –
تأثير على توجيه الإلكتروفيل كما يلي: –
** مجموعات منشطة
توجه إلى موقعي أورثو وبارا ortho, para:
توجه إلى موقعي أورثو وبارا ortho, para:
2NHCOCH3, -R, -OH, -OR, -NH
** مجموعات مخملة توجه إلى موقعي أورثو وباراortho, para:
-X
= F, Cl, Br, I
= F, Cl, Br, I
** مجموعات مخملة
توجه إلى موقع ميتا meta :
توجه إلى موقع ميتا meta :
–SO3H, -NO2, -CN, -COR,
-CHO, -COOH
-CHO, -COOH
أمثلة: توضح
أثر المجموعات على توجيه الإلكتروفيل.
وعند تفاعل Mesitylene مع البروم فأن التفاعل يتم تحت ظروف عادية جداً ومن دون الحاجة إلى حمض لويس بسبب وجود ثلاث مجموعات ميثيل على الحلقة.
نلاحظ في التفاعلين
السابقين أنه لم يستخدم حفاز [حمض لويس] وذلك بسبب قوة مجموعتي الهيدروكسيل
والأمين وعند أسيلة فريدل – كرافت للمركب m-Xylene
فأن مجموعة Acyl لا
تستبدل في الموقع أورثو بين مجموعتي المثيل بسبب قوة تنافر فاندر فال بين الإلكتروفيل
ومجموعتي المثيل.
السابقين أنه لم يستخدم حفاز [حمض لويس] وذلك بسبب قوة مجموعتي الهيدروكسيل
والأمين وعند أسيلة فريدل – كرافت للمركب m-Xylene
فأن مجموعة Acyl لا
تستبدل في الموقع أورثو بين مجموعتي المثيل بسبب قوة تنافر فاندر فال بين الإلكتروفيل
ومجموعتي المثيل.
نيترة حمض البنزويك Nitration
of Benzoic Acid
عند نيترة حمض البنزويك
تتكون ثلاث إيزوميرات حيث تكون مجموعة النيترو في الوضع أورثو وبارا وميتا ortho, para, meta ولكن
الناتج الأكبر في حالة وجود مجموعة النيترو في الوضع ميتا لذا فمجموعة الكربوكسيل
مجموعة مخملة توجه الوضع ميتا.
تتكون ثلاث إيزوميرات حيث تكون مجموعة النيترو في الوضع أورثو وبارا وميتا ortho, para, meta ولكن
الناتج الأكبر في حالة وجود مجموعة النيترو في الوضع ميتا لذا فمجموعة الكربوكسيل
مجموعة مخملة توجه الوضع ميتا.
نيترة الأنيسول Nitration
of Anisole
عند نيترة الانيسول تتكون
إيزوميرات حيث تكون مجموعة النيترو في الوضع أورثو وبارا وميتا ortho, para, meta ولكن الناتج الأكبر
في حالة وجود مجموعة النيترو في الوضع أورثوا وبارا لذا فمجموعة OCH3 مجموعة منشطة توجه الوضع أورثو وبارا.
إيزوميرات حيث تكون مجموعة النيترو في الوضع أورثو وبارا وميتا ortho, para, meta ولكن الناتج الأكبر
في حالة وجود مجموعة النيترو في الوضع أورثوا وبارا لذا فمجموعة OCH3 مجموعة منشطة توجه الوضع أورثو وبارا.
والآن
سوف نجري مجموعة من التحويلات حتى تفهم كيف يتم التوجيه على حلقة البنزين في حالة
وجود مجموعات منشطة أو مجموعات مخملة.
كيف
تجري التحويلات الآتية؟
a) Benzoic acid → m-Iodo benzoic acid
b) Benzene → m-Nitro phenol
c) Aniline → 1,3,5-Tribromo benzene
d) 2-Bromo-4-nitro toluene → 3-Bromo-4-methyl benzoic acid
ملاحظة
هامة
إن أملاح الدايزونيوم مهمة في تحضير العديد
من مشتقات البنزين حيث
تعتمد على نوع الكاشف المضاف كما يلي:
من مشتقات البنزين حيث
تعتمد على نوع الكاشف المضاف كما يلي:
تفاعلات
ذرة الكربون البنزيلية
(1) أكسدة ألكيل بنزين Oxidation of
alkyl benzene
يمكن أن تؤكسد مجموعة
الألكيل في البنزين إلى مجموعة كربوكسيل باستخدام برمنجنات البوتاسيوم في وسط
قاعدي
الألكيل في البنزين إلى مجموعة كربوكسيل باستخدام برمنجنات البوتاسيوم في وسط
قاعدي
في المعادلة الأخيرة لم
يحدث تفاعل لأن عملية الأكسدة تتم في ذرة الكربون المرتبطة الحلقة مباشرة Benzylic
carbon شرط وجود ذرة هيدروجين بنزيلية وهذا غير
متوفر في مجموعة t-butyle
يحدث تفاعل لأن عملية الأكسدة تتم في ذرة الكربون المرتبطة الحلقة مباشرة Benzylic
carbon شرط وجود ذرة هيدروجين بنزيلية وهذا غير
متوفر في مجموعة t-butyle
2- هلجنة ألكيل بنزين Halogenation
of alkyl benzene
عند استخدام NBSفأن
التفاعل لا يعطي خليط من نواتج الهلجنة لأن عملية الهلجنة تتم في الموضع البنزيلي benzylic
position
التفاعل لا يعطي خليط من نواتج الهلجنة لأن عملية الهلجنة تتم في الموضع البنزيلي benzylic
position
3- تفاعل حذف هاليد الهيدروجين
سؤال: كيف تفسر عدم حدوث
التفاعل التالي؟
التفاعل التالي؟
لأن مجموعة النيترو NO2 مجموعة ساحبة للإلكترونات ومخملة قوية، وكذلك أيون Acylium
ion إلكتروفيل ردئ نسبياً
ion إلكتروفيل ردئ نسبياً
R-C+=O
↔ R-C≡O+
↔ R-C≡O+
موضوعات
هامة عن البنزين Benzene يمكنك أيضا قراءتها على موقعنا:
هامة عن البنزين Benzene يمكنك أيضا قراءتها على موقعنا:
المراجع :
– أسس الكيمياء العضوية . وائل غالب محمد – وليد محمد السعيطي ، الطبعة الأولى (2008) / دار الكتب الوطنية – بنغازي – لبيبا
– أسس الكيمياء العضوية . وائل غالب محمد – وليد محمد السعيطي ، الطبعة الأولى (2008) / دار الكتب الوطنية – بنغازي – لبيبا
Organic chemistry / William H. Brown , Christopher S. Foote , Brent L. Iverson , Eric
V. Anslyn , Bruce M. Novak . ( sixth edition ) . United States
V. Anslyn , Bruce M. Novak . ( sixth edition ) . United States
شكرا على المجهود الكبير لقد استفدة كثيرا وفقك الله و سدد خطاك.