تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions



تفاعلات مشتقات البنزين Reaction of benzene derivatives

– تعتمد نواتج تفاعلات مشتقات البنزين على نوع المجموعة المستبدلة على الحلقة حيث تنقسم إلى الأقسام الآتية كما يلي:

  • مجموعات منشطة activate

 هي المجموعات التي تجعل الحلقة أكثر فاعلية من البنزين.

  • مجموعات مخملة deactivate

هي مجموعات تجعل الحلقة أقل فاعلية من البنزين.

– ولهذه المجموعات تأثير على توجيه الإلكتروفيل كما يلي: –

(1) مجموعات منشطة توجه إلى موقعي أورثو وبارا ortho, para كما يلي:



2NHCOCH3, -R, -OH, -OR, -NH

(2) مجموعات مخملة توجه إلى موقعي أورثو وباراortho, para كما يلي:

-X = F, Cl, Br, I

(3) مجموعات مخملة توجه إلى موقع ميتا meta كما يلي:

SO3H, -NO2, -CN, -COR, -CHO, -COOH



الجدول التالي يوضح المجموعات المنشطة والمخملة على حلقة البنزين كما يلي:

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

أمثلة: توضح أثر المجموعات على توجيه الإلكتروفيل.

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

 وعند تفاعل Mesityleneمع البروم فأن التفاعل يتم تحت ظروف عادية جداً ومن دون الحاجة إلى حمض لويس بسبب وجود ثلاث مجموعات ميثيل على الحلقة كما يلي:

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

– 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.

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

(1) 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.

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

(2) 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 كما يلي:

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions
 

والآن سوف نجري مجموعة من التحويلات حتى تفهم كيف يتم التوجيه على حلقة البنزين في حالة وجود مجموعات منشطة أو مجموعات مخملة.

أمثلة وتمارين على تفاعلات مشتقات البنزين

كيف تجري التحويلات الآتية؟

(a) Benzoic acid → m-Iodo benzoic acid 

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

(b) Benzene → m-Nitro phenol 

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

c) Aniline → 1,3,5-Tribromo benzene

 

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions 

d) 2-Bromo-4-nitro toluene → 3-Bromo-4-methyl benzoic acid 

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

ملاحظة هامة: إن أملاح الدايزونيوم مهمة في تحضير العديد من مشتقات البنزين حيث تعتمد على نوع الكاشف المضاف كما يلي:

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

(3) تفاعلات ذرة الكربون البنزيلية – تفاعلات مشتقات البنزين

(أ) أكسدة ألكيل بنزين Oxidation of alkyl benzene

يمكن أن تؤكسد مجموعة الألكيل في البنزين إلى مجموعة كربوكسيل باستخدام برمنجنات البوتاسيوم في وسط قاعدي كما يلي:

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

 – 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

(ب) هلجنة ألكيل بنزين Halogenation of alkyl benzene

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

 – عند استخدام  NBSفأن التفاعل لا يعطي خليط من نواتج الهلجنة لأن عملية الهلجنة تتم في الموضع البنزيلي benzylic position

(جـ) تفاعل حذف هاليد الهيدروجين

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

سؤال: كيف تفسر عدم حدوث التفاعل التالي؟

تفاعلات مشتقات البنزين benzene derivatives reactions

لأن مجموعة النيترو NO2 مجموعة ساحبة للإلكترونات ومخملة قوية، وكذلك أيون Acylium ion إلكتروفيل ردئ نسبياً

R-C+=O ↔ R-C≡O+

 موضوعات هامة عن البنزينBenzene  يمكنك أيضا قراءتها على موقعنا كما يلي:

(1) البنزين (تعريفه- خواصه الفيزيائية – اكتشافه ) (Benzene (definition – physical properties – history

(2) تسمية مشتقات البنزين  Nomenclature of benzene derivatives

(3) 10 طرق لتحضير البنزين  Ten Methods of Benzene preparation

(4) تفاعلات البنزين Benzenereaction

(5) تفاعلات مشتقات البنزين Reaction of benzene derivatives

المراجع :

  •  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

تعليق واحد

  1. شكرا على المجهود الكبير لقد استفدة كثيرا وفقك الله و سدد خطاك.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *