از آلکیل هالیدها ، میتوانید واکنشگرهای گرینیار را بسازید و از واکنش این واکنشگرها با آلدئیدها و کتونها الکلهای پیچیدهتری را بدست آورید و غیره. در آن جزیره دور افتاده ، از الکلهای خود ، نه فقط بعنوان ماده خام استفاده میکنید، بلکه آنها را به دفعات ، بعنوان حلال برای انجام واکنشها و برای متبلور کردن فراوردهها بکار میبرید.
اهمیت الکلها
ما نمیتوانیم در هیچ یک از بخشهای شیمی آلی خیلی جلو برویم، بدون اینکه به الکلها بربخوریم. الکلها در استخلاف هسته دوستی بعنوان سوبسترا و بعنوان هستهدوست شرکت میکنند. مهمترین و سادهترین اثر کاتالیزوری متعلق به الکلهاست که در شیمی انواع ترکیبها ، در لوله آزمایش و در ارگانیسم زنده ، نقش کلیدی برعهده دارد.
الکلها به آلکیل هالیدها و سایر ترکیباتی که استخلاف هستهدوستی انجام میدهند، تبدیل میشوند، استخلافی که معرفی انواع گروههای عاملی در یک مولکول را امکان پذیر میسازد. الکلها امکان دسترسی ما به ترکیبهایی با حالتهای اکسایش بالاتر ، یعنی آلدئیدها ، کتونها و اسیدهای کربوکسیلیک را فراهم میسازند.
ساختار الکلها
فرمول عمومی الکلها ، ROH است که در آن ، R یک گروه آلکیل یا آلکیل استخلاف شده است. این گروه میتواند نوع اول ، دوم یا سوم باشد، ممکن است زنجیرباز یا حلقهای باشد، ممکن است دارای یک اتم هالوژن ، هیدروکسیلهای بیشتر یا یکی از بسیاری گروههای دیگری باشد که فعلا برای ما ناآشنا است.
همه الکلها ، دارای گروه هیدروکسیل (-OH) هستند که بعنوان گروه عاملی ، خواص مشخصه این خانواده از ترکیبها را تعیین میکند. تغییر و تنوع در ساختار R میتواند بر سرعت واکنشهای الکلها و حتی در موارد معدودی بر نوع واکنشها نیز تاثیر گذارد.
فنل
نکتهای در مورد تفاوت الکلها و فنلها
ترکیباتی که در آنها گروه هیدروکسیل مستقیما به یک حلقه آروماتیک متصل است، الکل نیستند، بلکه این ترکیبات ، فنل هستند و با الکلها آنچنان تفاوت فاحشی دارند که آنها را در مبحثی دیگر باید مورد بررسی قرار داد.
طبقهبندی الکلها
الکلها بسته به نوع کربن حامل گروه OH- ، به سه دسته نوع اول ، نوع دوم یا نوع سوم طبقهبندی میشوند:
C(R)_3-OH ، C(R)_2H-OH ، CR(H)_2-OH .
یک واکنش اکسایش که مستقیما با دخالت اتمهای هیدروژن متصل به کربن حامل گروه OH- انجام میشود، در طبقه از الکلها ، روندی کاملا متفاوت دارد.
اما ، معمولا ، الکلهای طبقات مختلف ، فقط از نظر سرعت یا مکانیسم واکنش و به هر طریقی هماهنگ با ساختارشان ، با هم تفاوت دارند. بعضی از استخلافها میتوانند آنچنان بر واکنش پذیری یک الکل تاثیر گذارند که آن را با الکلهای طبقههای دیگر مشابه سازند.
منابع صنعتی الکلها
الکلها ، موادی این چنین مهم در شیمی آلیفاتیک ، نه تنها باید از نظر واکنشها بسیار گوناگون و تنوع پذیر باشند، بلکه به مقدار زیاد و با قیمت ارزان نیز باید قابل تهیه باشند. برای بدست آوردن الکلهای سبک که تکیهگاه سنتز آلی آلیفاتیک هستند، سه روش اصلی وجود دارد، روشهایی که میتوانند همه منابع مواد آلی را مورد استفاده قرار دهند. یعنی نفت ، گاز طبیعی ، زغال سنگ و زیست توده. این سه روش عبارتند از:
علاوه بر این سه روش اصلی ، روشهای دیگری نیز با کاربرد محدود وجود دارند. بعنوان مثال ، متانول از هیدروژندار کردن کاتالیزوری مونوکسید کربن بدست میآید. مخلوط هیدروژن و مونوکسید کربن با نسبت ضروری ، از واکنش آب با متان ، آلکانهای دیگر ، یا زغال سنگ در دمای بالا بدست میآید.
خواص فیزیکی الکلها
دمای جوش
در میان هیدروکربنها ، به نظر میرسد که عوامل تعیین کننده دمای جوش ، عمدتا وزن مولکولی و شکل مولکول باشند. در الکلها ، با افزایش تعداد کربن ، دمای جوش بالا میرود و با شاخهدار کردن زنجیر ، دمای جوش پایین میآید، اما نکته غیر عادی در مورد الکلها این است که آنها در دمای بالا به جوش میآیند. این دمای جوش بسیار بالاتر از دمای جوش هیدروکربنها با وزن مولکولی یکسان است و حتی از دمای جوش بسیاری ترکیبها با قطعیت قابل ملاحظه بالاتر است.
دمای جوش بالای آنها ، به علت نیاز به انرژی بیشتر برای شکستن پیوندهای هیدروژنی است که مولکولها را در کنار هم نگه داشتهاند.
حل شدن الکلها
رفتار الکلها بعنوان حل شده نیز توانایی آنها برای تشکیل پیوندهای هیدروژنی را منعکس میکند. برخلاف هیدروکربنها ، الکلهای سبک با آب امتزاجپذیرند. از آنجا که نیروهای بین مولکولی الکلها همانند نیروهای بین مولکولی آب است، دو نوع مولکول با یکدیگر قابل اختلاط هستند. انرژی لازم برای شکستن یک پیوند هیدروژنی بین دو مولکول آب یا دو مولکول الکل ، با تشکیل یک پیوند هیدروژنی بین یک مولکول آب و یک مولکول الکل تامین میشود.
لينک ثابت| نوشته شده توسط
امین فرهادی در یکشنبه بیست و یکم بهمن 1386 و ساعت 21:56
مختصری از شیمی آلی
تاریخچه
واژه غلط انداز " آلی " باقیمانده از روزگاری است که ترکیبهای شیمیایی را ، بسته به این که از چه محلی منشاء گرفته باشند، به دو طبقه غیر آلی و آلی تقسیم میکردند. ترکیبهای غیر آلی ، ترکیبهایی بودند که از مواد معدنی بدست میآمدند. ترکیبات آلی ، ترکیبهایی بودند که از منابع گیاهی یا حیوانی ، یعنی از مواد تولید شده به وسیله ارگانیسمهای زنده بدست میآمدند.
در حقیقت تا حدود سال 1950، بسیاری از شیمیدانها تصور میکردند که ترکیبات آلی باید در ارگانیسم های زنده بوجود آیند و در نتیجه ، هرگز نمیتوان آنها را از مواد غیر آلی تهیه کرد. ترکیبهایی که از منابع آلی بدست می آمدند، یک چیز مشترک داشتند: همه آنها دارای عنصر کربن بودند. حتی بعد از آن که روشن شد این ترکیبها الزاما نباید از منابع زنده به دست آیند، بلکه میتوان آنها را در آزمایشگاه نیز تهیه کرد.
بهتر آن دیدند که برای توصیف آنها و ترکیبهایی مانند آنها ، همچنان از واژه آلی استفاده کنند. تقسیم ترکیبها به غیر آلی و آلی تا به امروز همچنان محفوظ مانده است.
منابع مواد آلی
امروزه گرچه هنوز مناسبتر است که بعضی از ترکیبهای کربن را از منابع گیاهی و حیوانی استخراج کنند، ولی بیشتر آنها را میسازند. این ترکیبها را گاهی از اجسام غیر آلی مانند کربناتها و سیانیدها میسازند، ولی اغلب آنها را از سایر ترکیبهای آلی بدست میآورند. دو منبع بزرگ مواد آلی وجود دارد که ترکیبهای آلی ساده از آن بدست میآیند: نفت و زغال سنگ؛ (هر دو منبع به معنی قدیمی خود ، آلیاند، زیرا فرآورده های تجزیه و فساد گیاهان و جانوران به شمار می آیند).
این ترکیبهای ساده بعنوان مواد ساختمانی اولیه مورد استفاده قرار میگیرند و با کمک آنها میتوان ترکیبهایی بزرگتر و پیچیدهتر را تهیه کرد. با نفت و زغال سنگ بعنوان سوختهای فسیلی ، باقیمانده از هزاران سال و تجدید نشدنی ، آشنا هستیم. این منابع ، بویژه نفت ، بمنظور تامین نیازهای پیوسته رو به افزایش ما به انرژی ، با سرعتی نگرانکننده مصرف میشوند.
امروزه ، کمتر از ده درصد نفت مصرفی در تهیه مواد شیمیایی ، بکار گرفته میشود. بیشتر آن برای تامین انرژی بسادگی سوزانده میشود. خوشبختانه ، منابع دیگر انرژی ، مانند خورشیدی ، زمین گرمایی ، باد ، امواج ، جزر و مد ، انرژی هستهای نیز وجود دارد.
زیست توده
چگونه و در کجا میتوانیم منبع دیگری از مواد اولیه آلی پیدا کنیم؛ بی شک باید به جایی روی آوریم که مبدا اولیه سوختهای فسیلی است، یعنی زیست توده biomass ، ولی این بار بطور مستقیم و بدون دخالت هزاران سال. زیست توده ، تجدید شدنی است، براحتی مورد استفاده قرار میگیرد و میتواند تا موقعی که بر روی این سیاره زندگی میکنیم، تداوم داشته باشد.
در ضمن عقیده بر این است که نفت خیلی گرانبهاتر از آن است که سوزانده شود.
ویژگی ترکیبات کربن
براستی چه ویژگی خاصی در ترکیبهای کربن وجود دارد که لازم است آنها را از ترکیبهای یکصد و چند عنصر دیگر جدول تناوبی جدا کنیم؟ دست کم ، بخشی از پاسخ چنین است: ترکیبهای بسیار زیادی از کربن وجود دارد و مولکول آنها میتواند بسیار بزرگ و بسیار پیچیده باشد. شمار ترکیبهای کربندار ، چندین برابر ترکیبهایی است که کربن ندارند. این ترکیبهای آلی را به خانواده هایی تقسیم میکنند که معمولا در ترکیبهای غیرآلی ، همانندی برایشان وجود ندارد.
بعضی از مولکولهای شناخته شده آلی ، هزاران اتم دارند و آرایش اتمها در مولکولهای نسبتا کوچک ممکن است بسیار پیچیده باشد. یکی از دشواریهای اساسی شیمی آلی ، یافتن چگونگی آرایش اتمها در مولکولها ، یعنی تعیین ساختار این ترکیبهاست.
واکنشها در شیمی آلی
راههای زیادی برای خرد کردن مولکولهای پیچیده یا نوآرایی آنها بمنظور تشکیل مولکولهای تازه وجود دارد. راههای زیادی برای افزودن اتمهای دیگر به این مولکولها یا جانشین کردن اتمهای تازه به جای اتمهای پیشین وجود دارد. بخشی ار شیمی آلی صرف دانستن این مطلب میشود که این واکنشها چه واکنشهایی هستند، چگونه انجام میشوند و چگونه میتوان از آنها در سنتز ترکیبهای مورد نیاز استفاده کرد.
گستره اتصال اتمهای کربن در ترکیبات کربن
اتمهای کربن میتوانند به یکدیگر متصل شوند. گستره اتصال آنها به هم ، به اندازهای است که برای اتمهای هیچ یک از عناصر دیگر ممکن نیست. اتمهای کربن میتوانند زنجیرهایی به طول هزارها اتم ، یا حلقههایی با ابعاد گوناگون تشکیل دهند. این زنجیرها ممکن است شاخهدار و دارای پیوندهای عرضی باشند. به اتمهای کربن در این زنجیرها و حلقه ها ، اتمهای دیگری بویژه هیدروژن ، همچنین فلوئور ، کلر ، برم ، ید ، اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، فسفر و سایر اتمها متصل میشوند. سلولز ، کلروفیل و اکسی توسین مثالهایی از این دستند.
هر آرایش متفاوتی از اتمها با یک ترکیب معین تطبیق میکند و هر ترکیب دارای مجموعه ای از ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی مخصوص به خود است. شگفتانگیز نیست که امروزه بیش از ده میلیون ترکیب کربن میشناسیم و این که بر این تعداد ، همه ساله نیم میلیون افزوده میشود. همچنین شگفت انگیز نیست که مطالعه و بررسی شیمی آنها به تخصصی ویژه نیاز دارد.
تکنولوژی و شیمی آلی
شیمی آلی ، زمینهای است که از دیدگاه تکنولوژی اهمیتی فوقالعاده دارد. شیمی آلی شیمی رنگ و دارو ، کاغذ و مرکب ، رنگینه ها و پلاستیکها ، بنزین و لاستیک چرخ است. شیمی آلی ، شیمی غذایی است که میخوریم و لباسی است که میپوشیم.
زیست شناسی و شیمی آلی
شیمی آلی در زیست شناسی و پزشکی نقش اساسی برعهده دارد. گذشته از آن ، ارگانیسم های زنده ، بیشتر از ترکیبهای آلی ساخته شده اند. مولکولهای "زیست شناسی مولکولی" همان مولکولهای آلی هستند. زیست شناسی در سطح مولکولی ، همان شیمی آلی است.
ساختار آلوتروپ جدید کربن:C60
عصر کربن
اگر بگوییم که در عصر کربن زندگی می کنیم، دور از حقیقت نیست. هر روز ، روزنامهها توجه ما را به ترکیبهای کربن جلب میکنند: کلسترولو چربیهای سیرنشده چند عاملی ، هورمونهای رشد و استروئیدها ، حشره کشها و فرومونها ، عوامل سرطانزا و عوامل شیمیدرمانی ، DNA و ژنها. بر سر نفت ، جنگها در گرفته است.
دو فاجعه اسفانگیز ما را تهدید میکنند، هر دو از تجمع ترکیبهای کربن در اتمسفر ناشی میشوند: از بین رفتن لایه اوزون که بیشتر ناشی از کلرو فلوئورو کربنهاست و اثر گلخانهای از متان ، کلروفلوئوروکربنها و بیش از همه ، دیاکسید کربن سرچشمه میگیرد. شاید کنایه بر همین مطلب است که نشریه علوم ، برای سال 1990، بعنوان مولکول سال ، الماس را که یکی از شکلهای آلوتروپی کربن است، برگزیده.
خبر دیگر ، کشف آلوتروپ جدید کربن C60 (باک منیستر فولرن) است که چنین هیجانی در جهان شیمی از زمان " ککوله " تاکنون دیده نشده بود.
لينک ثابت| نوشته شده توسط
امین فرهادی در یکشنبه بیست و یکم بهمن 1386 و ساعت 21:53
جداسازی اجزای در کروماتوگرافی
اطلاعات اولیه
یکی از خصوصیات اساسی کروماتوگرافی این است که مخلوط اجسام ابتدا بصورت یک نوار در ستون که در نتیجه جذب سطحی یا جذب بوسیله فاز ساکن بوجود میآید، ظاهر میشود. برای جداسازی مواد ، اجزا باید عمل دیگری روی نوار به یکی از سه روش انجام میگیرد. عمده روشهای جداسازی مواد اجزاء در زیر بررسی میشود.
تجزیه به روش شستشو با حلال خالص
این روش در کروماتوگرافی تقسیمی بکار میرود. در روش شستشو ، جریان فاز متحرک (محلول شستشو) را تا جداسازی مواد کامل اجزای مخلوط ادامه میدهند. جریان مایع را آنقدر از ستون ادامه میدهند که هر جزء بطور کامل از ستون خارج شود و سپس آنرا در محلول خارج شده از ستون بوسیله آزمایشهای فیزیکی یا شیمیایی مناسب تشخیص میدهند.
در روش شستشوی مرحلهای از عوامل شوینده متعدد بطور متوالی استفاده میشود. این محلولها طوری مرتب شدهاند که هر یک از آنها ، در خارج کردن یک جسم معین از ستون ، از محلول قبلی مؤثرتر باشد.
روش دیگر که تجزیه شستشوی تدریجی نامیده میشود. در کروماتوگرافی جذب سطحی (از جمله تبادل یونی) اهمیت زیادی دارد. این روش همچنین در کروماتوگرافی مایع-مایع ، وقتی که حرکت نوارها بکندی انجام میگیرد، بکار میرود. در این روش از یک عامل شوینده قویتر از شویندههای معمولی استفاده میشود. محلول را طوری به ستون اضافه میکنند که یک شیب پیوسته غلظتی در ستون بوجود آید.
در این صورت قسمت عقب هر نوار کروماتوگرافی همیشه بیشتر از قسمت جلویی آن در تماس با محلول شوینده قویتر قرار میگیرد و هر نوار در محیط شوینده قویتر نسبت به نوار جلویی قرار میگیرد. بدین ترتیب ، اثر حاصل به دو گونه بروز میکند، هر نوار در ناحیه باریکتری از ستون فشرده شده و فاصله بین نوارها کاسته میشود.
تجزیه جبههای
در این روش ، محلولی از یک مخلوط بطور پیوسته ، تا اشباع شدن ستون ، افزوده میشود. این روش مخصوصا در کروماتوگرافی جذب سطحی مناسب است. البته جداسازی مواد کامل بوسیله این روش ممکن نیست و از این جهت تجزیه جبههای با سایر روشها تفاوت دارد. با استفاده از دادههای جذب سطحی میتوان نسبتهای هر یک از اجزای موجود در مخلوط اصلی را محاسبه کرد. ولی برای انجام دادن این عمل ، عملیات مقدماتی زیادی لازم است و اندازه گیریهای کمی تنها در مورد مخلوطهای بسیار ساده عملی است.
تخمین مقدار جزئی ناخالص در یک جسم تقریبا خالص ، نمونهای از کاربرد این روش است. ناخالصی ، پیشاپیش جسم اصلی متمرکز میشود. البته به شرط این که کمتر از جسم اصلی جذب شود.
کابینت کروماتوگرافی
تجزیه به روش گسترش جانشینی
این روش را میتوان بعنوان تلفیقی از تجزیه به روش شستشو و تجزیه جبههای در نظر گرفت. در این روش نیز مانند روش شستشو ، مقدار کمی از مخلوط را در بالای ستون قرار میدهند، ولی به جای حلال خالص ، محلولی از یک جسم را که از تمام اجزای موجود در مخلوط بیشتر جذب میشود، بطور پیوسته به ستون اضافه میکنند، این جسم را جانشین مینامند. با همان سرعتی که جانشین به ستون اضافه میشود مخلوط به طرف پایین ستون حرکت کرده و به نوارهایی از اجزای خالص تفکیک می شود.
نوارها به ترتیب قدرت جذب سطحی آنها ، بر روی مواد پر کننده ستون ، قرار میگیرند. هر نوار خالص بعنوان یک جانشین برای جزء جلوتر از خود عمل میکند، آخرین نوار که دارای بیشترین جذب سطحی میباشد، بوسیله جانشین به جلو رانده میشود. سرعت افزایش جانشین روی ستون ، عامل تعیین کننده سرعت در تجزیه جانشین است.
لينک ثابت| نوشته شده توسط
امین فرهادی در یکشنبه بیست و یکم بهمن 1386 و ساعت 21:52
آلدهیدها
پروپانال و پروپنال ، دو آلدئید
ریشه لغوی
کلمه آلدئید (Aldehyde) از دو واژه الکل (Alcohal) و هیدروژنگیری (dehydrogenation) گرفته شده است. هرگاه از الکل نوع اول هیدروژنگیری شود، در آن صورت ، ماده ای تولید میگردد که آلدئید نامیده میشود.
نامگذاری آلدئیدها
در نامگذاری قدیمی ، نام آلدئید از نام اسید آلی مربوطه آن گرفته میشد. مثلا آلدئید فرمیک از اسید فرمیک ، آلدئید استیک را از اسید استیک و آلدئید پروپیونیک از اسید پروپیونیک بوجود آمده است. در نامگذاری جدیدی برای نامگذاری آلدئیدها ، ابتدا طولانیترین زنجیر حاوی عامل آلدئیدی را انتخاب میشود و سپس شماره گذاری اتمهای کربن از جهتی که گروه آلدئیدی قرار گرفته است، انجام میگیرد. برای نامگذاری ، ابتدا شماره و نام شاخههای فرعی را نوشته ، در پایان ، اسم هیدروکربن را بطور کامل ذکر و پسوند آل (al) بر آخر آن افزوده میشود.
تهیه آلدئیدها از اکسید گردن الکلهای نوع اول
با استفاده از برخی اکسید کنندههای ملایم مثل دیاکسیدمنگنز ، واکنشگر CrO3/H+/CH3COCH3) Jones) یا واکنشگر CrO3/HCl/Pyridine) Sarett) یا واکنشگر (CrO3/2pyridine/CH2Cl2) و کرومیل کلرید Cr2Cl2 ، الکل های نوع اول و دوم بصورت محدود اکسید میشوند.
الکل های نوع اول به آلدئید و نوع دوم به کتون هم کربن خود تبدیل میگردند.
تهیه آلدئیدها و کتونها با استفاده از ترکیبات آلی فلزی
گاهی اوقات از ترکیبات آلی فلزی برای سنتز آلدئیدها و کتونها استفاده میشود. در سالهای اخیر ، برای سنتز ترکیبات کربونیلدار از R2Cd یا RZnX یا R2Zn استفاده زیاد شده است. قدرت هسته خواهی ملایم و محدود این واکنشگرها این امکان را فراهم میکند که از کلرواسیدها ، کتونهای مربوطه سنتز شود.
تهیه آلدئیدها از اورگانومنیزینها
از فعل و انفعال اورگانومنیزینها با نیتریلها و آمیدها نیز میتوان آلدئید و کتون تهیه نمود. البته برای تهیه آلدئید باید آمید به شکل فرم آمید باشد.
سنتز آلدئیدها از واکنش آلکوکسی هیدریدلیتیم آلومینیوم با آمیدها و کلرواسیدها
احیای کلرواسیدها و آمیدها به کمک هیدریدیهای مناسب از قبیل تریآلکوکسی هیدرید لیتیم آلومینیوم به تشکیل آلدئید مربوطه منجر میگردد. توجه به این نکته ضرورت دارد که احیای کلرواسیدها بوسیله تریترسیو بوتوکسی لیتیم آلومینیوم در دمای پایین در حدود 78- درجه سانتیگراد و در حلالهای مناسب مانند دیگلایم MeO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OMe انجام میشود.
برای تبدیل آمیدها به آلدئیدهای مربوط ، از دیآلکوکسی هیدرید لیتیم آلومینیوم نیز میتوان استفاده کرد.
تهیه آلدئیدها از طریق هیدروفرمیه کردن آلکنها
آلکنها در حضور کاتالیزور تریستری فنیل فسفین رودیم کلراید با هیدروژن و منوکسید کربن ترکیب و به تشکیل آلدئید منجر میشود. با توجه به اینکه در این واکنش به یکی از کربنهای پیوند دوگانه ، هیدروژن و به کربن دیگر ، عامل آلدئیدی (-CHO) متصل میشود، لذا این واکنش را هیدروفرمیله شدن میگویند. در حضور کاتالیزور ذکر شده فقط یک نوع آلدئید تولید میشود. هر گاه از اکتا کربونیل دیکبالت به عنوان کاتالیزور استفاده شود، دو نوع ایزومر تولید میشود.
تهیه آلدئیدها از نیتریلها
در دمای پایین ، نیتریلها با هیدریدلیتیم آلومینیوم ترکیب میشوند و کمپلکس حد واسط را تشکیل میدهند. این کمپلکس در حضور محلول اسید هیدرولیز میشود و آلدئید مربوطه را تولید میکند.
سنتز آلدئیدهای آروماتیک با استفاده از واکنش کاترمن
یکی از روشهای تهیه آلدئیدهای آروماتیک این است که در حضور یک اسید لوئیس مناسب مثل کلروآلومینیوم یا کلرید روی ، سیانید هیدروژن و کلرید هیدروژن با ترکیبات آروماتیک واکنش داده شوند.
سنتز آلدئیدهای آروماتیک با استفاده از دیمتیل فرمآمید فسفریل کلراید
از اختلاط اکسی تریکلرو فسفر با فرمآمید ، کمپلکس تشکیل میشود که به دیمتیل فرمآمید فسفریل کلراید موسوم است و میتواند در واکنشهای جانشینی الکترونخواهی آروماتیک شرکت نماید. با این روش حتما آلدئیدهای هتروسیکلهایی مانند تیوفن و فوران نیز سنتز شدهاند.
سنتز آلدئیدهای آروماتیک از فنل ها و کلروفرم در حضور هیدروکسید سدیم
با استفاده از واکنش کلروفرم قلیایی شده با فنلها و از طریق جانشینی الکترونخواهی دیکلرو کاربن روی حلقه آروماتیک میتوان آلدئید سنتز نمود.
استالدئید
خواص شیمیایی آلدئیدها و کتون ها
آلدئیدها و کتونها در چند نوع فعل و انفعال شرکت میکنند که اهم آنها به قرار زیر است:
حمله الکترونخواهی اسیدهای لوئیس روی اکسیژن گروه کربونیل ، موجب افزایش دانسیته بار مثبت کربن گروه کربونیل میشود که در نهایت ، موجب افزایش خصلت اسیدی پروتونهای کربنهای آلفای کربونیل میگردد. صحت این نکته بوسیله روشهای افزاری تایید شده است. به عنوان مثال ، محلولی از استن و سوپراسید (SbCl5 , FSO3H ) در دیاکسید سولفور مایع و در60- درجه سانتیگراد بوسیله n.m.r مطالعه و مشاهده شده است که جذب پروتونهای استن در میدانهای ضعیفتری صورت میگیرد.
حمله هستهخواهی بر کربن گروه کربونیل ، دومین دسته وسیع از واکنشهای آلدئیدها و کتونها را تشکیل میدهد. به عنوان مثال ، از افزایش آب بر آلدئیدها و کتونها ، دیول دو قلو (gemdiol) ایجاد میشود و درصد تشکیل آن به ساختمان ماده و به پایداری محصول حاصل بستگی دارد. به عنوان مثال ، مقدار دیول دو قلوی حاصل از استون در دمای 20 درجه سانتیگراد خیلی کم و قابل اغماض میباشد، درصورتی که آلدئید فرمیک و تریکلرو استالدئید بخوبی و بطور کامل به دیول دوقلو مربوط به تبدیل میشوند.
لينک ثابت| نوشته شده توسط
امین فرهادی در یکشنبه بیست و یکم بهمن 1386 و ساعت 21:51
آروماتیکها ، دسته وسیعی از ترکیبات را تشکیل میدهند که شامل بنزن و ترکیباتی باشند که از نظر رفتار شیمیایی مشابه بنزن میباشند. برخی از این مواد ، حتی بهظاهر شباهتی به بنزن ندارند. برخلاف آلکنها و آلکینها ، بنزن و سایر ترکیبات آروماتیک ، تمایلی برای انجام واکنشهای افزایش از خود نشان نمیدهند، ولی در واکنشهای جانشینی شرکت میکنند که یکی از صفات شاخص این دسته از مواد میباشد.
اگر گروههای عاملی روی حلقه قرار بگیرند، بر واکنش پذیری حلقه اثر خواهند گذاشت. واکنش پذیری عوامل متصل به حلقه نیز بوسیله بخش آروماتیک تحتتاثیر قرار میگیرد.
خصلت آروماتیکی و قاعده 4n+2 هوکل (Huckel)
افزون بر بنزن و ترکیبات هم خانواده آن مثل نفتالین و آنتراسین و... ، مواد دیگری نیز وجود دارند که بهظاهر هیچ شباهتی به بنزن ندارند، ولی رفتاری مشابه بنزن دارند و بهعبارت سادهتر ، آروماتیک هستند. از ویژگیهای این مواد میتوان به نکات زیر اشاره نمود:
گرمای هیدروژن دار شدن و گرمای سوختن آنها پایین است.
برای انجام واکنشهای افزایشی ، تمایل زیادی نشان نمیدهند
در واکنشهای جانشینی الکترونخواهی شرکت میکنند.
بررسیهای تجربی مثل مطالعه خواص فیزیکی و انرژی هیدروژندار شدن سیستمها با تعداد الکترونهای π مختلف به این نتایج منجر شده است که:
آنیلین
مولکولهایی آروماتیک هستند و خصلت آروماتیکی از خود نشان می دهند که تعداد الکترونهای سیستم π آنها ، 2 و 4 و 6و 10و... باشد. این ضرورت ، قاعده هوکل یا 4n+2 نامیده میشود. سپس ترکیباتی که برای آنها n=0, 1 , 2 ,… میباشد، آروماتیک خواهند بود.
مولکول باید ساختمان مسطح داشته باشد. تمام ترکیباتی که این دو شرط اساسی در آنها رعات شده باشد، زوایای پیوندی در آنها طبیعی ، همپوشانی اوربیتالهای π مناسب و غیر مستقر شدن الکترونها بخوبی میسر باشد، پایداری مولکول بیشتر خواهد بود.
یک مثال
واکنش 3- کلرو سیکلوپروپن با SbCl5 ، ماده پایداری به فرمول C3H3SbCl6 ایجاد میکند که در حلالهای دیاکسید گوگرد مایع بخوبی حل نشده ، ولی در حلالهای غیرقطبی نامحلول است. مطالعه طیفNMR این ماده ، سه پروتون همارزش را به نمایش میگذارد. این نتایج ، با تشکیل کاتیون سیکلوپروپن که کوچکترین مولکول آروماتیک میباشد، مطابقت دارد.
ترکیبهای آروماتیک ، هتروآروماتیک و انرژی رزونانس
نتایج تجربی حاصل از واکنشهای هیدروژن دار شدن هیدروکربنهای جوش خورده دو حلقهای و سه حلقهای و... نشان میدهد که هر چه تعداد الکترونهای بیشتری در رزونانس شرکت کرده باشند، انرزژی آزاد شده بیشتر و پایداری نسبی نیز بیشتر خواهد بود.
برخی از مشتقات بنزن ، نام مخصوص به خود دارند، مثلا هیدروکسی بنزن را فنل (C6H5OH) ، متوکسی بنزن را آنیزول (C6H5OCH3)، متیل بنزن را تولوئن (C6H5CH3) ، ایزوپروپیل بنزن را کیومن و آمینوبنزن را آنیلین میگویند.
برای نامگذاری خیلی از مشتقات بنزن ، نام گروه یا استخلاف به صورت پیشوند بر کلمه بنزن افزوده میشود. مثلا فلوئورو بنزن ، ترسیوبوتیل بنزن ، نیتروبنزن ، سیکلوپروپیل بنزن نمونه هایی از این نوع هستند. جهت نامگذاری مشتقات دو استخلافی بنزن. لازم است که محل استخلافها از پیشوند اورتو ، متا یا پارا استفاده شود؛ به عنوان مثال ، اورتو دیمتیل بنزن ، متا دیمتیل بنزن ، پارا دیمتیل بنزن.
در مواردیکه دو استخلاف متفاوت روی حلقه بنزن قرار گرفته باشد و هیچکدام از گروهها نام ویژه ای به مولکول نداده باشند، پس از ذکر موقعیت گروهها با پیشوند اورتو و... ، نام گروهها را ذکر نموده ، در پایان ، کلمه بنزن بر آنها افزوده میشود. اگر وجود یک گروه ، نام ویژه ای به مولکول بدهد، در آن صورت مولکول به عنوان مشتق آن ترکیب ویژه محسوب میشود.
لينک ثابت| نوشته شده توسط
امین فرهادی در یکشنبه بیست و یکم بهمن 1386 و ساعت 21:50
