سلسلة محاضرات فى الكيمياء العضوية

[د ربيع أبو الخير]

أختى الفاضلة نورهان
دائما ما تنيرى موضوعاتى بطلتك الراقية
أشكر لكم تواجدكم المميز
و أتمنى لكم الخير
د ربيع

[طالب كيمياء]

البنزين العطرى
تم اكتشاف حلقة البنزين عام 1825 بواسطة عالم إنجليزي يسمى ميشيل فاراداي, والذي قام بعزله من الزيت الغازي وأعطاه الاسم بيكربوريت الهيدروجين. وفى عام 1833 قام الكيميائي الألماني إلهارد ميتشيرليتش بإنتاجه عن طريق تقطير حمض البنزويك (من صمغ البنزوين) والجير. وقام ميتشيرليتش بتسمية المركب بنزين. ثم قام الكيميائي الإنجليزي شارليس مانسفيلد في عام 1845 الذي كان يعمل تحت رئاسة أجوست ويليام فون هوفمان بعزل البنزين من قطران الفحم. ثم بعد أربع سنوات بدأ مانسفيلد في أول إنتاج تجاري للبنزين, بطريقة قطران الفحم.
تركيب البنزين
الصيغة الكيميائية للبنزين هي (C6H6), أوجدت نوع من التعجب عند بداية اكتشافه, حيث كانت الاقتراحات البنائية وقتها تدور حول أن ذرة الكربون غالبا ما ترتبط بأربعة ذوابط فردية مع الهيدروجين.

وكان الكيميائي فريدريك أغسطس كيكول فون سترادونتيز أول من إقترح البناء الحلقي للبنزين. وتوجد حكاية تتكرر عن أنه من كثرة دراسة الترابط في الكربون, شاهد أثناء نومه حلك يدور حول حية تأكل ذيلها, مما ألهمه الشكل الحلقي لجزيء البنزين. وعموما فقد ظهرت هذه الحكاية في (مجلة جمعية التعطش للكيمياء) والتي كانت تطبع سنويا في القرن التاسع عشر في مناسبة اجتماع الجمعية الكيميائية الألمانية.

وفى أوائل العشرينيات من القرن التاسع عشر كان لتفهم كيكول للطبيعة رباعية التكافؤ لذرة الكربون اعتمادا على أبحاث أركيبالد سكوت كوبر, بالإضافة إلى العالم النمساوي جوزيف لوشميدت الذي قام بنشر البناء الحلقي للبنزين. تم الموافقة أخيرا على الشكل الحلقى للبنزين بواسطة العالم المشهور كاثلين لونسدال.
وحتى يمكن للبنزين أن يكون به كل الروابط يجب أن يكون له روابط ثنائية معينة.
Benzene with alternating double bonds
وكان لاستخدام تشتت الأشعة السينية في الأبحاث دور في اكتشاف أن الروابط كربون-كربون في البنزين لها نفس الطول, برغم أن الروابط الأحادية مفترض ان تكون أطول من الروابط الثنائية. وأيضا وجد أن طول الرابطة (المسافة بين ذرتين مرتبطتين) في البنزين أطول من طول الرابطة في الرابطة الثنائية, وأقصر من طول الرابطة في الرابطة الأحادية.

وهذا يمكن تفسيره بسبب عدم تمركز الإلكترونات. وحتى يمكن تصور ذلك, يجب الأخذ في الاعتبار مكان الإلكترونات في روابط حلقة البنزين.

أحد التمثيلات ان بناء البنزين يتواجد في الشكلين القادمين بالتبادل, وليس في أحدهما بالتحديد. ويمسى هذا التركيب الرنين المترافق.
وفى الحقيقة, لا يتواجد أى من الشكلين السابقين. فعدم التمركز لابد أن يتم تفسيره بنظريات أعلى من نظرية الروابط الأحادية والثنائية.

وحيث أنهم خارج مستوى الذرات, فإن هذه المدارات يمكن أن تتفاعل مع بعضها بحرية, وتصبح غير متمركزة. وعنى هذا أنه بدلا من أن تكون مرتبطة مع ذرة كربون معينة, فإن كل إلكترون تتم مشاركته بكل ذرات الكربون الستة في الحلقة, وتقوم هذه الإلكترونات بتقوية كل الروابط الموجودة في الحلقة. ويكون للمدار الجزيئي الناتج تماثل باي.

ويعرف عدم تمركز الألكترونات بالأروماتية , وهذا يعطى للبنزين ثبات عالي. وهذه هي الخاصية الأساسية للمركبات الأروماتية والتي تفرقها عن المركبات الغير أروماتية.

ولتوضبح الطبيعة الغير متمركزة للروابط في البنزين, يمكن أن يتم رسم حلقة البنزين بوضع دائرة داخل الشكل السداسي لحلقة البنزين.

ومثل الطريقة العادية لتمثيل البناء الجزيئي, فإن ذرات الكربون لا يتم توضيحها على الرسم.

ويتواجد البنزين بصورة كافية كمكون للجزيئات العضوية والتي لها رمز معين بالكود 232C⌬.

طرق تحضير البنزين :
1. يمكن تحضيرة من التقطير التجزيئي للنفط وقطران الفحم الحجري .
2. من بلمرة الاستيلين
3- بتقطير الفينول مع مسحوق الخارصين .


تفاعلات البنزين :

· تفاعلات الاستبدال :

نظرا لثبات البنزين العطري فان معظم تفاعلاته تتم بالاستبدال مع بقاء ترابط ذرات الكربون في حلقة البنزين كما هي وذلك مثل :

1- النترته (Nitration ) :
وهي احلال مجموعة نيترو ( -NO2 ) محل ذرة هيدروجين في حلقة البنزين , وذلك عند تدفئة البنزين مع مخلوط من حمض النيتريك المركز وحمض الكبريتيك المركز الذي يستخدم كعامل حفاز فينتج نيتروبنزين .


2- السلفنه (Sulfonation ) :
وهي احلال مجموعة السلفونيك ( -SO3H ) محل ذرة هيدروجين في حلقة البنزين .

3- الهلجنة (Halogenation ) :

وهي احلال ذرة هالوجين او اكثر محل ذرة هيدروجين او اكثر في حلقة البنزين , ويتم ذلك بتفاعل الهالوجين مع البنزين في وجود عامل مساعد مثل الحديد او بروميد الحديد الثلاثي وبعيدا عن ضوء الشمس المباشر .

4- الالكلة (alkylation ) :

وهي احلال مجموعة الكيل محل ذرة هيدروجين في البنزين . وذلك بتسخين البنزين مع هاليد الالكيل ( R-X ) حيث X عبارة عن ذرة هالوجين و R مجموعة الكيل تختلف باختلاف عدد ذرات الكربون , في وجود عامل مساعد AlCl3 . ويسمى هذا التفاعل بتفاعل فريدل كرافت (Friedel-Crafts alkylation ) .
وقد تحتوي R على مجموعة كربونيل فتسمى (Friedel-Crafts acylation )


· تفاعلات الاضافة :
يتفاعل البنزين بالاضافة في بعض الحالات وذلك في ظروف خاصة حيث تحتاج هذه التفاعلات الى طاقة كبيرة .
1. في ضوء الشمس المباشر يتفاعل البنزين مع الكلور فيتكون سداسي كلورو الهكسان الحلقي ( الجامكسان ) والذي يستخدم كمبيد حشري , وهذا التفاعل يتم على خطوات .

2. يتفاعل البنزين مع الهيدروجين بالاضافة تحت ظروف خاصة ( في وجود عامل مساعد مثل البلاتين المجزأ عند 150° س ) ويتكون الهكسان الحلقي

[saadshaker]

بداية
نظرا لأهمية الكيمياء العضوية فى مجال الزراعة أتقدم بهذه السلسلة من المحاضرات لعلها تعود بالفائدة على الجميع

تنقسم الكيمياء العضوية
إلى
المركبات الأليفاتية
المركبات الأروماتية
أولا :- المركبات الأليفاتية

الهيدروكربونات الأليفاتية تنقسم إلى ثلاث مجموعات, السلاسل المتجانسة طبقا لحالة تشبعها: البارافينات (الألكانات) والتي لا يكون فيها أي روابط ثنائية أو ثلاثية,
الأولفينات (الألكينات) والتي تحتوى على روابط ثنائية, والتي يمكن أن تكون أولفين أحادى يحتوى على رابطة ثنائية واحدة, أولفين ثنائي ويحتوى على رابطتين, أولفين متعدد ويحتوى على عدة روابط ثنائية.
المجموعة الثالثة هي الألكايينات. كما توجد تقسيمات آخر للمركبات الأليفاتية اعتمادا على المجموعات الفعالة الموجودة بها.كما أن المركبات الأليفاتية يمكن أن ينظر لها عن طريق استقامة أو تفرع السلسلة المكونة للمركب, ودرجة التفرع أيضا لأن هذا يؤثر على خواصها, مثل رقم الأوكتان في صناعة البترول.

الألكانات:

هي مركبات هيدروكربونية أليفاتية مشبعة، وتُعد هذه المركبات أقل المركبات الهيدروكربونية نشاطاً في الظروف العادية، ولذلك سميت قديماً البارافينات (أي قليلة الميل للتفاعل).

تسمية الألكانات:
تسمى المركبات العضوية حسب نظامين، التسمية الشائعة والتي قد تختلف من مكان إلى آخر، وتسمية دولية محددة تبعاً لنظام الإيوباك والتي تعتمد على اسم الألكان.
والألكانات قد تكون غير متفرعة كما مر معنا أو متفرعة أي تحتوي على مجموعات جانبية كما في الصيغتين التاليتين:
قواعد تسمية الألكانات حسب الأيوباك
1 ـ نحدد أطول سلسلة متصلة من ذرات الكربون.
2 ـ نرقم ذرات الكربون في هذه السلسلة من أحد طرفيها إلي الطرف الآخر بحيث تأخذ ذرة الكربون المتصلة بالمجموعة الجانبية أصغر رقم.
3 ـ نحدد المجموعة أو المجموعات من حيث موقع إتصالها بالسلسلة.
4 ـ نكتب الرقم الدال على موقع اتصال المجموعة الجانبية بالسلسلة ثم اسم المجموعة، ويتم الفصل بين الرقم والاسم بخط قصير.
5 ـ في حالة وجود أكثر من مجموعة جانبية مثل ميثيل (- CH3) وإيثيل (- C2H5)

فإن أولوية كتابة المجموعة برقمها تتم طبقاً للترتيب الأبجدي أي إيثيل قبل ميثيل.

6 ـ عند اتصال مجموعتين متماثلتين مثل مجموعتي ميثيل (- CH3)

بنفس ذرة الكربون في السلسلة، فنستخدم كلمة ثنائي ونضع قبلها نفس رقم ذرة الكربون مرتين.

هذه الألكانات العشرة المكتوبة باللون الأحمر لسهولة الحفظ

ميثان وإيثان بنات عم
تزوجهم رجل يدعى بروبان
وأسكنهم في بيوتان
ورزق منهما بنتان
أسماهما هكسان وهبتان
ثم تقدم لهما رجلينهما أوكتان ونونان
وكان مهرهما ديكان .

د ربيع

[Dosha]

كيف تميز باختبار البسيط بين كل من مركبات التاليه :
اﻻمينات الاوليه والامينات الثانويه ؟؟

[د ربيع أبو الخير]

الأخت الفاضلة Dosha
السلام عليكم يمكن التمييز بين الامينات بالطريقة التالية
تفاعل هاينزبيرج (بالإنجليزية : Hinsberg reaction) هو عبارة عن اختبار كيميائي يستخدم للكشف عن الأمينات. ويعتبر اختبار ممتاز لتمييز الأمينات الأولية، الثانوية والثالثية. ففي هذا الاختبار، يتم رج الأمين جيداً مع كاشف هاينزبيرج وذلك في وجود مادة قلوية مائية (إمّاهيدروكسيد البوتاسيوم أو هيدروكسيد الصوديوم). ويتم إضافة الكاشف المحتوي على محلول هيدروكسيد الصوديوم المائي وعلى كلوريد سلفونيل البنزين إلى مادة التفاعل. ويكّون الأمين الأولي ملح السلفوناميد الذائب والذي يترسب بعد إضافة حمض الهيدروكلوريك المخفف. ويكون الأمين الثانوي بشكل مباشر في نفس تفاعل السلفوناميد غير الذائب. ولا يتفاعل الأمين الثالثي مع ملح السلفوناميد ولكنه يكون غير ذائب. وبعد إضافة الحمض المخفف، يتحول هذا الأمين غير الذائب إلى ملح الأمونيوم الذائب. وبهذه الطريقة، فإن هذا التفاعل يمكنه التمييز والتفريق بين الثلاثة أنواع من الأمينات

وقد تم وصف تفاعل هاينزبيرج لأول مرة بواسطة أوسكار هاينزبيرج عام 1890 م
د ربيع أبو الخير

[redahanafy]

تسسسسسسسسسسسسسسسسسسسلموا على الشرح الجميل ده

[المهندس خليل العسكر]

متى الاتيل برب البيت بنتهم هكس الهبا باوكتا النون ديكان