طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes



طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

يتم تحضير الألكينات كما هو موضح بالطرق الآتية:

(1) أكسدة الألكانات

Oxidation of alkanes

– يتم تحضير الألكينات من أكسدة الألكانات فى وجود عوامل مؤكسدة وعند درجات حرارة مرتفعة كما بالمعادلات الآتية:

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes
طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

(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 الألكين المقابل ويعرف بتفاعل حذف بيتا β-elimination كما بالمعادلة الآتية:

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes
 – كما 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:

عند استخدام قاعدة صغيرة الحجم فأن المتشكل الأعلى أستبدالاً (الأعلى ثباتاً) 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.



طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

(ب) عند استخدام قاعدة ضخمة الحجم:

– عند استخدام قاعدة ضخمة الحجم يكون الناتج السائد هو الألكين الأقل استبدالاً وذلك بسبب الإعاقة المجسامية.

– كما يقال أن التفاعل يتبع قاعدة هوفمان Hofmann Rule نسبة للكيميائيى الألماني هوفمان August W. von Hofmann

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

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

– كما يمكنك أيضاً تحضير الألكينات عن طريق تفاعل الزنك مع مركبات الالكيل ثنائية الهاليد المتجاورة vicinal 

– حيث يتفاعل الزنك مع مجموعتى الهاليد وتتكون الرابط الثانية. 

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

(4) نزع جزئ ماء من الكحولات

Dehydration of alcohols

كما يتم تحضير الألكينات عن طريق نزع جزي ماء من الكحولات الذي يحتوى على نفس عدد ذرات الكربون 

– يستخدم حمض الكبريتيك المركز لنزع جزئ الماء فى التفاعل كما بالمعادلة الآتية:

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

(5) أختزال الألكاينات

Reduction of alkynes

– أختزال الألكاينات (الروابط الثلاثية) فى وجود البلاتين كعامل حفاز يعطى الألكينات كما بالمعادلة الآتية:

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

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

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

الجواب:

يصعب فصل هذين المركبين فصلاَ تاماَ بالتقطير المباشر نظراَ لتقارب درجتي الغليان لذلك يستخدم تفاعل إضافة البروم للخليط فيتفاعل الألكين ولا يتفاعل الألكان كما بالمعادلات الآتية:

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

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

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

ثبات الألكينات Stability of alkenes

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

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes
– إن الرابطة بين ذرتي كربون sp3 –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. 

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes
– المتشكل الهندسي Trans أعلى ثباتاً من المتشكل الهندسي Cis بسبب الإجهاد الناتج عن تزاحم مجموعتي الألكيل على نفس الجانب من الرابطة الزوجية .

– كما أن 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 كما يلي:

طرق تحضير الألكينات Synthesis of Alkenes

سؤال: ما هو الألكين الأكثر ثباتا في الأزواج التالية كما يلي؟

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

2 تعليقات

  1. محتوي كويس جدا

اترك تعليقاً

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