أحدث الموضوعات

تفاعلات مشتقات البنزين Reaction of benzene derivatives

تفاعلات مشتقات البنزين Reaction of benzene derivatives

تعتمد 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
مجموعات مخملة deactivate: هي مجموعات تجعل الحلقة أقل فاعلية من البنزين
ولهذه المجموعات تأثير على توجيه الإلكتروفيل كما يلي: -
** مجموعات منشطة 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

** مجموعات مخملة توجه إلى موقع ميتا meta :
-SO3H, -NO2, -CN, -COR, -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.

 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.


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.




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:

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


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

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

3- تفاعل حذف هاليد الهيدروجين


سؤال: كيف تفسر عدم حدوث التفاعل التالي؟

لأن مجموعة النيترو NO2 مجموعة ساحبة للإلكترونات ومخملة قوية، وكذلك أيون Acylium ion إلكتروفيل ردئ نسبياً
R-C+=O ↔ R-C≡O+
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

ليست هناك تعليقات