أحدث الموضوعات

تفاعلات الإيثرات والأيبوكسيدات Reactions of Ethers and epoxides



الإيثرات Ethers: هي مركبات عضوية تتميز جزيئاتها بارتباط ذرة الأكسجين بذرتي كربون مكونة ما يسمى بالرابطة الإيثيرية C-O-C


الإيبوكسيدات Epoxides: وهي عبارة عن إيثرات حلقية

  
فيما يلي سوف نسرد لكم جميع تفاعلات الإيثرات والأيبوكسيدات مع التمارين المحلولة وهي كالتالي: 

(1) كسر الرابطة الإيثيرية Cleavage of ether bond C-O

(أ) تفاعل الإيثرات مع الأحماض المعدنية Acid-Catalyzed Cleavage by Concentrated HX

** تتفاعل الإيثرات مع الأحماض المعدنية القوية المركزة مثل H2SO4 , HI , HBr حيث تتكسر الرابطة الإيثيرية وتفسير مقدرة حمضي HBr ، HI على كسر الرابطة الإيثرية هو أن أيوني البروم واليود نيوكلوفيلات أفضل من أيون الكلور بسبب الحجم.




** تؤثر الإعاقة المجسامية على نواتج التفاعل حيث يتكون هاليد ألكيل أولي في التفاعل السابق بسبب الإعاقة في جزئ الإيثر وفي التفاعل التالي يتكون الألكين بدلاً من هاليد الألكيل .


** عندما يكون المركب الهيدروكسيلي الناتج كحول فأن التفاعل يعتمد على درجة الحرارة حيث تتفاعل مع الزيادة من الحمض على الساخن وينتج هاليد ألكيل ، أما إذا كان التفاعل على البارد فلا يتفاعل الكحول الناتج مع الحمض ، أما إذا كان فينولي فأنه لا يتفاعل مع الحمض .

(ب) تفاعل الإيثرات مع الهيدروجين Hydrogenolysis of ethers

** يمكن أن تتكسر الرابطة الإيثرية في الإيثر البرازيلي باستخدام الهيدروجين بعملية تعرف باسم Hydrogenolysis وهي عبارة عن إضافة الهيدروجين على الرابطة الأيثرية المنشطرة حيث يستخدم في هذا التفاعل حفاز مشابه للحفاز المستخدم في هدرجة روابط بآي في الألكينات والألكاينات مثل البلاديوم أو النيكل أو البلاتين.


** يسمح الثبات الناتج عن الرنين لجذر البنزيل Benzyl radical بالتكون عن طريق كسر الرابطة C-O ويحدث تفاعل مشابه مع الكحولات البنزيلية فقط تحت نفس الظروف ويكون مردود هذا التفاعل عال جداً، ولا يحدث مع الكحولات غير البنزيلية ((1o , 2o , 3o تحت نفس الظروف.

(ج) تفاعل الإيثرات مع الماء hydrolysis of ethers in aqueous acid

تتفاعل الإيثرات مع الماء في وجود حمض الكبريتيك المخفف والضغط وتنتج الكحولات المقابلة.

(2) التفاعل مع الهالوجينات Reaction of ether with halogens

تتفاعل الإيثرات مع الكلور والبروم باستبدال ذرة الهيدروجين المرتبطة بذرة الكربون المكونة للرابطة الإيثرية.


وعند إجراء التفاعل في وجود الضوء يستبدل آل الهيدروجين الموجود في الإيثر.

(3) تفاعل الإيثرات مع ثلاثي بروميد البورون Reaction of ethers with Boron tribromide



(4) تفاعلات الإيثرات الحلقية Reaction of epoxides  

(أ) تفاعلات فتح الحلقة Ring opening of epoxides

أن الإجهاد العالي في الحلقة الثلاثية لجزئ الأيبوكسيد يجعل الحلقة ذات فاعلية أعلى تجاة الإحلال النيوكلوفيلي ويعتبر تفاعل فتح الحلقة للــ Ethylene oxide مهم جداً في التصنيع الكيميائي لما ينتج عنه من مواد لها استعمالات واسعة وفيما يلي بعض هذه المواد وأهميتها:
1- عند استخدام الماء في وجود حمض مركز فأن الرابطة C-O تنكسر وينتج Ethylene glycol الذي يستخدم كمانع للتجمد في مبردات السيارات.



2- عند استخدام الكحولات بدلاً من الماء تنتج مركبات إيثر كحولية تعرف تجارياً باسم Cellosolves مثل 2-Methoxy ethanol الذي يضاف إلى وقود الطائرات النفاثة Jet fuels لمنع تكون البلورات الثلجية.



3- عند إجراء التفاعل باستخدام الأمونيا ينتج Ethanol amine الذي يستخدم في نزع كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون من الغاز الطبيعي .


(ب) تفاعل الايبوكسيدات مع هاليد الهيدروجين Reaction of epoxides with HX

(ج) إعادة ترتيب كلايزن Claisen rearrangement

عند تفاعل فينوكسيد الصوديوم مع بروميد الأليل ينتج أليل فينيل إيثر نتيجة لاصطناع ويليامسون



وعند تسخين الإيثر الناتج عند درجة حرارة (250 – 200 Co) تحدث إعادة ترتيب كلايزن



تمارين محلولة

(1) اكتب معادلة توضح إعادة ترتيب كلايزن للإيثر 2-Butenyl phenyl ether ؟



(2) ما هو الناتج المتوقع من تفاعل البروم مع p-Methoxy toluene في وجود FeBr3 ولماذا؟



تتم الهلجنة بالبروم على ذرة الكربون المجاورة لمجموعة methoxy حيث أنها أنشط وأقوى في التوجية من مجموعة الميثيل methyl (OR > alkyl > halide).

(3) عند سلفنة m-Methoxy toluene يعطي خليط من النواتج فماهي التراكيب البنائية المتوقعة لها مع الشرح؟



(4) كيف تجري التحويلات التالية؟

1) Anisole → 1-Bromo-2-methoxy benzene



2) Benzene → Phenetole



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