Download
1 / 41
1.84k likes | 7.35k Views
كيمياء المركبات الأروماتية. د. عبد العزيز سيد الأهل. الباب الاول. مقدمة:. تعريف المركبات الاروماتية:. كان يطلق قديما لفظ اروماتي (عطري)علي مشتقات البنزين التي لها رائحة عطرية مثل الايثيرات والالدهيدات الاروماتية.
E N D
كيمياء المركبات الأروماتية د. عبد العزيز سيد الأهل
الباب الاول مقدمة: تعريف المركبات الاروماتية: • كان يطلق قديما لفظ اروماتي (عطري)علي مشتقات البنزين التي لها رائحة عطرية مثل الايثيرات والالدهيدات الاروماتية. • بعد اكتشاف العديد من مشتقات البنزين عديمة الرائحة لم تعد هذه التسمية ذات معني. • أصبحت المركبات الاروماتية تشمل كل المركبات الحلقية التي تشابه البنزين في خواصه الكيميائية خاصة الثبات الكيميائي مقارنة بالالكينات.
تركيب البنزين وضع العلماء عدة صيغ تركيبية للبنزين تتفق مع صيغته الجزيئية C6H6 كان اصحها صيغة كيكولي صيغة ديوار صيغة لادنبرج
تركيب البنزين اقتراح كيكولي لتركيب جزئ البنزين: • اقترح كيكولي ان البنزين حلقة سداسية تتكون من ستة ذرات كربون متصلة بستة ذرات هيدروجين وتحتوي علي ثلاث روابط ثنائية. • تتحرك الروابط الثنائية بسرعة الي الامام والخلف لتكون الاشكال A, B والتي لا يمكن فصلها العالم كيكولي
هذا الاقتراح فسر وجود مركب واحد فقط لثنائي كلوروبنزين وهذا يعتبر دليل علي تكافؤ ذرات الهيدروجين الستة. 2,1-ثنائي كلوروبنزين
بالرغم من اتفاق اقتراح كيكولي مع الكثير من نتائج التجارب الخاصة بالبنزين في ذلك الوقت إلا انه لم يفسر الثبات الكيميائي غير العادي للبنزين وعدم تفاعله بالإضافة بالرغم من احتوائه علي ثلاث روابط ثنائية.
نظرية الرنين( أو التأرجح) لتفسير تركيب البنزين: • تنص نظرية الرنين علي ان للبنزين شكلي رنين يختلفا فقط في موقع الكترونات باي لا يمثل أي منهما البنزين ولكن البنزين الحقيقي عبارة عن محصلة هذان الشكلان ويسمي الهجين التأرجحي هجين تـأرجحي • ولقد ثبت من القياسات الفيزيائية تساوي الروابط بين ذرات الكربون في البنزين وتساوي 1.4 انجستروم وهي قيمة متوسطة بين طول الرابطة الاحادية 1.54 والثنائية 1.34 انجستروم .
نظرية المدارات الجزيئية لتفسير تركيب البنزين: • تهجين ذرات الكربون في البنزين SP2 لذلك تقع في مستوي واحد مرتبطة ببعضها علي هيئة مسدس متساوي الاضلاع(الزوايا 120 ). • كل ذرة كربون تحتوي علي مدار 2Pعمودي علي مستوي الحلقة به الكترون واحد. • التداخل المتماثل بين مدارات Pيكون مدار باي لاموضعي وبالتالي تكون كثافة الكترونات باي متماثلة حول الحلقة وتكون سحابة الكترونية فوق وأسفل الحلقة تؤدي الي ثبات جزئ البنزين.
نتيجة لذلك تكون جميع الروابط بين ذرات الكربون متساوية وتأخذ قيم متوسطة • بين الروابط الاحادية والثنائية
قانون هوكيل لحساب الأروماتيةوالخصائص العطرية لكي يكون المركب اروماتي يجب ان تتوفر به الشروط التالية: ان يكون حلقي 0 ان يكون مستوي (أي تهجين جميع الذرات في الحلقة (SP2: أي ان كل ذرة في الحلقة تملك مدار 2p ان تكون روابط باي في وضع تبادلي. ان يكون عدد إلكترونات باي يساوي 4n+2 ، حيث : n=0, 1,2,3,..
تطبيق قاعدة هوكيل علي بعض المركبات العضوية • حلقي • مستوي • عدد الكترونات باي = 10 • 10= 4n+2 • n= 2 • يتفق مع هوكبل • إذا المركب اروماتي • حلقي • مستوي • عدد الكترونات باي = 6 • 6= 4n+2 • n= 1 • يتفق مع هوكبل • إذا المركب اروماتي • حلقي • مستوي • عدد الكترونات باي = 14 • 14= 4n+2 • n= 3 • يتفق مع هوكبل • إذا المركب اروماتي
حلقي • غير مستوي • عدد الكترونات باي = 8 • 8= 4n+2 • n= 1.5 • لا يتفق مع هوكبل • إذا المركب غير اروماتي • حلقي • مستوي • عدد الكترونات باي = 4 • 4= 4n+2 • n= 0.5 • لا يتفق مع هوكبل • إذا المركب غير اروماتي
المركبات غير المتجانسة الاروماتية ثيوفين بيرول فيوران الاندول • حلقي • مستوي • عدد الكترونات باي = 10 • تساهم الذرة الغير متجانسة بزوج الكتروني • 10= 4n+2 • n= 2 • يتفق مع هوكبل • إذا المركب اروماتي • حلقي • مستوي • عدد الكترونات باي = 6 • تساهم الذرة الغير متجانسة بزوج الكتروني • 6= 4n+2 • n= 1 • يتفق مع هوكبل • إذا المركب اروماتي الذرات التي تحمل زوج الكتروني حر تغبر تهجبنها من sp3 اليsp2 عندما تكون مجاورة لرابطة ثنائية.
المركبات الاروماتية الأيونية موجبة الشحنة: كاتيون سيكلوبروبينبل ثنائي كاتيون سيكلوبيوتينبل كاتيون سيكلوبروبينبل • حلقي • مستوي • عدد الكترونات باي = 2 • تحتوي ذرة الكربون الموجبة علي مدارp فارغ. • 2= 4n+2 • n= 0 • يتفق مع هوكبل • إذا المركب اروماتي • حلقي • مستوي • عدد الكترونات باي = 6 • تحتوي ذرة الكربون الموجبة علي مدارp فارغ. • 6= 4n+2 • n= 1 • يتفق مع هوكبل • إذا المركب اروماتي ذرات الكربون موجبة الشحنة تهجينها Sp2ةتختوي علي مدارp فارغ عدد الالكترونات به = صفر
المركبات الاروماتية الأيونية سالبة الشحنة : أنيون سيكلوبنتادايينيل أنيون سيكلوهبتاترابينبل • حلقي • مستوي • عدد الكترونات باي = 6 • تحتوي ذرة الكربون السالبة علي مدارp به زوج الكتروني. • 6= 4n+2 • n= 1 • يتفق مع هوكبل • إذا المركب اروماتي • حلقي • مستوي • عدد الكترونات باي = 8 • تحتوي ذرة الكربون السالبة علي مدارp به زوج الكتروني.. • 8= 4n+2 • n= 1.5 • لا يتفق مع هوكبل • إذا المركب غير اروماتي ذرات الكربون سالبة الشحنة تهجينها Sp2 تحتوي علي مدار p عدد الالكترونات به = 2الكترون
أي من المركبات التالية اروماتي وأيها غير اروماتي؟
س: وضح هل المركب التالي اروماتي أم غير اروماتي؟
قاعدة 1 عند استبدال احدي ذرات الهيدروجين في حلقة البنزين بمجموعة ما يذكر اسم المجموعة البديلة متبوعة بكلمة بنزين التي تعتبر المركب الأم.
-n بروبيل بنزين نيتروبنزين بروموبنزين
اكتب الاسم الكيميائي للمركبات التالية؟
قاعدة 2 بعض مشتقات البنزين لها اسماء شائعة تم قبولها بنظام الايوباك ولها افضلية علي الاسماء النظامية وتستخدم كمركب ام مثل البنزين.
فينول هيدروكسي بنزين طولوين ميثيل بنزين بنزالدهيد استيرين ايثينيل بنزين
أنيلين أمينوبنزين كيومين أيزوبروبيل بنزين اسيتوفينون ميتيل فينيل كيتون حمض بنزويك
اكتب الاسم الكيميائي للمركبات التالية؟
بنزالدهيد بنزفينون أسيتوفينون
قانون3 عند احتواء السلسلة الجانبية علي اكثر من 6 ذرات كربون او عند احتوائها علي مجموعة وظيفية تسمي حلقة البنزين كمجموعة بديلة يطلق عليها مجموعة فنيل
أمثلة 3-فنيل -1-بيوتين
القاعدة 4 عند وجود مجموعتين بديلتين علي حلقة البنزين فهناك ثلاث احتمالات:
الثلاث احتمالات: أن تكونا متقابلتان بينهما ذرة كربون متجاورتان أورثو- قديمة ميتا- بارا- حديثة 1و3- 2,1- 4,1 - ترتب المجموعات في الاسم ابجديا
أمثلة حمض ميتا-نيتروبنزويك بارا-كلوروطولوين اورثوبروموكلوروبنزين 1-برومو-2-كلوروينزين حمض 3-نيتروبنزويك 4-كلوروطولوين
أمثلة 3,1-ثنائي ميثيل بنزين 2,1-ثنائي ميثيل بنزين 4,1-ثنائي ميثيل بنزين بارا-زيلين ميتا- زيلين أورثو-زيلين
قاعدة 5 عند وجود أكثرمن مجموعتين بديلتين علي حلقة البنزين يمكن تحديد اماكنهم بترقيم ذرات الكربون في حلقة البنزين بحيث تأخذ هذه المجموعات البديلة اقل رقم ممكن . المجموعات الشهيرة تأخذ دائما رقم 1. أفضلية هذه المجموعات بالنسبة لبعضها كالتالي: -CO2H >-CO- >-CHO>-OH >-NH2> -CH3 مع تطبيق قاعدة أول اختلاف أن المجموعات التي تأتي اولا في الترتيب الابجدي تأخذ الرقم الاقل.
اكتب الاسم الكيميائي للمركبات التالية؟
أمثلة 3-برومو -5-نيترو طولوين 6,4,2-ثلاثي نيترو فينول حمض البكريك
امثلة 6,4,2-ثلاثي نيتروطولوين 5,3,1-ثلاثي نيتروبنزين
اكتب الاسم الكيميائي للمركبات التالية؟
