الكحولات (الأغوال) - بيوتات الكيمياء التعليمية

 
 

اخر المواضيع : الموضوع : ملخص كيمياء أول وثاني ثانوي المطور ف1 1432هـ ( وورد )   ( الكاتب : بثينةهوساوي     الزيارات : 36000     الردود : 146 )         الموضوع : سلسلة الدروس المحوسبة في الكيمياء للأستاذة وفاء   ( الكاتب : جنى ابراهيم     الزيارات : 19919     الردود : 23 )         الموضوع : درس المول ( محوسب )   ( الكاتب : جنى ابراهيم     الزيارات : 10559     الردود : 25 )         الموضوع : المفاهيم البديلة Alternative conceptions   ( الكاتب : Candle     الزيارات : 19     الردود : 4 )         الموضوع : برامج الكمبيوتر -2014- الجزء السادس   ( الكاتب : mostalo     الزيارات : 16     الردود : 0 )         الموضوع : برنامج النظم الوهمية VMware Workstation 10.0.3   ( الكاتب : mostalo     الزيارات : 12     الردود : 0 )         الموضوع : ورق عمل الثاني الثانوي ـ ف1 ـ الفصل الأول ـ الالكترونات في الذرات ـ1436هـ   ( الكاتب : wter     الزيارات : 497     الردود : 5 )         الموضوع : سجل متابعة الطلاب   ( الكاتب : wter     الزيارات : 4236     الردود : 10 )         الموضوع : كبريتات الحديدك المائيه   ( الكاتب : جني البحر     الزيارات : 26     الردود : 0 )         الموضوع : برنامج cyberlink mediashow ultra v6 لاضافة اجمل التأثيرات على الصور   ( الكاتب : ملكة العناصرH     الزيارات : 58     الردود : 1 )         
عودة   بيوتات الكيمياء التعليمية > ... > الكيمياء العضوية والحيوية

عدد الضغطات : 11,837
إضافة رد
 
أدوات الموضوع
  #1   -->
قديم 25-08-2008, 11:43 PM
الصورة الرمزية لـ flesh&blood
flesh&blood flesh&blood غير متصل
مراقب عام
 
تاريخ الانتساب: 12 2005
مشاركات: 4,306
flesh&blood على طريق التميز و النجاح
افتراضي الكحولات (الأغوال)

بسم الله الرحمن الرحيم


الكحولات Alcohols


كحول كلمة أصلها عربي من (غول) في قوله تعالى ( لا غول فيها ولا هم عنها ينزفون) وهي عبارة عن مركبات عضوية تحوي مجموعة هيدروكسيل (-OH) hydroxyl أو أكثر وصيغتها العامة R-OH. . وترجع أهميه الكحولات في أنه يمكن تحويلها إلى مركبات أخرى ﺬات أهمية اقتصادية عالية.

تخضع الكحولات لنوعين من التفاعلات: تفاعلات تحطم الرابطة بين الأكسجين ومجموعة الألكيل R-O وتفاعلات تحطم الرابطة بين الأكسجين والهيدروجين في مجموعة الهيدروكسيل O-H

أشهر الكحولات الايثانول أو كحول القمح CH3CH2OH وله استخدامات صناعية متعددة


أنواع الكحولات


تصنف الكحولات إما حسب عدد المجموعات المتفرعة من ذرة الكربون المتصلة بمجموعة الهيدروكسيل أو حسب عدد مجموعات الهيدروكسيل الموجودة داخل المركب.

بالنسبة للتصنيف الأول يوجد ثلاثة أنواع من الكحولات: كحولات أولية وهي تتكون من مجموعة R واحدة فقط متصلة بذرة الكربون المرتبطة بمجموعة الهيدروكسيل وقد تكون R إما ألكيل أو آرايل
كما في المثال التالي:



أما في الكحولات الثانوية فترتبط ذرة الكربون المرتبطة بمجموعة الهيدروكسيل بمجموعتي R



وأخيرا الكحولات الثالثية عندما ترتبط ذرة الكربون المرتبطة بمجموعة الهيدروكسيل بثلاث مجموعات R




أما في النوع الثاني من التصنيف حسب عدد مجموعات الهيدروكسيل فتقسم إلى كحولات أحادية الهيدروكسيل عندما تحوي مجموعة هيدروكسيل واحدة فقط وثنائية الهيدروكسيل عند وجود مجموعتي هيدروكسيل وهكذا










تسمية الكحولات Naming alcohols




أولا حسب النظام الشائع:

تسمى الكحولات حسب عدد ذرات الكربون المكونة له مسبوقة بكلمة كحول مثل: الكحول الميثيلي methyl alcohol والكحول الإيثيلي ethyl alcohol والكحول البروبيلي propyl alcohol

ثانيا حسب التسمية الدولية IUPAC :

عند تسمية الكحول حسب التسمية الدولية نتبع الخطوات التالية:




1. اختر أطول سلسلة كربونية ممكنة شريطة أن تحوي على الأقل مجموعة هيدروكسيل OH واحدة وتكون هذه السلسلة هي السلسلة الأم أو الأصل. (إذا وجدت أكثر من مجموعة هيدروكسيل اختر أطول سلسلة تحوي أكبر عدد ممكن منها)






2. إبدأ بترقيم السلسلة الكربونية بحيث تأخذ ذرة الكربون التي تتفرع منها مجموعة الهيدروكسيل أقل رقم ( إبدأ الترقيم من الجهة الأقرب إلى مجموعة الهيدروكسيل)
3. ترتب الفروع (إن وجدت) أبجديا وتسبقها أرقام ذرات الكربون المتفرعة منها في السلسلة الكربونية.



4. يكتب اسم المركب (حسب عدد ذرات الكربون في السلسلة الكربونية) وينتهي الاسم بالمقطع (ول) مسبوقا برقم ذرة الكربون التي تحوي مجموعة الهيدروكسيل.



أما إذا وجدت مجموعتي هيدروكسيل يضاف المقطع دايول في نهاية اسم المركب مسبوقا بأرقام ذرات الكربون التي تحوي مجموعتي الهيدروكسيل وإذا وجدت ثلاث مجموعات يضاف المقطع ترايول وهكذا.






تحضير الكحولات



كنا قد تعرضنا إلى بعض طرق تحضير الكحولات في موضوع الألكينات منها:

1. مفاعلة الألكين مع الأوزون و بوروهيدرات الصوديومNaBH4 hydroboration-oxidation




2. الاختزال بأوكسي الزئبق oxymercuration-reduction


وهناك طرق أخرى كثيرة لتحضير الكحولات من مركبات أخرى غير الألكينات منها:

1. تحضير الكحولات من مركبات الكربونيل:

من أشهر طرق تحضير الكحولات تحضيرها من مركبات الكربونيل كالكيتونات والألدهيدات والاسترات ويخضع التفاعل إما بإضافة مركب جرينارد أو لتفاعلات الإختزال وسنتاول كل نوع بشيء من التفصيل.

أولا: من مركبات جرينارد:

1. إضافة مركب جرينارد إلى مركب كربونيل:

يتم تحضير مركب جرينارد بمفاعل ألكيل هاليد مع المغنسيوم

R-X + Mg → R-Mg-X





يتفاعل مركب جرينارد مع الفورمالدهيد فينتج كحولات أولية



كما يتفاعل مركب جرينارد مع الألدهيدات الأعلى لينتج كحولات ثانوية كما يلي:



كما يتفاعل مع الكيتونات وينتج كحولات ثالثية كما يلي:




ميكانيكية التفاعل العامة لتفاعل مركب جرينارد مع مركبات الكربونيل (باستثناء الاسترات التي تحتاج إلى 2 مول من مركب جرينارد لكل مول استر) تتضمن تكوّن حلقة سداسية كمرحلة انتقالية وسطية transition state




كما يمكن تحضير الكحولات من الاسترات بطريقة جرينارد أيضا كما ذكرنا أعلاه ويكون الناتج كحول ثالثي وكحول أولي الذي دائما ما يكون من الجزء -O-R في الاستر





2. إضافة مركب جرينارد إلى الايبوكسيدات:

تختلف ميكانيكية تحضير الكحولات بطريقة الايبوكسيدات عنها في طريقة مركبات الكربونيل فهذا التفاعل انتقائي فراغي regioselective أي أنه يمكن التحكم في تركيب المركب الناتج فراغيا حيث يهاجم مركب جرينارد الجهة الأقل تفرعا من الرابطتين O-R (الأكسجين – كربون) في الايبوكسيد، فإن وجد تفرع مع إحدى ذرات الكربون المرتبطة بالأكسجين بينما تبقى ذرة الكربون الأخرى مرتبطة بذرتي هيدروجين (دون تفرع) فإن مجموعة الألكيل R القادمة من مركب جرينارد سترتبط بذرة الكربون الأخرى غير المرتبطة بفروع كما في المثال التالي:





وتتحطم الرابطة بين الكربون (غير المتفرع) والأكسجين التي بدروها ترتبط فيما بعد بذرة هيدروجين من الوسط الحمضي للتفاعل مكونة مجموعة الهيدروكسيل المميزة للكحول، ويكون الكحول الناتج كحولا ثانويا كما أن مجموعة R يمكن أن تكون ألكيل أو أرايل.




مركبات الليثيوم العضوية Organolithium :

كبديل عن مركبات جرينارد يمكن استخدام مركبات الليثيوم العضوية لتحضير الكحولات من مركبات الكربونيل بل أن هذه المركبات أكثر تفاعلا ونشاطا من مركبات جرينارد وتعطي نفس النواتج التي يعطيها مركب جرينارد مع مركبات الكربونيل وحتى مع الايبوكسيدات.

ثانيا: من تفاعلات الاختزال:

يمكن تحضير الكحولات من الألدهيدات بطريقة الاختزال كما في المثال التالي:




ويمكن تحضير الكحولات من الكيتونات بطريقة الاختزال أيضا باستخدام نفس المواد المستخدمة مع الألدهيدات



كما يمكن اختزال الاسترات بـ LiAlH4 أيضا ويكون الناتج نوعين من الكحول كما يلي:




خصائص الكحولات




حمضية الكحولات Acidity :

تعتبر الكحولات أحماضا ضعيفة وذلك بسبب وجود مجموعة OH حيث تكون ذرة الأكسجين أكثر سالبية من ذرة الهيدروجين فتسحب الالكترونات المشتركة نحوها وتحمل شحنة سالبة بينما تحمل ذرة الهيدروجين الشحنة الموجبة مما يسهّل عملية فقدها على شكل بروتون في التفاعلات الكيميائية وبذلك تعتير الكحولات احماضا بحسب نظرية لوري برونشتد لكنها أحماضا ضعيفة أضعف من الماء فقيمة pKa للايثانول مثلا تساوي 15.9 بينما الماء 15.7 ونحن نعلم أنه كلما قلت قيمة pKa زادت الصفة الحمضية. وكلما زاد حجم جزيء الكحول المستخدم قلت صفته الحمضية.

وفي المقابل تعتبر الكحولات أيضا قواعد ضعيفة وعليه يمكن أن تصنف على أنها مركبات مترددة أو امفوتيرية amphoteric ، يمكن تفسير قاعدية الكحولات حسب نظرية لوري برونشتد من حيث أن ذرة الأكسجين في مجموعة الهيدروكسيل – OH قادرة على اكتساب بروتون H+وتكوين مجموعة أيونية موجبة الشحنة تسمى الأوكسونيوم oxonium ion الذي يحمل الصيغة العامة ROH2+ حيث أن R أي مجموعة ألكيل.

الألكوكسيدات Alkoxides :

عندما تفقد مجموعة الهيدروكسيل في الكحولات بروتونا يتحول الكحول إلى أيون سالب الشحنة يسمى ألكوكسيد alkoxide . الألكوكسيدات تسمى من أصل الكحول المكون لها فالبيوتانول عندما يفقد بوتونا يتحول إلى بيوتوكسيد butoxide والايثانول يتحول إلى إيثوكسيد وهكذا. تعتبر الآلكوكسيدات مركبات نيوكليوفيلية جيدة وذلك يرجع إلى الشحنة السالبة التي تحملها ذرة الأكسجين فيها.




لتحضير الألكوكسيدات يلزم وجود قاعدة قوية (أقوى من -OH) أما مفاعلته مع فلز الصوديوم أو البوتاسيوم ، وتعتبر الألكوكسيدات قواعد وتزيد هذه القاعدية بزيادة حجم الألكوكسيد.




،،،
__________________

ربّ لاتكلني إلى أحد ولا تحوجني إلى أحد وأغنني عن كل أحد يا من إليه المُستند وعليه المُعتمد
رد مع اقتباس
  #2   -->
قديم 26-08-2008, 11:32 PM
الصورة الرمزية لـ flesh&blood
flesh&blood flesh&blood غير متصل
مراقب عام
 
تاريخ الانتساب: 12 2005
مشاركات: 4,306
flesh&blood على طريق التميز و النجاح
افتراضي

تفاعلات الكحولات Alcohols Reactions




1. تحويل الكحولات إلى ألكيل هاليدات Conversion of alcohols to haloalkanes :

يمكن تحويل الهالوألكانات (ألكيل هاليدات) إلى كحولات وهذا يخضع لتفاعلات التعويض النيوكليوفيلي nucleophilic substitution



يحدث هذا التفاعل بسهولة لأن ذرة الهالوجين X مجموعة تاركة جيدة leaving group كما أن مجموعة الهيدروكسيل OH مجموعة نيوكليوفيلية جيدة إلا أنها مجموعة تاركة ضعيفة لا تترك الكحول بسهولة ولطي يسير التفاعل بالاتجاه العكسي أي تحضير هاليد الألكيل من الكحول يجب أن تكون تترك مجموعة الهيدروكسيل الكحول ليتأتى للهالوجين الارتباط بالألكيل وتكوين هاليد الألكيل ولتحقيق ذلك يمكن مفاعلة الكحول مع أيون هيدروجين +H بحيث يتكون +H2O ويمكن استخدام HBr أو HCl أوHI كمصدر لهذا البروتون.

تماما مثل التفاعل الانعكاسي يمكن أن يسير هذا التفاعل حسب ميكانيكية التفاعل SN2 (الهجوم الخلفي) أو حسب SN1 .


المعادلة التالية توضح ميكانيكية SN2 في تحول الكحول إلى هاليد ألكيل:




والمعادلة التالية توضح ميكانيكية SN1 في تحول الكحول إلى هاليد ألكيل:



كما يبدو من المعادلات أن النواتج متشابهة لكن كل نوع يؤثر على معدل سرعة التفاعل وعلى تركيب المركب الناتج فراغيا stereochemistry .


2. أكسدة الكحولات Oxidation of alcohols :

الأكسدة في الكيمياء العضوية تتضمن إحدى العمليات التالية:

1. إضافة ذرات الأكسجين (أو ذرات ذات سالبية كهربية عالية كالنيتروجين أو الكبريت).
2. إزالة ذرات هيدروجين.

وحتى تتم هذه العملية يجب أن يتوافر العامل المؤكسد oxidizing reagents الذي غالبا ما يكون مركب غير عضوي. يمكن أكسدة الكحولات بالعوامل المؤكسدة القوية والضهيفة على حد سواء فالعوامل المؤكسدة الضهيفة تؤكسد الكحولات الأولية إلى ألدهيدات والكحولات الثانوية إلى كيتونات بينما تؤكسد العوامل المؤكسدة القوية الكحولات الأولية إلى أحماض كربوكسيلية والثانوية إلى كيتونات بينما لا تتاكسد الكحولات الثالثية.

من الأمثلة الشائعة على العوامل المؤكسدة القوية H2CrO4 ومن الأمثلة على العوامل المؤكسدة الضعيفة كلورركرومات البيريدين PCC الذي صيغته C5H6NCrO3Cl

المثال التالي يوضح تحضير الكيتونات بواسطة أكسدة الكحولات الثانوية في وجود عامل مؤكسد قوي مثل دايكرومات أو برمنجات البوتاسيوم في وسط حمضي



يمكن تحضير الكيتونات بواسطة إمرار بخار الكحول الثانوي على النحاس الساخن عند 300 درجة مئوية.




المثال التالي يوضح تحضير الألدهيدات بواسطة أكسدة الكحولات الأولية في وجود عامل مؤكسد قوي مثل دايكرومات أو برمنجات البوتاسيوم في وسط حمضي، يتأكسد الألدهيد الناتج من هذا التفاعل بسرعة إلى حمض كربوكسيلي لذا وجب فصله في جهاز التقطير قبل تمام عملية الأكسدة



كما هو الحال في تحضير الكيتونات أيضا يمكن تحضير الألدهيدات بواسطة إمرار بخار الكحول الأولي على النحاس الساخن عند 300 درجة مئوية.



،،،
__________________

ربّ لاتكلني إلى أحد ولا تحوجني إلى أحد وأغنني عن كل أحد يا من إليه المُستند وعليه المُعتمد
رد مع اقتباس
إضافة رد


زوار هذا الموضوع الآن : 1 (0 عضو و 1 ضيف)
 
أدوات الموضوع

ضوابط المشاركة
غير مصرّح لك بنشر موضوع جديد
غير مصرّح لك بنشر ردود
غير مصرّح لك برفع مرفقات
غير مصرّح لك بتعديل مشاركاتك

وسوم vB : نشيط
كود [IMG] : نشيط
كود هتمل : خامل

الانتقال السريع


التوقيت حسب جرينتش +3. الساعة الآن 04:51 AM.


Powered by: vBulletin® Version 3.8.7 Copyright ©2000-2014, Jelsoft Enterprises Ltd.
Translated By vBulletin®Club©2002-2014
Ads Management Version 3.0.1 by Saeed Al-Atwi