طريقة صناعة الصابون السائل باحترافية وجودة عالية

الكيمياء العضوية | الكواشف وأنواع التفاعلات العضوية

الكيمياء العضوية | الكواشف وأنواع التفاعلات العضوية

أولا : تحطم الروابط وتكونها في المركبات العضوية : (R:X)

يحدث تحطم الرابطة المشتركة بين ذرتين بطريقتين :

1- تنفصل الذرتان عن بعضهما بعضا ويحتفظ كل منهما بألكترون واحد وتدعى الجسيمات المتشكلة بالجذور (الراديكال) وهي جسيمات ذات فعالية عالية ويسمى هذا النوع من التفاعلات بالأنشطار المتجانس للرابطة .

R : X ---> R• + •X

2- تنفصل الذرتان عن بعضهما وتحتفظ إحداهما بالزوج الألكتروني والأخرى لايبقى فيها أي ألكترون ، لتنتج أيونات سالبة وأيونات موجبة ، ويسمى هذا النوع من التفاعلات بالأنشطار غير المتجانس للرابطة .

R : X ---> R:- + X+

R : X ---> R+ + :X-

أما تكون الرابطة المشتركة يحدث بالألية المعاكسة لأحدى هاذين التفاعلين بهجوم الجذور أو الأيونات على جسيمات أخرى .

R• + Br---Br ----> R---Br + Br•

R+ + H2O ----> R--OH + H+

ملاحظات هامة :

1`- تتكون مثل هذه الجذور والأيونات (الموجبة والسالبة) كمركبات وسطية فعالة في عدد كبير من التفاعلات العضوية ولها أهمية كبيرة في مراقبة سير التفاعلات التي تظهر فيها .

2`- التفاعلات المتضمنة ظهور الجذور تتم في الطور الغازي وفي محاليل المذيبات غير القطبية وبفعل الوسائط كالضوء أو بأضافة جذور أخرى .

3`- التفاعلات المتضمنة ظهور الأيونات تجري بسرعة في المذيبات القطبية وذلك نتيجة للسهولة الكبيرة التي يحصل فيها فصل الشحنات وثبات الأزواج الأيونية المتكونة بفعل الاستحلال .

4`- الايونات المتشكلة إذا حملت فيها ذرة الكربون الشحنة الموجبة تسمى ذرة الكربون بالكربانيوم ، اما إذا حملت شحنة سالبة تسمى بالكربانيون .

5`- نستنتج أن الجذور وأيونات الكربانيون والكربانيوم تتشكل في المراحل الوسطية الأنية التي يكون فيها الكربون هو المركز الفعال .

ثانيا - العوامل المؤثرة في جاهزية الالكترونات للتفاعل :

أي العوامل التي تؤثر في الكثافة الألكترونية في روابط أو ذرات معينة في مركب ما والتي تبدي تأثيرت قويا في فعالية المركب عند تفاعله مع كاشف ما .

1- التأثيرات التحريضية (inductive effects)

عند الارتباط بين ذرتين مختلفتين في الكهرسلبية يكون الزوج الالكتروني أقرب إلى الذرة الأشد كهرسلبية أي الكثافة الألكترونية مرتفعة عند الذرة الأشد كهرسلبية .

كما في حالة الرابطة الاحادية المشتركة في C---Cl حيث يؤدي الجذب الجزئي لألكترونات الرابطة C---Cl من ذرة الكلور إلى بعض النقص الالكتروني عند ذرة الكربون .

لذا عند أرتباط ذرة الكربون مع ذرات كربون أخرى

Cn---C3---C2---C1---Cl

فإنها تقوم بجذب الألكترونات من الرابط الثانية C3---C2 لتستعيد توازنها وهذا مايسمى بالتأثير التحريضي ، والذي يتخامد في السلسلة الكربونية المشبعة ويصعب ملاحظته في C2 .

2- التاثيرات الميزوميرية (الترافقية) Mesomeric effects

وتنشا هذه التاثيرات نتيجة لإعادة توزع الالكترونات في الجمل غير المشبعة ولاسيما في المترافقة منها ، وذلك بمشاركة مدارتها (باي)

(ملاحظة : الترافق هوالتناوب بين الروابط الاحادية والمضاعفة)

3- مافوق الترافق : (hyperconjugation)

يتزايد التأثير التحريضي للزمر الالكيلية وفق الترتيب

(Me3--C--) > (Me2--CH--) > (Me--CH2--) > Me--

لكن في حال أتصلت الزمرة الالكيلية مع جمل غير مشبعة كالرابطة الثنائية او الحلقة العطرية فإن هذا الترتيب يتغير تماما .

وهذا مايسمى بتأثير مافوق الترافق

CH3--CH=CH2

4- التاثيرات المتغيرة بمرور الزمن :

وهي التاثيرات التي تعود غالبا إلى قابلية الاستقطاب (توزع الالكترونات ) وليس إلى الأستقطاب نفسه ، والتي تبديها الروابط والذرات عند أقتراب الكاشف أو أبتعاده .

5- التأثيرات الفراغية :

ويظهر العامل الفراغي على شكل عوائق فراغية تقوم فيها حجوم الزمر الوظيفية بأداء مهمة أساسية في تحديد فعالية قسم ما من الجزيئة وذلك بمنع أقتراب الكاشف من المركز الفعال .

ثالثا- انواع الكواشف :(أي المركبات المهاجمة التي تقوم بالتفاعل)

1- الالكتروفيلات :

وهي المركبات التي تميل إلى المهاجمة عند الموضع ذو الكثافة الالكترونية المرتفعة .

مثل : H+ ,H3O+ , NO2+ ,NO+ , CO2 , AlCl3 ,O3 , Br2

2- النوكليوفيلات :

وهي المركبات التي تميل إلى المهاجمة عند الموضع ذو الكثافة الالكترونية المنخفضة .

مثل : H- , BH4- , HSO3- , OH- , O: , N: , S

3- الراديكالات :

وهي الجذور ذات الفعالية العالية وهي ذات حساسية أقل كثيرا لتغيرات الكثافة الالكترونية لكنها ذات حساسية عالية عند إضافة آثار ضئيلة من مواد قادرة على تحرير أو ربط الراديكالات إليها .

رابعا - أنواع التفاعلات في المركبات العضوية :

1- تفاعلات الاستبدال (الأزاحة)

ويحصل الاستبدال في ذرة الكربون حيث يمكن أستبدال ذرة الهيدروجين أو أي ذرة أخرى أو أي مجموعة من الذرات .

- في الأستبدال الألكتروفيلي غالبا يحصل أستبدال لذرة الهيدروجين

مثال :

C6H5--H + NO2+ ----> C6H5--NO2 + H+

- في الأستبدال النوكليوفيلي غالبا يحصل الأستبدال لذرات العناصر الاخرى ، وفي بعض التفاعلات قد يحصل أستبدال لذرة الهيدروجين .

مثال :

R--Br + NC- ---> NC--R + Br-

2- تفاعلات الأنضمام :

وهي التفاعلات التي تحدث بالانضمام إلى الرابطة الثنائية C=C إما بالألية الألكتروفيلية أو النوكليوفيلية أو الراديكالية

3- تفاعلات الحذف :

وتتم بصورة معاكسة لتفاعلات الأنضمام

4- تفاعلات إعادة الترتيب :

وهي التفاعلات التي يرافقها إعادة ترتيب ، ويمكن أن تحدث خلال تشكل وسطيات في التفاعلات قد تكون كاتيونات او أنيونات أو راديكالات .