ويكيبيديا

حلقي البروبان: الفرق بين النسختين

تصفح التاريخ تفاعلياً
[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
ZkBot (نقاش | مساهمات)
2٬140٬655 edits
ط بوت: إضافة {{تصنيف كومنز|Cyclopropane}}
ZkBot (نقاش | مساهمات)
2٬140٬655 edits
سطر 29:
| MolarMass = 42.08 غ/مول
| Appearance = غاز عديم اللون<!-- مثلاً بلورات بيضاء ، عديمة اللون ، مسحوق بلوري أبيض ، سائل عديم اللون ، شغوف للرطوبة -->
| Density = 1.92 غ/دسم<sup>3</sup> <br /> (عند 0°س، و1013هكتوباسكال)<!-- سائل .. غ/مل ، صلب.. غ/سم<sup>3</sup> -->
| MeltingPt = − 127.62 °س <!-- يتفكك ، °C (? K) <!-- (mention any decomposition) -->
| Melting_notes =
سطر 38:
| Solvent =
| pKa =
| pKb = }}
| Section7 = {{Chembox Hazards
| EUClass = {{سريع الاشتعال}}
سطر 53:
| Autoignition =
| ExploLimits =
| PEL = }}
}}
 
'''حلقي البروبان''' (بروبان حلقي أو سيكلو بروبان) عبارة عن [[مركب عضوي]] له الصيغة الكيميائية C<sub>3</sub>H<sub>6</sub>، ويمثل أبسط [[ألكان حلقي|الألكانات الحلقية]]. تتألف بنيته من ثلاث ذرات [[كربون]] مرتبطة بينها بروابط على شكل مثلث.
 
== الخواص ==
=== البنية ===
تكون [[رابطة كيميائية|الروابط]] بين ذرات الكربون أضعف من الرابطة كربون-كربون العادية في المركبات الأليفاتية، وذلك لأن زاوية الرابطة تكون حوالي 60° ، وهذا أقل بكثير من الزاوية 109.5° التي تميز الروابط بين ذرات الكربون ذات [[تهجين (كيمياء)|التهجين]] sp<sup>3</sup>، وذلك حسب نظرية [[إجهاد باير]] Baeyer strain theory، كما يعاني حلقي البروبان من إجهاد فتل لأن ذرات الهيدروجين تكون في [[تشكيل مكسوف]] مما يخفف بالتالي من طاقة الارتباط بينها، مما يجعله أنشط كيميائياً من مركبات حلقية أخرى مثل [[حلقي الهكسان]] أو [[حلقي البنتان]].
 
تشير الدراسات الحديثة إلى ثباتية بنية حلقي البروبان، وذلك حسب نظرية أو نموذج والش Walsh diagram، بحيث أن ذرات الكربون تتبنى تهجين خاص من النمط sp<sup>2</sup> فيما بينها، وتكون الزاوية 104°، وذلك بسبب عدم حدوث تطابق كامل بين [[مدار ذري|المدارات الذرية]]، وتسمى أمثال هذه الروابط [[رابطة منحنية|بالروابط المنحنية]]. <ref>Eric V. Anslyn and Dennis A. Dougherty. ''Modern Physical Organic Chemistry.'' 2006. pages 850-852</ref>
 
=== الفيزيائية والكيميائية ===
مركب حلقي البروبان غاز في الدرجة العادية من الحرارة، له خواص [[تخدير|مخدرة]] عند استنشاقه، وعند تسخينه إلى حوالي 500°س فإنه يتحول إلى [[بروبيلين|البروبيلين]]. كما يتحول إلى [[بروبان|البروبان]] بالتفاعل مع [[هيدروجين|الهيدروجين]] بوجود [[تحفيز|حفاز]] من [[بالاديوم|البالاديوم]]. أما التفاعل مع [[بروميد الهيدروجين]] يعطي [[1-بروم البروبان]]، مثله مثل المركبات [[ألكين|الأوليفينية]].
 
== التاريخ والتحضير ==
اكتشف حلقي البروبان عام 1881 من قبل آوغست فرويند August Freund وذلك بمفاعلة [[3،1-ثنائي بروم البروبان]] مع [[صوديوم|الصوديوم]]. يندرج هذا التفاعل تحت آلية [[تفاعل فورتز]] بين جزيئيّ intramolecular معطياً حلقي البروبان. <ref name=Freund81>{{cite journal
| title = Über Trimethylen
سطر 102:
|date=1 August 1929
| pmc=1710967
}}</ref> ثم بدأ الإنتاج الصناعي منه عام 1936. <ref name=Ind-prod>{{cite journal
| title = Synthesis of Cyclopropane
| author = H. B. Hass, E. T. McBee, and G. E. Hinds
سطر 112:
| journal = Industrial & Engineering Chemistry}}</ref>
 
== السلامة ==
إن مركب حلقي البروبان سريع الاشتعال وخاصة عندما يكون مسالاً، إذ أنه من الممكن أن يخضع لتفاعل أكسدة وفتح للحلقةـ حيث تتحرر طاقة ممكن أن تؤدي إلى حدوث [[اشتعالية|اشتعال]]. لذلك يجري شحن هذا المركب بأواني حاوية على صوف معدني من معدن [[تنغستن|التنغستن]] أو من [[صوف زجاجي|الصوف الزجاجي]] لمنع حدوث تفاعلات انفجارية.
 
== حلقي البروبانات ==
حلقي البروبانات وهي صنف من [[مركب عضوي|المركبات العضوية]] التي تحوي حلقي البروبان في بنيتها. يعود ذلك إلى النشاط الكيميائي لحلقي البروبان حيث يمكن أن يدخل في تفاعلات كيميائية مختلفة. يوجد هذا الصنف من المركبات أحيانا في بعض [[جزيئة حيوية|الجزيئات الحيوية]] مثل مركبات [[بيريثرين]] Pyrethrin الموجودة في بعض النباتات، والتي لها مفعول [[مبيد حشري|مبيد للحشرات]].
 
=== التحضير ===
يحضر حلقي اببروبان بعدة طرق [[اصطناع عضوي|اصطناع عضوية]]،ة، وتسمى الطرق بشكل عام تحليق البروبان cyclopropanation.
==== الازدواج ====
يمكن الحصول على مركبات حلقي البروبانات من [[تفاعل ازدواج]] بين جزيئي وذلك بإضافة الصوديوم إلى 3،1-ثنائي بروم البروبان، كما في '''تفاعل فرويند'''. <ref name=Freund81/><ref name=Freund82/><ref name=Ind-prod/> أو باستعمال الزنك حسب '''تفاعل غوستافسون''' Gustavson reaction <ref name=Gustavson/><ref>[http://www.drugfuture.com/OrganicNameReactions/ONR146.htm Freund Reaction<!-- Bot generated title -->]</ref> أو بازدواج فورتز عند تحضير ثنائي حلقي[1.1.0]البوتان. <ref>Bicyclo[1.1.0]butane Gary M. Lampman and James C. Aumiller Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.133 ('''1988'''); Vol. 51, p.55 ('''1971''') [http://www.orgsynth.org/orgsyn/prep.asp?prep=cv6p0133 Link].</ref>
==== من الألكينات ====
تتم عملية إضافة [[ألكين]] إلى كربينويد الزنك zinc carbenoid حسب [[تفاعل سيمونز-سميث]] Simmons–Smith reaction، فعلى سبيل المثال يتفاعل كحول السيناميل Cinnamyl alcohol (كحول القرفة) <ref>''Cyclopropanemethanol, 2-phenyl-, (1S-trans)-'' André B. Charette and Hélène Lebel [[Organic Syntheses]], Coll. Vol. 10, p.613 ('''2004'''); Vol. 76, p.86 ('''1999''')[http://www.orgsynth.org/orgsyn/prep.asp?prep=v76p0086 Link]</ref> حسب هذا التفاعل. في إحدى التفاعلات المكيفة أو المعدلة، <ref>''Unusual Ambiphilic Carbenoid Equivalent in Amide Cyclopropanation'' Kuo-Wei Lin, Shiuan Yan, I-Lin Hsieh, and Tu-Hsin Yan [[Org. Lett.]]; '''2006'''; 8(11) pp 2265 - 2267; [[:doi:10.1021/ol060438p|Abstract]]</ref> يفاعل شكل [[أميد|أميدي]]ي من الكحول مع مكافئين من [[ثنائي كلورو الميثان]] بوجود كل من [[رباعي كلوريد التيتانيوم]] و[[مغنسيوم|المغنسيوم]]:
:[[ملف:AmideCyclopropanation.png|500px|Amide cyclopropanation]]
إحدى [[آلية تفاعل|آليات التفاعل]] المقترحة هي كالتالي:
:[[ملف:AmidecyclopropanationMechanism.png|600px|Amide cyclopropanation Mechanism]]
 
==== تفاعلات الاستبدال المحبة للنواة ====
يمكن أن يتم التحضير عن طريق [[تفاعلات الاستبدال المحبة للنواة]]، حيث تستبدل [[مجموعة مغادرة]] [[أليف النواة|بأليف للنواة]] (نكليوفيل) في استبدال من النمط 3،1 كما في تحضير حلقي بروبيل الأسيتيلين من 5-كلورو-1-بنتاين <ref>''Cyclopropylaetylene'' Edward G. Corley, Andrew S. Thompson, Martha Huntington [[Organic Syntheses]], Coll. Vol. 10, p.456 ('''2004'''); Vol. 77, p.231 ('''2000''') [http://www.orgsynth.org/orgsyn/prep.asp?prep=v77p0231 Link].</ref> يمكن استخدام [[تفاعل بنغل]] Bingel reaction كمثال آخر للعملية.
 
بإحدى [[تصنيع كايرالي|التفاعلات اللامتناظرة]] يتشكل لدينا ثلاثة [[مركز فراغي|مراكز فراغية]] من تفاعل [[حلقي الهكسينون]] مع برومو [[نترو الميثان]] بوجود [[مفروق]]-5،2-ثنائي ميثيل [[بيبيرازين]] كقاعدة في الوسط، وبوجود [[تحفيز عضوي]] من [[تترازول|التترازول]] المرتبط [[بيروليدين|بالبيروليدين]]. <ref>''A new asymmetric organocatalytic nitrocyclopropanation reaction'' Henriette M. Hansen, Deborah A. Longbottom and Steven V. Ley, Chem. Commun., '''2006''', 4838 - 4840, {{DOI|10.1039/b612436b}}</ref>
 
:[[ملف:Nitrocyclopropanation.png|400px|Asymmetric nitrocyclopropanation Hansen 2006]]
 
==== تفاعلات إعادة الترتيب ====
تحدث [[تفاعل إعادة ترتيب|تفاعلات إعادة ترتيب]] لمركبات معينة من [[حلقي البوتان|حلقي البوتانات]]ات بحيث نحصل على حلقي البروبانات. على سبيل المثال، يتحول ''2،1-حلقي بوتانديول'' إلى ''حلقي بروبان كربوكسيل ألدهيد''. <ref>J. P. Barnier, J. Champion, and J. M. Conia Organic Syntheses, Coll. Vol. 7, p.129 ('''1990'''); Vol. 60, p.25 ('''1981''') [http://www.orgsynth.org/orgsyn/prep.asp?prep=cv7p0129 Link].</ref> وكما في إعادة الترتيب [[كيمياء ضوئية|الضوئي]] لمركبات مثل 4،1-دينات التي تتحول إلى [[فاينيل]] حلقي البروبانات. <ref>IUPAC Gold book, [http://www.iupac.org/goldbook/D01745.pdf definition]</ref>
 
==== طرق أخرى ====
تحدث عملية تحليق للبروبان في [[تفاعل كولينكوفيتش]] Kulinkovich reaction، حيث تتفاعل [[إستر|الاسترات]] مع [[تفاعل غرينيار|كاشف غرينيار]] بوجود ألكوكسيد التيتانيوم. يحدث التحليق أيضاُ في تحليق كيشنر للبروبان Kishner cyclopropane synthesis لبعض مركبات [[بيرازولين|البيرازولين]]. <ref>N. M. Kishner, A. Zavadovskii, J. Russ. Phys. Chem. Soc. 43, 1132 (1911).</ref><ref>For an example see: phenylcyclopropane in Organic Syntheses, Coll. Vol. 5, p.929 ('''1973'''); Vol. 47, p.98 (1967). http://orgsynth.org/orgsyn/pdfs/CV5P0929.pdf</ref>
 
=== التفاعلات ===
==== إضافة شغوفة بالإلكترونات ====
تحدث عملية [[إضافة شغوفة بالإلكترونات]] عند تفاعل حلقي البروبان مع [[حمض معدني|الأحماض المعدنية]] (بشكل مشابه لما يحدث عند الروابط المضاعفة)، حيث تتشكل هاليدات الألكيل، بشكل مترافق مع عملية فتح للحلقة. تتبع حلقي البروبانات المستبدلة [[قاعدة ماركوفنيكوف]] <ref>Advanced organic Chemistry, Reactions, mechanisms and structure 3ed. Jerry March ISBN 0-471-85472-7</ref>
:[[ملف:AdditionOfHBrtoCyclopropane.svg|Electrophilic addition of HBr to cyclopropane]]
 
==== إضافة حلقية ====
تدخل حلقات البروبان في تفاعل [[إضافة حلقية]] كما في المثال أدناه حيث تتم إضافة حلقية من النمط [5+2]:
:[[ملف:CyclopropaneCycloaddition.png|500px|Cyclopropane Cycloaddition]]
يجري التفاعل باستعمال حفاز من [[روديوم|الروديوم]] المرتبط بمجموعة [[BINAP]] بوجود 96% [[فائض متخايل]] Enantiomeric excess.
 
==== إعادة الترتيب ====
تدخل حلقي البروبانات في العديد من تفاعلات إعادة الترتيب، كمثال مركب [[بولفالين]] Bullvalene الذي يخضع لإعادة ترتيب في بنيته. من الأمثلة الأخرى [[إعادة ترتيب فافورسكي]] Favorskii rearrangement حيث يمثل تشكل حلقة البروبان إحدى المراحل في إعادة الترتيب. تحدث عملية إعادة ترتيب أيضاً لمركبات محددة من حلقي بروبان الميثيلين المستبدلة، والتي تتحول إلى مركبات تحوي [[حلقي البوتين]]. <ref>''PtCl2-Catalyzed Rearrangement of Methylenecyclopropanes'' Alois Fürstner and Christophe Aïssa J. Am. Chem. Soc.; '''2006'''; 128(19) pp 6306 -6307; [[:doi:10.1021/ja061392y|Abstract]]</ref>:
:[[ملف:MethylenecyclopropaneIsomerization.png|600px|Methylene cyclopropane isomerization]]
 
يحفز هذا التفاعل بمركب [[كلوريد البلاتين الثنائي]] في وسط من [[أحادي أكسيد الكربون]]، وقد درست آلية التفاعل باستعمال [[وسم نظيري|الوسم]] [[ديوتريوم|بالديوتريوم]] (ديترة). بإجراء نسخة معدلة من التفاعل <ref>''Palladium-Catalyzed Ring Enlargement of Aryl-Substituted Methylenecyclopropanes to Cyclobutenes'' Min Shi, Le-Ping Liu, and Jie Tang [[J. Am. Chem. Soc.]]; '''2006'''; 128(23) pp 7430 - 7431; {{DOI|10.1021/ja061749y}}</ref> جرى تحضير الحفاز [[إن سيتو|في الموقع]] ''In situ''، (أي في مزيج التفاعل) من [[خلات البالاديوم الثنائي]] مع [[بروميد النحاس الثنائي]] في وسط من [[تولوين|التولوين]].
 
== مركبات مشابهة ==
[[ملف:Boriraan.png|80px|بوريران|يسار]]
* '''بوريران''': وهو [[مشتق (كيمياء)|مشتق]] لحلقي البروبان، حيث تحل ذرة [[بورون]] مكان ذرة كربون في الحلقة.
 
== المراجع ==
{{مراجع}}
{{شريط بوابات|كيمياء|طب|صيدلة}}
سطر 167:
 
[[تصنيف:ألكانات حلقية]]
[[تصنيف:بروبانات حلقية]]
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/wiki/حلقي_البروبان»