افتح القائمة الرئيسية

تغييرات

تم إضافة 172 بايت ، ‏ قبل 3 سنوات
بوت:اصلاح وسائط قالب:معلومات كيمياء
{{معلومات كيمياء
{{chembox new
| Referenceمرجع =<ref>''Merck Index'', 11th Edition, '''2755'''.</ref>
| ImageFileR1صورة يمين1 = Cyclopropane-2D.png
| ImageSizeR1حجم صورة يمين1 = 100px
| ImageFileL1صورة يسار1 = Cyclopropane-skeletal.png
| ImageSizeL1حجم صورة يسار1 = 80px
| ImageFileR2صورة يمين2 = Cyclopropane-3D-balls.png
| ImageSizeR2حجم صورة يمين2 = 100px
| ImageFileL2صورة يسار2 = Cyclopropane-3D-vdW.png
| ImageSizeL2حجم صورة يسار2 = 100px
| IUPACNameالاسم النظامي = سيكلو بروبان
| OtherNamesاسماء أخرى = حلقي البروبان
| قسم1 = {{معلومات كيمياء -معرفات
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| Abbreviations =
| CASNo = 75-19-4
| ATCCode_suffix =
| ATC_Supplemental =}}
| قسم2 = {{معلومات كيمياء - خواص
| Section2 = {{Chembox Properties
| Formula = C<sub>3</sub>H<sub>6</sub>
| MolarMass = 42.08 غ/مول
| pKa =
| pKb =}}
| قسم7 = {{معلومات كيمياء - مخاطر
| Section7 = {{Chembox Hazards
| EUClass = {{سريع الاشتعال}}
| EUIndex =
}}
 
'''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 ===
 
== 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
| author = August Freund
| journal = Monatshefte für Chemie
| pages = 625–635}}</ref>
يمكن رفع مردود التفاعل باستعمال [[زنك|الزنك]] كبيديل عن الصوديوم. <ref name=Gustavson>{{cite journal
| author = G. Gustavson
| title = Ueber eine neue Darstellungsmethode des Trimethylens
| year = 1887
| url =http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k90799n/f308.table
| doi = 10.1002/prac.18870360127}}</ref> لم يكن لحلقي البروبان أي استعمال تجاري إلى حين أن اكتشف هندرسون Henderson و لوكاس Lucas خواصه المخدرة عام 1929. <ref>{{cite journal
| title = A New Anæsthetic: Cyclopropane
| author = G. H. W. Lucas and V. E. Henderson
|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
يحضر حلقي اببروبان بعدة طرق [[اصطناع عضوي]]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]]ي من الكحول مع مكافئين من [[ثنائي كلورو الميثان]] بوجود كل من [[رباعي كلوريد التيتانيوم]] و[[مغنسيوم|المغنسيوم]]:
 
==== 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]]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 ===
 
==== 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]]