الحلقات الخماسية :

39

Click here to load reader

Upload: nell-cantu

Post on 01-Jan-2016

292 views

Category:

Documents


54 download

DESCRIPTION

الحلقات الخماسية : تتصف الحلقة الخماسية في كل من البيرول والفيوران والثيوفين بالصفة العطرية والتي يكون منشأها لا موضعية الزوجين من إلكترونات باي , إضافة إلى الزوج الإلكتروني الحر على الذرة الغريبة في مدار جزيئي حلقي فوق وتحت مستوى الحلقة , مثل هذه حلقة البنزين . - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: الحلقات الخماسية :

الخماسية : الحلقاتوالفيوران البيرول من كل في الخماسية الحلقة تتصف

ال منشأها يكون والتي العطرية بالصفة والثيوفينالزوج , إلى إضافة باي إلكترونات من الزوجين موضعية

جزيئي مدار في الغريبة الذرة على الحر اإللكترونيحلقة , هذه مثل الحلقة مستوى وتحت فوق حلقي

. البنزين

 في ويدخل النيلة صبغة في يتوافر البيرول فمركب

هيموجلوبين تركيبالنبات كلوروفيل في ويوجد . الدم

Page 2: الحلقات الخماسية :

: الخواصالفيزيائية له -1 لون ال سائل . البيرول

عند , -2 يغمق ولكنه حرارة درجة عند يغلىوالضوء للهواء . تعرضه

العضوية -3 المذيبات معظم مع . يمتزجبين -4 هيدروجينية روابط تكوين على القدرة

درجة , ولهذا جزيئاتهاعالية . غليانه

ضعيفة -5 وقاعدة Qضعيفا Qحمضا البيرول يعتبر , ) ألن) Qنظرا متردد

يعد لم النتروجين ذرة على الحر االلكتروني الزوجQمتوفرا

التأرجح عملية في الحموضالنشغاله مع . للربط

Page 3: الحلقات الخماسية :

ترايم -6 أو دايم إلى يتحول الحمضي الوسط في

 االلكترونات زوج من تأتي القاعديةااللكترونات هذه وضعيفألن الحرة

الرنين في مشغولة

ايون البيرول

ملح )(القاعدة

ملح ليعطي القواعد مع يتفاعلالمتفاعل القاعدة

 .معها

Page 4: الحلقات الخماسية :

من زوجين منشأها عطرية خاصية البيرول لحلقة تمتازباي إلكترونات

ذرة على الحر والزوج المضاعفتين للرابطتين النتروجين

 البيرول لحلقة الرنينية الصيغ

لمركب األروماتية الصفة تؤكد الرنينية الصيغ هذه البيرول

Page 5: الحلقات الخماسية :

البيرول تحضيرالسائلة – 1 ,4ومعاملة باألمونيا الكربونيل ثنائي

الوسيطة المركبات من Qمرتفعا Qمردودا تعطي .فيطريقة

لم . الوسيطة المركبات هذه أن اإلشارة وتجدرفيطريقة قبل ذي من تعزل

- عام مرة عزلتألول حيث نور بال م 1988تشييدقبل من

[88,T, 3531] نور- بال

[88,T,3531] ومعاونوه Kan Chiu

Page 6: الحلقات الخماسية :

طريقة :نور

الطريقة لهذه Qوفقا تحضيره تم بيرولي مركب أولاإلثيلي اإلستر من كان

ثم , ومن منه جزييء نترزة تم حيث حمضالخلألفا – مشتق إلى أمينو7)اختزاله (

لينتج 8) نفساإلستر من آخر جزيىء مع يتحد الذينور ) بيرول

Page 7: الحلقات الخماسية :

أمينو بألفا األول الجزيىء استبدال تم ما إذا وهكذاله آخر يكتبون الثاني الجزيىء استبدال أو آخر

على بالمقبل نحصل فإننا نشطة مثيلين مجموعةمختلف بناء ذات . بيروالت

البيرول ) مشتق على نحصل المثال سبيل من( 9علىأستيل أمينو تكثف

حمضالخل , اإلثيليألستو اإلستر مع أسيتونالبيرول ) على (10ونحصل

الثانيفي الجزيىء استبدال العكسأي حدث ما إذاأستون . أستيل بمركب نور .تفاعل

Page 8: الحلقات الخماسية :

في نور تطبيق أن إليه اإلشارة تجدر ومماالبيروالت تشييد

تشييد , مرحلة أي الحد هذه إلى ينتهي الالبيرولي المركب

المشيدة المركبات هذه تحويل يتم وإنماأخرى بيروالت إلى

باتباع , تحضيرها ويصعب فيها مرغوبأخرى . طرق

على الحصول المرغوب كان ما إذا Qفمثًال(11البيرول )

البيرول ) من عليه الحصول يمكن (12فإنه األستيل كربونيل مجموعة اختزال يتم حيث

التخلص ثم ومناإلستر مجموعة من

Page 9: الحلقات الخماسية :

: الخواصالكيميائية الكواشف من العديد تجاه شديدة فعالية للبيرول

الكواشف هذه مع البنزين بتفاعل مقارنة . اإللكتروفيليةالبيرول ) ( , حلقة على اإللكتروني الهجوم من يتوقعاإللكتروفيلية , المجموعة تدخل أحدهما في ناتجين تكون

رقم الموضع إلى , 2على المجموعة هذه تتجه اآلخر في بينمارقم اإللكتروفيلي , 3الموضع اإلستبدال تفاعًالت نواتج ولكن

رقم الموضع في له المستبد تلك تكون 2للبيرول . رقم الموضع عند رئيسية بصورة يحدث االستبدال فإنا 2لذا

رقم) الموضع إلى ( , 5أو اإللكترونية المجموعة تتجه والكان 4أو 3الموضع إذا إال

رقم لتوجه . 2الموضع األفضلية تعليل ويمكن Qمشغوالرقم الموضع إلى اإللكتروفيلية الموضع 2المجموعة دون

للكاتيونات , 3رقم التأرجيحية األشكال إلى نظرنا ما إذاالموضعين على اإللكتروفيلي الهجوم من . الناشئة

Page 10: الحلقات الخماسية :

) في نظيرها من أكثر موضعية ال فالشحنة ǀتكونالكاتيون في ) الموجبة

) منه ) ينشأ وال طاقة أقل األخير هو ‖ الكاتيونواحد تأرجحي شكل . سوى

Page 11: الحلقات الخماسية :

اإللكتروفيلي اإلستبدال على : أمثلةوالسلفنة : النترتة

) سلفنتها ) أو البيرول حلقة نيترة نترته يمكن الألن Qنظرا الحموضالمركزة باستخدام مباشرة

الحمضية , األوساط تتضاعففي البيرول حلقةغير بطريقة التفاعًالت هذه حدوث يمكن وإنما

هو , للبيروالت سلفنة عامل فأفضل لذا مباشرةالبيريدين وجود الكبريتفي أكسيد ثالث

Page 12: الحلقات الخماسية :

نقية نترتة نواتج إلى تؤدي ال البيرول نترتة فإن , وهكذابًال مع حمضالنتريك البيرول حلقة لنترتة يستخدم فإنه لذا

حمضالخل ماءمجموعة , وتدخل نترات أستيل تكون إلى تؤدي فيظروف

الموضع في نترورئيس( 2رقم ) بشكل .

 

Page 13: الحلقات الخماسية :

الهلجنة- : وتتكون , بشدة والبروم اليود من كل مع البيرول يتفاعل

رباعية البروالتبالهالوجين االستبدال

يمكن أنه إال البيرول مع الكلور يتفاعل نفسالمنوال وعلىبالكلور ) االستبدال أحادي البيرولي المركب على ( 4الحصول

عند السلفونيل كلوريد من واحد بمول البيرول عومل ما إذامئوي صفر حرارة . درجة

Page 14: الحلقات الخماسية :

األسيلة : -الحلقية -1 في األلدهيدية المجموعة إدخال يعتبر

, تلك الستخدام Qنظرا التفاعًالت أهم من البيروليةبالموضع ألدهيدية بمجموعة المستبدلة البيروالت

البورفيرينات ( 2رقم) مركبات تحضير في من يعتبر فيلزماير تفاعل فإن حال أي على

لتحضير الجيدة التفاعًالتجيد , -2 مردود إلى يؤدي حيث البيروالت فورميل

على . التفاعل هذا يرتكز التفاعًالت هذه منمع الفوسفور كلوريد بأكسي البيرول معاملة

الناتج , غلي ثم ومن أميد فورم مثيل ثنائيمركب لينتج المائية الصوديوم خًالت فورميل- 2مع

. بيرول

Page 15: الحلقات الخماسية :

بعد البيرول الكاشفأسيًالت هذا هجوم عن وينشأالمائي التحليل . عملية

ماءات بل مع البيرول ألكيًالت و البيرول أسيله ويمكن هذاأعلى ) حرارة درجة عند ( 200- 150الحموض فإن مئوية درجة

من Qالحموضخليطا ماءات بًال مع تسخينه عند يعطي - 2البيرولو بيرول أستيل

بيرول – 5, 2 أسيل . ثنائي

حمض- 2 فيوجود األلكان سيانيد باستخدام األسيلة تفاعلالهيدروجين

بمهاجمة يقوم الذي اإللكتروفيلي الكاشف وينتج يتحدان إذاالمستبدلة البيروالت تلك ذلك في بما البيروالت من العديد

ساحبة . بمجاميع

Page 16: الحلقات الخماسية :

مع – بسهولة كرافت فريدل أسيلة تحدثهذا في المحفز العامل غياب في وذلك البيروالت

مركبات وتنشأ وهذا- , 2التفاعل بيرول أسيتيل التفاعل

تجاه للبيرول الشديدة الفعالية إلى يشير Qأيضااإللكتروفيلية . العوامل

Page 17: الحلقات الخماسية :

االزدواج :تفاعًالتالبيرول بين الحال في االزدواج تفاعل يحدث

األزونيوم ثنائي وأمًالحالمحلول في أسرع التفاعل هذا ويكون

فإنه . التفاعل علىظروف Qواعتمادا القاعديإما األمًالح هذه مع البيرول ازدواج عن ينتج

األحادي ) االستبدال( 5المشتق ثنائي المشتق أو(6) .

Page 18: الحلقات الخماسية :

البيرول :نترزةتؤدي أنها وجد البيرول الكيًالت أو البيرول نترزة

الحلقة كسر إلى إماوجدتفي إن المثيل مجموعة وانتزاع أكسدتها أو

الموضع ) ألفا وضعالتالي( , 2رقم المثال من يتضح كما .

كما , يخضع والثيوفين بعكسالفيوران فالبيروليخضع وكذلك الكربون ذرة على للنترزة رأينا

األزونيوم ثنائي أمًالح مع االزدواج . لتفاعًالت

Page 19: الحلقات الخماسية :

على واضح تأثير البيرولية بالحلقة الموجود للبدلتجاه الفاعلية من كل

االستبدال موضع وعلى اإللكتروفيلية الكواشفإليه تتوجه التي

المانحة . البديلة فالمجموعة البديلة المجموعةرقم الموضع 2على

إلى الجديدة اإللكتروفيلية المجموعة توجهرقم مثل ) 5أو 3الموضع السابحة المجموعة بينما

نفسالموضع ( على المتوفرة رقم 2رقم الموضع إلى اإللكتروفيل لتوجه 4تميل

ألنه , رئيسي يشكلالساحبة المجموعة بوساطة Qتثبيطا . أقل

Page 20: الحلقات الخماسية :

مجموعة- أو قوية ساحبة مجموعة وجود حالة وفيذرة على كبيرة إعاقة

المشتق على اإللكتروفيلي الهجوم فإن النتروجينرقم الموضع إلى يتوجه كان , 3البيرولي ولو حتى

رقم مشغول 2الموضع غير ,أو , األسيل مجموعة من كل تدخل المثال سبيل على

المركب برومة أو أسيلة عند البروم بنزيل- 1ذرةرقم الموضع إلى بيرول 3سلفونيل . 

Page 21: الحلقات الخماسية :

  األلدهيدات مع الخماسية الحلقة : تكاثف

ومشتقاته للبيرول اإلستبدال تفاعًالت أحد منوالكيتوناتفي, األلدهيدات مع التفاعل هو األلكيلية

تفاعل . يعطي الحمضي أمينو- 4الوسط مثيل ثنائيالبيرول مع الهيدروجين وحمضكلوريد بنزالدهيد

, إلى األحمر من يتراوح لونا األلكيلية ومشتقاتهالكاتيون . إلى بدوره يعزى والذي مزهر البنفسجي

الوصفيب( 7) الكاشف ويعرفهذاErlich- إيرليش تفاعل

Page 22: الحلقات الخماسية :

الموضع في المستبدلة غير البيروالت تتكاثفمعرقم ) وتنشأ( 2ألفا

ميثان بيريل ثنائي . مركبات

تتألف حلقية تراكيب لينتج التكاثف هذا ويستمرحلقات أربع ارتباط من

قناطر طريق البعضعن ببعضها مرتبطة بيروليةبالبورفيرينات تعرف ميثين

األلدهيدات فإن الوصفي الكشف هذا نمط وعلىالبسيطة والكيتونات

Page 23: الحلقات الخماسية :

الطبيعة في تتوافر ال بورفيرين وحلقةاألم المركب ولكنها الحرة بالصورة

الطبيعية المركبات من , للعديدالحيوان في الدم هيموجلبين أهمها

المسؤولة , والمادة النبات وكلوروفيلالنباتات في الضوئي التمثيل عملية . عن

النتروجين ذرة على : االستبدالألن ال البيرول حلقة نتروجين لذرة المباشرة األسيلة أو األلكلة يمكن

ويتحرر البوتاسيوم معدن مع البيرول يتفاعل ضعيفة حمضية له الهيدروجين

كلوريدات ومع المثيل يوديد مع البيرولي البوتاسيوم ملح عندئذ يتحد األسيل

المطابقة البيروالت وتنتج كلوروفورمات اثيل أو السلفونيل أو المستبدلةالنتروجين ذرة . على

Page 24: الحلقات الخماسية :

الكربون ذرة على رئيسية بصورة األسيلة تحدث وقدفي ( 2موضع) قبل من رأينا كما مشغول غير كان إذا

كرافت – فريدل . أسيلةتكون - التي البيرول مشتقات فإن وكذا

فقد تسهل مجموعاتساحبة عليهاالمشتقات هذه يجعل مما البروتون

إيثوكسيد مع الصوديوم أمًالح تكونالبيروالت . معاملة من الصوديوم أمًالح تنشأ Qعموما الصوديوم

بالصودأميدغير . المركبات مع البيرول ويتفاعل كما السائلة األمونيا في

محفز فيوسط واألكريلونتريل األستيلين مثل المشبعةذرة , على المستبلة البيرول مشتقات وتنشأ بالقاعدة

. النتروجين

Page 25: الحلقات الخماسية :

اإليثر في كواشفجرينارد مع البيروالت تتحدبيرول هاليد ويتكون

بهاليد ألكلته يمكن الذي المطابق المغنسيومتدخل إذ األريل أو األلكيل

النتروجين ذرة على األريل أو األلكيل مجموعةالمغنسيوم هاليد . محل

ذرة لثيلة يمكن مشتقاته أو البيرول فإن وبالمثلعند نتروجينها

ليثيوم بيوتيل بمركب . معاملتها

Page 26: الحلقات الخماسية :

والثيوفين: الفيوران ثانياالطبيعة في � انتشارا أكثر الثيوفين حلقة

يعرف إذ الفيوران مشتقات منتحوي التي الطبيعية المنتجات من الكثيرومعظم . الثيوفين حلقة بنائها في

في ومستبدلة أسيتلينية تكون الطبيعية الثيوفينات5و 2الموضعين .

العائلة نباتان في تتركز الطبيعية المركبات هذه أن كماالمركبة

التالية , . المركبات ذلك على األمثلة [Ref.8]. ومنAsteraceae

Page 27: الحلقات الخماسية :

مثل الصيدالنيات من الكثير في الثيوفين حلقة وتدخل هذاالحيوي المضاد

(8البنسليني ) .

الفيزيائية ا لخواص : عند يغلى الكلورفورم برائحة شبيهه رائحته سائل الفيوران

المذيبات معظم مع يمتزج لكنه الماء في Qجزئيا ويذوب. العضوية

يغلى , البنزين برائحة شبيهة رائحة له سائل فهو الثيوفين أمايمتزج ال لذلك الماء من كثافته في Qقليًال أعلى وهو عند

معالعضوية المذيبات معظم مع يمتزج ولكنه . الماء

Page 28: الحلقات الخماسية :

بالخاصية والثيوفين الفيوران من يتصفكل - الحلقة مثل منشأها تكون والتي األروماتية

باي – إلكترونات من زوجين البيرولية الخماسيةإلى باإلضافة

األكسجين ذرة من كل على الحر اإللكتروني الزوجالثيوفين الكبريتفي وذرة الفيوران . في

Page 29: الحلقات الخماسية :

الفيوران : تحضيرفيسست - طريقة

بيناري

التي المركبات في يحضرعلى داي 4و 1تحتوي

كربونيل

Page 30: الحلقات الخماسية :

: الخواصالكيميائية ــ : -1 الهدرجة

الفيوران (أ) : هدرجةراني , وجود في بالهدروجين ومشتقاته الفيوران يتهدرج

إلى نيكلهيدرو رباعي . مشتقات

: ) الثيوفين) هدرجة بيمكن , ولكن تتم فًال للثيوفين الحفزية الهدرجة أما

المركب هذا هدرجةالحمضي الوسط في المعادن بوساطة . ومشتقاته

الفيوران ) ويتأكسد أو( ) 9هذا ميثانول كحول في بالبروم ) خليطمن إلى الميثانولي األمونيوم بروميد في Qكهربائيا

ثنائي – 5, 2سيـــسوترانس فيوران مثوكسي

[75,JOC,122]

Page 31: الحلقات الخماسية :

ــ- :2 األكسدةالميثيلي – (أ) الكحول وجود في الفيوران : أكسدة

الثيوفين – (ب) حلقة : أكسدةثيوفين ) حلقة الحموض( 10تتأكسد فوق بوساطة

, فيظروفمعتدلة مشتقة إلى باإلضافة سلفوكسيد ثيوفين - 2وينتج

(11هيدروكسي ) .الحلقة كسر إلى تؤدي فإنها الشديدة األكسدة . أما

Page 32: الحلقات الخماسية :

وتتحول البنزوكينون إضافة على القدرة الثيوفين أكسدة لنواتجإلى

- ألدر ديلز لتفاعًالت Qأيضا تخضع أنها كما كينونات .نافثو

وتنكسر , كما تتضاعف الحموضبل إزاء الفيوران حلقة تصمد التتأثر . فًال الثيوفين أما القوية الحمضية األوساط في الحلقة هذه

في , تنكسر أنها إال المائية المعدنية الحمضية األوساط فيالنقي 100الحمضالمعدني %

األلومنيوم كلوريد حمضلويسمثل . أو

[76,ACS<B>,35]

Page 33: الحلقات الخماسية :

 االستبدال : تفاعًالت

استبدال تفاعًالت هي تفاعًالتها أشهروالثيوفين , الفيوران فإن إلكتروفيلية

االستبدال تجاه البنزين من Qتفاعًال أسرع. اإللكتروفيلي

وغيرها واأللكلة والسلفنة لألسيلة الفيوران يخضعجميع , وفي اإللكتروفيلي االستبدال تفاعًالت من

تدخلفي اإللكتروفيلية المجموعة فإن الحاالترقم رقم 2الموضع الموضع باالستبدال , 5أو إما

طريق , , عن أو البنزين في يحدث كما المباشراإلنتزاع ثم ومن . اإلضافة

Page 34: الحلقات الخماسية :

البيرول من فعالية أقل ثيوفين مركب يعتبرالكواشف تجاه والفيوران

البنزين من فعالية أكثر يزال ال ولكم اإللكتروفيليةالكواشف هذه . تجاه

االستبدال تفاعًالت على : أمثلةوالسلفنة -1 : النترتة

الفيوران ) حلقة تصمد الحموضبل( 8ال إزاءالحمضية األوساط في تنكسر وقد الحلقة تتضاعف

سلفنة, بعوامل ونترتها سلفنتها يمكن ولكنهالسلفنة . حالة وفي البيرول مثل معتدلة ونترتة

رقم ) الموضعين في مجموعتيسلفون ( 2تدخل(5و) .

Page 35: الحلقات الخماسية :

الثيوفين ) الحموض( 10أما إزاء Qصمودا أكثر فهو% (100القوية )

هذا , مباشرة بصورة نترتتة حموضلويسلذاتتم أوبالرج سلفنته وتتم

الغرفة حرارة درجة عند المركز حمضالكبريت . مع

جعل , مما الظروف هذه تحت Qفعاال يكون ال والبنزينجيدة طريقة للثيوفين المباشرة السلفنة طريقة من

السلفنة . وتحدث الثيوفين من البنزين لتنقيةإذا , والثيوفين الفيوران من كل مع بيتا الموضع في

Q مشغوال الفا الموضع كان

Page 36: الحلقات الخماسية :

الهلجنة- : 2والكلور البروم من كل مع بشدة الفيوران يتفاعلالغرفة . حرارة درجة عند وذلك الهالوجين ويتكون

منخفضة حرارة درجات عند أماثنائي وجود في الكلور مع يتفاعل الفيوران فإن

ويتكون ميثان ويتكون- . 2كلورو كما كلوروفيورانمن جيد برومة- 2مردود تمت ما إذا بروموفيوران

عند ديوكسان برومو ثنائي باستخدام الفيورانالمجموعة . ووجود مئوي صفر حرارة درجة

Q ثباتا أكثر تجعلها الفيوران حلقة على الساحبةبسهولة هلجنتها تتم . وبالتالي

Page 37: الحلقات الخماسية :

مجموعة على المحتوي الفيوران مركب تفاعل أمااليود مع كربوكسيل

مجموعة إحًالل إلى يؤدي ذلك فإن القاعدي الوسط فيبذرة الكربوكسيل

. اليود

واأللكلة -3 : األسيلة

مثله , فيلزماير تفاعل طريق عن الفيوران أسيلة يمكنبًالماءات , أو األسيل هاليدات بوساطة أو البيرول مثل

ومع . كرافت فريدل محفز وجود الحموضفيفاعلية الحموضاألكثر ماءات بًال فإن ذلك

هذا . حفز عامل وجود إلى تحتاج ال ماءات بًال مثلرقم ) الموضع في الثيوفين أسيلة طريق( 2ويمكن عن

فليزماير – تفاعل أو كرافت فريدل أسيلة[80, S , 139]

Page 38: الحلقات الخماسية :

- اللثيلة -4ذرة - تحل حيث بوساطة البيرول لثيلة يمكن

بذرة المرتبطة الهيدروجين ذرة محل الليثيومو . الفيوران لثيلة أما النتروجين

المذكورة اللثيلة عامل باستخدام الثيوفنذرة استبدال إلى تؤدي الموضع فإنها في الهيدروجين

الليثيوم , مركب أواسيلة ألكلة ويمكن هذا بالليثوم الفااألسيل هاليدات أو األلكيل هاليدات باستخدام الناتج

هذه . بوساطة واأللكلة الخماسية الحلقات لهذهباأللكلة مقارنة جيد مردود تكون إلى تؤدي الطريقة

المتجانسة غير الخماسية للحلقة . المباشرة

BuLi

ألكيًالت N- بيرول

Page 39: الحلقات الخماسية :

حنان الرحيــــلي

خلود العتيـــــبي

أميرة الحتيرشي

عائـشة خـــــان

أمنية الحارثــي

ندى الغامــــدي

إعداد الطالبات