مركب كربونيل غير مشبع ألفا، بيتا

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 19 صور
الموسوعة الحرة
البنية العامة لمركبات الكربونيل غير المشبعة ألفا، بيتا. يمكن أن تكون R2 و R4 ذرات هيدروجين منفردة.

مركبات الكربونيل غير المشبعة α،β هي مركبات عضوية ذات بنية عامة (O=CR)−C α =C β −R. [ 1 ] [ 2 ] تشمل هذه المركبات الإينونات والإينالات ، بالإضافة إلى الأحماض الكربوكسيلية والإسترات والأميدات المقابلة لها. في هذه المركبات، تكون مجموعة الكربونيل مترافقة مع ألكين (ومن هنا جاءت صفة غير مشبعة ). على عكس مركبات الكربونيل التي لا تحتوي على مجموعة ألكين مجاورة، فإن مركبات الكربونيل غير المشبعة α،β عرضة لهجوم النيوكليوفيلات على ذرة الكربون β. يُطلق على هذا النمط من التفاعل اسم فينيلوجوس . من أمثلة مركبات الكربونيل غير المشبعة: الأكرولين (البروبينال)، وأكسيد الميسيتيل ، وحمض الأكريليك ، وحمض الماليك . يمكن تحضير مركبات الكربونيل غير المشبعة في المختبر عن طريق تفاعل الألدول وتفاعل بيركن .

التصنيفات

يمكن تصنيف مركبات الكربونيل غير المشبعة α،β إلى فئات فرعية وفقًا لطبيعة مجموعات الكربونيل والألكين.

مجموعة أكريلويل

بنية مجموعة الأكريلويل

تحتوي مركبات الكربونيل غير المشبعة ألفا، بيتا، التي تتميز بوجود مجموعة كربونيل مترافقة مع ألكين طرفي أو فينيل ، على مجموعة الأكريلويل ( H₂C =CH-C(= O )⁻ )؛ وهي مجموعة الأسيل المشتقة من حمض الأكريليك . الاسم المفضل لهذه المجموعة وفقًا لتسمية الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) هو بروب - 2-إينويل ، وتُعرف أيضًا باسم أكريليل أو ببساطة (وإن كان ذلك خطأً) باسم أكريل . يمكن الإشارة إلى المركبات التي تحتوي على مجموعة الأكريلويل باسم "مركبات الأكريليك".

الأحماض غير المشبعة ألفا، بيتا، والإسترات، والأميدات

الحمض غير المشبع ألفا ، بيتا هو نوع من مركبات الكربونيل غير المشبعة ألفا، بيتا، ويتكون من ألكين مرتبط بمجموعة كربوكسيلية . [ 3 ] أبسط مثال على ذلك هو حمض الأكريليك ( CH₂ = CHCO₂H ) . تميل هذه المركبات إلى البلمرة، مما يؤدي إلى ظهور مساحة واسعة من بلاستيك البولي أكريلات . تُشتق بوليمرات الأكريلات من مجموعة الأكريلات، لكنها لا تحتوي عليها. [ 4 ] يمكن لمجموعة الكربوكسيل في حمض الأكريليك أن تتفاعل مع الأمونيا لتكوين أكريلاميد ، أو مع الكحول لتكوين إستر أكريلات . يُعد الأكريلاميد وميثيل أكريلات مثالين مهمين تجاريًا على أميدات وإسترات ألفا، بيتا غير المشبعة، على التوالي. كما أنها تتفاعل بسهولة. يحتوي حمض الأكريليك وإستراته ومشتقاته الأميدية على مجموعة الأكريلويل.

تُعدّ مركبات ثنائي الكربونيل غير المشبعة ألفا، بيتا شائعة أيضاً. المركبات الأساسية هي حمض الماليك وحمض الفوماريك المتماثل . يُشكّل حمض الماليك إسترات، وإيميد، وأنهيدريد، أي ثنائي إيثيل ماليات ، وماليميد ، وأنهيدريد الماليك . يُعدّ حمض الفوماريك، على هيئة فومارات، وسيطاً في دورة كريبس لحمض الستريك ، والتي لها أهمية بالغة في مجال الطاقة الحيوية.

إينونيس

الإينون (أو الألكينون ) هو مركب عضوي يحتوي على مجموعتي الألكين والكيتون الوظيفيتين . في الإينون غير المشبع ألفا، بيتا، يكون الألكين مترافقًا مع مجموعة الكربونيل في الكيتون. [ 3 ] أبسط أنواع الإينون هو ميثيل فينيل كيتون (بيوتينون، CH2 =CHCOCH3 ) .

يتم إنتاج الإينونات عادةً من خلال تكثيف الألدول أو تكثيف كنوفناجل ، سواء في الصناعة أو في المختبر.

التفاعل العام لتكثيف الألدول بين مركبين كربونيليين

من بين الإينونات ذات الأهمية التجارية الناتجة عن تكثيف الأسيتون أكسيد الميسيتيل ( ثنائي الأسيتون) والفورون والإيزوفورون ( ثلاثيات الأسيتون). [ 5 ]

تُنتج بعض تفاعلات الأكسدة الإينولية المتخصصة أيضًا الإينونات. يؤثر كل من حذف السيلينوكسيد وأكسدة سايغوسا-إيتو على مجموعة مغادرة قريبة من الكيتون، فتُحذف تلقائيًا. عندما يؤكسد كلوريد N-tert-butyl بنزين سلفينيميدويل أو IBX [ 6 ] الإينولات، تكون النتيجة حذف 1،4.

وأخيرًا، يقوم إعادة ترتيب ماير-شوستر بتحويل كحول البروبارجيل إلى إينون مع حمض.

الإينونات الحلقية

تشمل الإينونات الحلقية السيكلوبروبينون ، والسيكلوبوتينون، [ 7 ] والسيكلوبنتينون ، والسيكلوهكسينون ، والسيكلوهبتينون. [ 8 ]

يمكن تحضير السيكلوبنتينونات عن طريق تفاعل باوسون-خاند أو عملية التدوير نازاروف .

الضمائر

الإينال ( أو الألكينال ) مركب عضوي يحتوي على مجموعتي الألكين والألدهيد الوظيفيتين . في الإينال غير المشبع ألفا، بيتا، يرتبط الألكين بمجموعة الكربونيل في الألدهيد (مجموعة الفورميل). [ 3 ] أبسط أنواع الإينال هو الأكرولين ( CH₂ =CHCHO ). ومن الأمثلة الأخرى سيس - 3 -هكسينال (خلاصة العشب المقصوص) وسينامالدهيد (خلاصة القرفة).

تفاعلات مركبات الكربونيل غير المشبعة ألفا، بيتا

تُعدّ مركبات الكربونيل غير المشبعة ألفا، بيتا محبة للإلكترونات عند ذرة الكربون الكربونيلية وذرة الكربون بيتا. وبحسب الظروف، يُمكن أن تتعرض أي من هاتين الذرتين للهجوم من قِبل النيوكليوفيلات . تُسمى الإضافات إلى الألكين بالإضافات المترافقة . أحد أنواع الإضافات المترافقة هو إضافة مايكل ، والتي تُستخدم تجاريًا في تحويل أكسيد الميسيتيل إلى إيزوفورون . نظرًا لترافقها الممتد، فإن مركبات الكربونيل غير المشبعة ألفا، بيتا عُرضة للبلمرة. وعلى المستوى الصناعي، تُهيمن البلمرة على استخدام مركبات الكربونيل غير المشبعة ألفا، بيتا. ومرة ​​أخرى، نظرًا لطبيعتها المحبة للإلكترونات، يُعدّ جزء الألكين من مركبات الكربونيل غير المشبعة ألفا، بيتا ديينوفيلات جيدة في تفاعلات ديلز-ألدر . يُمكن تنشيطها بشكل أكبر بواسطة أحماض لويس، التي ترتبط بأكسجين الكربونيل. تعتبر مركبات الكربونيل غير المشبعة α،β روابط جيدة لمركبات المعادن منخفضة التكافؤ، ومن الأمثلة على ذلك (bda)Fe(CO) 3 و tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) .

تتفاعل مركبات الكربونيل غير المشبعة ألفا وبيتا بسهولة مع عملية الهدرجة. ويمكن أن تستهدف عملية الهدرجة مجموعة الكربونيل أو الألكين ( الاختزال المترافق ) بشكل انتقائي، أو كلتا المجموعتين الوظيفيتين.

تخضع الإينونات لتفاعل نازاروف الحلقي وفي تفاعل راوهوت-كوريير (التضاعف).

عند تشعيعها بشكل مناسب، فإنها تخضع لتفاعلات إضافة حلقية بين الإينون والألكين .

على غرار إيثرات الفينيل ، فإن مركبات الكربونيل غير المشبعة α،β تتمعدن في البداية عند الموضع β (المحب للإلكترونات)، قبل أن تستقر إلى تمعدن α. [ 9 ]

ثيوإسترات ألفا، بيتا غير المشبعة

تُعدّ إسترات الثيو غير المشبعة ألفا، بيتا وسائط في العديد من العمليات الإنزيمية. ومن أبرز الأمثلة عليها كومارويل-كوإنزيم أ وكروتونيل -كوإنزيم أ . وتنتج هذه المركبات بفعل إنزيمات نازعة هيدروجين أسيل-كوإنزيم أ . [ 10 ] ويُعدّ فلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد (FAD) عاملاً مساعداً ضرورياً.

أمان

بما أن المركبات غير المشبعة ألفا، بيتا تُعدّ عوامل محبة للإلكترونات وعوامل مؤلكلة، فإن العديد من مركبات الكربونيل غير المشبعة ألفا، بيتا سامة. يحمي الجلوتاثيون، وهو مركب كاسح داخلي، الجسم بشكل طبيعي من هذه العوامل المحبة للإلكترونات السامة. قد توفر بعض الأدوية (مثل أميفوستين، وN- أسيتيل سيستئين ) التي تحتوي على مجموعات ثيول حماية من هذه الألكلة الضارة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ باتاي، شاول؛ رابوبورت، تسفي، محرران. (1989). الإينونات . كيمياء باتاي للمجموعات الوظيفية. المجلد  1. doi : 10.1002/9780470772218 . ISBN 9780470772218.
  2. ↑ باتاي، شاول؛ رابوبورت، تسفي، محرران. (1989). الإينونات . كيمياء باتاي للمجموعات الوظيفية. المجلد 2. doi : 10.1002/9780470772225 . ISBN  9780470772225.
  3. 1 2 3 سميث، مايكل ب.؛ مارش، جيري (2007)، الكيمياء العضوية المتقدمة: التفاعلات والآليات والبنية (الطبعة السادسة )، نيويورك: وايلي-إنترساينس، ISBN  978-0-471-72091-1
  4. ^ أوهارا، تاكاشي؛ ساتو، تاكاهيسا؛ شيميزو، نوبورو؛ بريشر، غونتر. شويند، هيلموت؛ ويبيرج، أوتو؛ مارتن، كلاوس؛ جريم ، هيلموت (2003). “حمض الأكريليك ومشتقاته”. موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a01_161.pub2 . رقم ISBN 3527306730.
  5. ^ سيجل ، هاردو. إيغرسدورفر، مانفريد (2000). "الكيتونات". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a15_077 . رقم ISBN 9783527306732.
  6. ↑ تابر، دوغلاس (4 أبريل 2011). "التخليق الرئيسي لـ (-)-GB 13" . أبرز ما في الكيمياء العضوية . مناقشة المركب الوسيط 2.
  7. ↑ روس، أ.ج.؛ لي، إكس.؛ دانيشيفسكي، إس.ج. (2012). "تحضير سيكلوبوتينون" . التخليق العضوي . 89 : 491. doi : 10.15227/orgsyn.089.0491 .
  8. ↑ إيتو، ي.؛ فوجي، س.؛ ناكاتوسكا، م.؛ كاواوموتو، ف.؛ سايغوسا، ت. (1979). "توسيع حلقة الكربون الواحد من السيكلوألكانونات إلى سيكلوألكينونات مترافقة: 2-سيكلوهيبتين-1-ون". التخليق العضوي . 59 : 113. doi : 10.15227/orgsyn.059.0113 .
  9. ↑ تشينشيلا، رافائيل؛ ناجيرا، كارمن (2000). "مركبات أسيل فينيل ومركبات فينيلية". مراجعات كيميائية . 100 (6): 1892. doi : 10.1021/cr9900174 .
  10. ↑ ثورب، كولين؛ كيم، جوجنغ-جا ب. (1 يونيو 1995). "بنية وآلية عمل نازعات هيدروجين أسيل-CoA" . مجلة FASEB . 9 (9): 718-725 . doi : 10.1096/fasebj.9.9.7601336 . ISSN 0892-6638 . PMID 7601336. S2CID 42549744 .