الأنثراسين

الأنثراسين هيدروكربون عطري متعدد الحلقات صلب ، صيغته الكيميائية C14H10 ، ويتكون من ثلاث حلقات بنزين متصلة . وهو أحد مكونات قطران الفحم . يُستخدم الأنثراسين كمادة أولية في إنتاج الأنثراكينون ومشتقاته، مثل صبغة الأليزارين الحمراء ، وكعامل وميضي للكشف عن الجسيمات عالية الطاقة. الأنثراسين عديم اللون، ولكنه يُظهر تألقًا أزرق (ذروة عند 400-500 نانومتر )  تحت الأشعة فوق البنفسجية . [ 7 ]

التاريخ وأصل الكلمات

اكتُشف الأنثراسين الخام (الذي تبلغ درجة انصهاره 180 درجة مئوية فقط) عام 1832 على يد جان بابتيست دوماس وأوغست لوران [ 8 ] ، حيث قاما بتبلوره من جزء من قطران الفحم الذي عُرف لاحقًا باسم "زيت الأنثراسين". ولأن قياساتهما (غير الدقيقة) أظهرت أن نسب الكربون والهيدروجين فيه مماثلة لتلك الموجودة في النفثالين ، أطلق عليه لوران اسم بارانفثالين في منشوره عام 1835 الذي أعلن فيه عن اكتشافه [ 9 ] ، والذي يُترجم إلى الإنجليزية باسم بارانفثالين [ 8 ] . بعد ذلك بعامين، قرر لوران إعادة تسمية المركب إلى اسمه الحديث المشتق من اليونانية القديمة : ἄνθραξ ، والمُعرَّبة بالحروف اللاتينية :  anthrax ، والتي تعني حرفيًا " فحم وذلك لأنه بعد اكتشافه لهيدروكربونات عطرية متعددة الحلقات أخرى، قرر أنه ليس سوى أحد متصاوغات النفثالين. [ 10 ] تم دحض هذه الفكرة في خمسينيات وستينيات القرن التاسع عشر. [ 11 ] [ 12 ]

الحدوث والإنتاج

يُنتج الأنثراسين، كغيره من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، أثناء عمليات الاحتراق. ويتعرض الإنسان له في الغالب عن طريق دخان التبغ أو تناول الطعام المتفحم .

يُطلق على الشكل المعدني للأنثراسين اسم الفريتاليت ، وهو مرتبط برواسب الفحم. [ 13 ] ولا يزال قطران الفحم، الذي يحتوي على حوالي 1.5% من الأنثراسين، مصدرًا صناعيًا رئيسيًا لهذه المادة. ومن الشوائب الشائعة الفينانثرين والكربازول .

تتمثل إحدى الطرق المختبرية الكلاسيكية لتحضير الأنثراسين في عملية نزع الماء الحلقي لمركبات ثنائي أريل كيتون المستبدلة بمجموعة ميثيل أو ميثيلين في ما يسمى بتفاعل إلبس ، على سبيل المثال من كيتون فينيل أورثو-توليل . [ 14 ]

ردود الفعل

تخفيض

يؤدي اختزال الأنثراسين باستخدام الفلزات القلوية إلى إنتاج أملاح الأنيون الجذري ذات اللون الداكن M + [ أنثراسين] (حيث M = Li، Na، K). ويؤدي اختزاله باستخدام الصوديوم في الإيثانول إلى إنتاج 9،10- ثنائي هيدروأنثراسين ، مع الحفاظ على الخاصية العطرية للحلقات الجانبية. [ 15 ]

تفاعلات الإضافة الحلقية

في أي مذيب باستثناء الماء، [ 16 ] يتفاعل الأنثراسين ضوئيًا مع بعضه البعض بفعل الأشعة فوق البنفسجية :

ثنائي أنثراسين

يرتبط ثنائي الجزيء ، المسمى ديانثراسين (أو أحيانًا بارانثراسين)، بزوج من الروابط الكربونية الجديدة، نتيجةً لتفاعل الإضافة الحلقية [4+4] . ويعود إلى أنثراسين حراريًا أو عند تعريضه للأشعة فوق البنفسجية .300  نانومتر . تتصرف مشتقات الأنثراسين المستبدلة بشكل مشابه. يتأثر التفاعل بوجود الأكسجين . [ 17 ] [ 18 ]

يتفاعل الأنثراسين أيضًا مع الأكسجين الأحادي للديينوفيل في تفاعل إضافة حلقية [4+2] ( تفاعل ديلز-ألدر ):

تفاعل ديلز ألدر للأنثراسين مع الأكسجين الأحادي
تفاعل ديلز ألدر للأنثراسين مع الأكسجين الأحادي

مع الإلكتروفيلات

يحدث الأكسدة الكيميائية بسهولة، مما ينتج عنه الأنثراكينون ، C14H8O2 ( أدناه ) ، على سبيل المثال باستخدام بيروكسيد الهيدروجين وأسيتيل أسيتونات الفاناديل . [ 19 ]

أنثراكيون
أنثراكيون

يحدث الاستبدال الإلكتروفيلي للأنثراسين في الموضع 9. على سبيل المثال، ينتج عن الفورميلية 9-أنثراسين كاربوكسالدهيد . ويتم الاستبدال في المواضع الأخرى بشكل غير مباشر، على سبيل المثال بدءًا من الأنثراكينون. [ 20 ] ويؤدي برومة الأنثراسين إلى 9،10-ثنائي بروموأنثراسين. [ 21 ]

الاستخدامات

يُستخدم الأنثراسين بشكل أساسي كمادة شبه موصلة عضوية ومادة خام كيميائية لمختلف المواد الحافظة والأصباغ.

الإلكترونيات

تألق الأنثراسين تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية

الأنثراسين هو شبه موصل عضوي ذو فجوة نطاق واسعة ، ويبلغ طيف انبعاثه ذروته في اللون البنفسجي الداكن ((400 و440  نانومتر ). وقد صُنعت ترانزستورات التأثير الحقلي العضوية منه. في فيزياء الجسيمات ، يُستخدم كمادة وميضية للكشف عن الفوتونات عالية الطاقة ، أو الإلكترونات ، أو جسيمات ألفا . [ 22 ] يمكن تطعيم البلاستيك، مثل بولي فينيل تولوين ، بالأنثراسين لإنتاج مادة وميضية مكافئة للماء تقريبًا في قياس جرعات العلاج الإشعاعي .

يُستخدم الأنثراسين عادةً كمتتبع للأشعة فوق البنفسجية في الطلاءات الواقية المطبقة على لوحات الدوائر المطبوعة. يسمح متتبع الأنثراسين بفحص الطلاء الواقي تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية. [ 23 ]

المشتقات

صورة مجهر القوة الذرية بالألوان الزائفة لجزيء الأنثراسين ثنائي الجذر، حيث تمت إزالة ذرات الهيدروجين من ذرات الكربون 9 و10

تُستخدم مشتقات الأنثراسين المتنوعة في تطبيقات متخصصة. صناعيًا، يُحوّل الأنثراسين بشكل رئيسي إلى أنثراكينون ، وهو مادة أولية للأصباغ. [ 24 ] من بين المشتقات التي تحتوي على مجموعة هيدروكسيل، نجد 1-هيدروكسي أنثراسين و2-هيدروكسي أنثراسين، وهما متماثلان مع الفينول والنفثولات ، بالإضافة إلى هيدروكسي أنثراسين (المعروف أيضًا باسم أنثرول وأنثراسينول) [ 25 ] [ 26 ] ، وهي مواد فعالة دوائيًا .

قد يوجد الأنثراسين أيضًا مع مجموعات هيدروكسيل متعددة، كما هو الحال في 9،10-ثنائي هيدروكسي أنثراسين .

تُستخدم بعض مشتقات الأنثراسين كمستحضرات صيدلانية، بما في ذلك عامل العلاج الكيميائي بيسانترين ، وبنزوكتامين .

علم السموم

تشير العديد من الدراسات إلى أن الأنثراسين غير مسرطن: "نتائج سلبية باستمرار في العديد من اختبارات السمية الجينية المخبرية والحيوية". وقد أشارت تجارب مبكرة إلى خلاف ذلك بسبب تلوث العينات الخام بهيدروكربونات عطرية متعددة الحلقات أخرى. [ 24 ] ومع ذلك، تصنف الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) الأنثراسين ضمن المجموعة 2B ، أي أنه قد يكون مسرطناً للإنسان. [ 27 ]

يتحلل الأنثراسين بيولوجيًا بسهولة في التربة. وهو عرضة للتحلل بشكل خاص في وجود الضوء. [ 24 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 هاينز، ويليام م.، محرر. (2016). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 97  ). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي . الصفحات 3-28 ، 3-576 ، 5-5 ، 5-67 ، 5-140 ، 5-173 ، 5-182 ، 6-95 ، 6-98 ، 8-38 ، 12-95 ، 16-17 . ISBN  9781498754293.
  2. 1 2 3 4 5 سيديل، أثيرتون؛ لينكي، ويليام ف. (1919). ذوبانية المركبات غير العضوية والعضوية ( الطبعة الثانية). نيويورك: شركة دي. فان نوستراند. ص 81.  
  3. دوغلاس، بودي إي؛ هو، شيه مينغ (2007). بنية وكيمياء المواد الصلبة البلورية . نيويورك: سبرينغر ساينس + بيزنس ميديا، ص 289. ISBN  978-0-387-26147-8.
  4. مارسينياك، ب.؛ بافليوك، ف. (1 يناير 2002). "البنية البلورية لتعديل أنثراسين غير مستقر، مُنمّى من الطور البخاري". البلورات الجزيئية والبلورات السائلة . 373 (1): 237-250 . doi : 10.1080/10587250210538 .
  5. 1 2 3 شركة سيجما-ألدريتش ، أنثراسين .
  6. 1 2 "SDS - أنثراسين" . www.fishersci.com . المراجعة 9. شركة ThermoFisher Scientific. 18 ديسمبر 2025 [3 مايو 2012] . تم الاطلاع عليه في 19 يوليو 2026 .
  7. ليندسي، جوناثان؛ وآخرون . "الأنثراسين" . PhotochemCAD . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2014 . 
  8. 1 2 ويسنياك، خايمي (2009). "أوغست لوران: راديكالي وراديكالي" . التعليم الكمي . 20 (2): 166–175 . دوى : 10.1016/S0187-893X(18)30023-5 . ISSN 0187-893X . 
  9. ^ fr:Comptes rendus de l'Académie des Sciences/الجزء الأول، 1835/7 ديسمبر عبر ويكي مصدر . 
  10. ^ Annales de chimie et de physique (بالفرنسية). 1837.
  11. "À Propos de l'anthracène et de l'alizarine – p3 – N°467 – L'Actualité Chimique, le Journal de la SCF" . Société Chimique de France (SCF) (بالفرنسية) . تم الاسترجاع 2024-11-11 .
  12. جاكسون، سي. لورينغ؛ وايت، ج. فليمنغ (1880). "أبحاث حول مركبات البنزيل المستبدلة. الورقة التاسعة. تخليق الأنثراسين والفينانثرين من أورثوبرومبنزيل بروميد" . وقائع الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم . 16 : 63-77 . ISSN 0199-9818 . JSTOR 25138602 .  
  13. فريتاليت، ميندات، https://www.mindat.org/min-54360.html
  14. "الأنثراسين" . الجمعية الكيميائية الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14-09-2022 .
  15. باس، ك.س. (1962). "9،10-ثنائي هيدروأنثراسين". التخليق العضوي . 42 : 48. doi : 10.15227/orgsyn.042.0048.
  16. جونسون، كيث إي.؛ باجني، ريتشارد إم.، "الأملاح السائلة للتفاعلات"، موسوعة كيرك-أوتمير للتكنولوجيا الكيميائية ، نيويورك: جون وايلي، ص 28، doi : 10.1002/0471238961.liqupagn.a01 ، ISBN  9780471238966
  17. ريكبورن، بروس (1998). "تفاعل ريترو-ديلز-ألدر، الجزء الأول: ثنائيات CC المحبة للإلكترونات". التفاعلات العضوية . الصفحات 1-393 . doi : 10.1002/0471264180.or052.01 . ISBN  978-0-471-26418-7.
  18. بواس-لوران، هنري؛ ديسفيرن، جان-بيير؛ كاستيلان، آلان؛ لابوياد، رينيه (2000). "التفاعل الضوئي لثنائي الأنثراسينات في المحلول السائل: الجوانب البنيوية". مجلة الجمعية الكيميائية . 29 : 43-55 . doi : 10.1039/a801821i .
  19. شارلتون، كيمبرلي دي إم؛ بروكوبتشوك، إرنست إم. (2011). "المركبات التناسقية كمحفزات: أكسدة الأنثراسين بواسطة بيروكسيد الهيدروجين في وجود VO(acac)2". مجلة التعليم الكيميائي . 88 (8): 1155-1157 . Bibcode : 2011JChEd..88.1155C . doi : 10.1021/ed100843a .
  20. سكالاميرا، داني؛ فيليكوفيتش، يلينا؛ بتيتشيك، لوسيا؛ سامبول، ماتيا؛ مليناريتش-ماجيرسكي، كاتا؛ باساريتش، نيكولا (2017). “توليف أنثراسينات غير متماثلة غير متماثلة”. رباعي الاسطح . 73 (40): 5892-5899 . دوى : 10.1016/j.tet.2017.08.038 .
  21. هيلبرون، آي إم؛ هيتون، جيه إس (1923). "9،10-ثنائي برومو أنثراسين". التخليق العضوي . 3 : 41. doi : 10.15227/orgsyn.003.0041 .
  22. "الأنثراسين" . الجمعية الكيميائية الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يناير 2025 .
  23. زيتلر، أليكس (27 يونيو 2012). الطلاء المطابق 101: نظرة عامة، وتطوير العمليات، وطرق التحكم (ملف PDF) (تقرير فني). شركة BTW.
  24. 1 2 3 كولين، جيرد. هوك، هارتموت؛ تالبيرسكي، يورغ (2006). "أنثراسين". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a02_343.pub2 . رقم ISBN 978-3-527-30673-2.
  25. "1-هيدروكسي أنثراسين - صفحة بيانات المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا" . webbook.nist.gov . المعهد الوطني الأمريكي للمعايير.
  26. "2-هيدروكسي أنثراسين - صفحة بيانات المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا" . webbook.nist.gov . المعهد الوطني الأمريكي للمعايير.
  27. «تقيّم دراسات الوكالة الدولية لأبحاث السرطان قدرة الأنثراسين، و2-بروموبروبان، وميثاكريلات البوتيل، وفوسفيت ثنائي ميثيل الهيدروجين على التسبب بالسرطان» . www.iarc.who.int . تاريخ الاطلاع: 17 يناير 2025 .