نمط استبدال الأرين

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 16 صور
الموسوعة الحرة

تُعد أنماط استبدال الأرين جزءًا من تسمية IUPAC للكيمياء العضوية وتحدد موضع البدائل الأخرى غير الهيدروجين بالنسبة لبعضها البعض على الهيدروكربون العطري .

استبدال أورثو ، ميتا ، وبارا

أنماط استبدال الأرين الرئيسية
  • في الاستبدال في الوضع أورثو ، يشغل بديلان مواقع متجاورة، والتي يمكن ترقيمها 1 و 2. في الرسم التخطيطي، يتم تمييز هذه المواقع بـ R و ortho .
  • في الاستبدال ميتا ، تشغل البدائل المواضع 1 و 3 (المقابلة لـ R و ميتا في الرسم التخطيطي).
  • في الاستبدال في الوضع بارا ، تشغل البدائل الأطراف المتقابلة (الموقعين 1 و 4، المقابلين لـ R و بارا في الرسم التخطيطي).

تُعتبر التولويدينات مثالاً على هذه الأنواع الثلاثة من الاستبدال.

توليف

تميل المجموعات المانحة للإلكترونات، على سبيل المثال مجموعات الأمينو والهيدروكسيل والألكيل والفينيل ، إلى أن تكون موجهة في الوضعين أورثو وبارا ، بينما تميل المجموعات الساحبة للإلكترونات مثل مجموعات النيترو والنتريل والكيتون ، إلى أن تكون موجهة في الوضع ميتا .

ملكيات

على الرغم من اختلاف التفاصيل باختلاف المركب، إلا أن المتصاوغات الثلاثة في الأرينات البسيطة ثنائية الاستبدال تميل إلى امتلاك نقاط غليان متقاربة. ومع ذلك، فإن المتصاوغ بارا عادةً ما يكون له أعلى نقطة انصهار وأقل ذوبانية في مذيب معين، من بين المتصاوغات الثلاثة. [ 1 ]

فصل المتصاوغات أورثو وبارا​

نظراً لأن المجموعات المانحة للإلكترونات تُوجّه إلى الوضعين أورثو وبارا ، فإن فصل هذه المتصاوغات يُعدّ مشكلة شائعة في الكيمياء التركيبية. وتوجد عدة طرق لفصل هذه المتصاوغات:

استبدال إيبسو ، ميزو ، وبيري

استبدال الصور السينمائية والتلفزيونية

  • في تفاعل الاستبدال السين ، تشغل المجموعة الداخلة موقعًا مجاورًا للموقع الذي تشغله المجموعة المغادرة . على سبيل المثال، يُلاحظ تفاعل الاستبدال السين في كيمياء الأراين . [ 4 ]
  • يحدث الاستبدال عن بعد عندما يكون الموضع الجديد على بعد أكثر من ذرة واحدة على الحلقة. [ 5 ]

أصل الكلمة

تُشتق البادئات ortho و meta و para من اليونانية، وتعني على التوالي: صحيح ، ولاحق ، وبجانب . ولعلّ العلاقة بالمعنى الحالي ليست واضحة. فقد استُخدم وصف ortho تاريخيًا للدلالة على المركب الأصلي، بينما كان يُطلق على المتصاوغ غالبًا اسم المركب meta . على سبيل المثال، لا علاقة للاسمين الشائعين orthophosphoric acid و trimetaphosphoric acid بالمركبات العطرية على الإطلاق. وبالمثل، كان وصف para مخصصًا للمركبات شديدة التشابه فقط. وهكذا ، أطلق يونس ياكوب بيرزيليوس في الأصل على الشكل الراسيمي لحمض الطرطريك اسم "حمض paratartaric" (وهو مصطلح قديم آخر: حمض راسيمي ) في عام 1830. بدأ استخدام البادئات ortho و meta و para لتمييز متصاوغات الحلقات العطرية ثنائية الاستبدال مع فيلهلم كورنر في عام 1867، على الرغم من أنه استخدم البادئة ortho للإشارة إلى متصاوغ 1,4 والبادئة meta للإشارة إلى متصاوغ 1,2. [ 6 ] [ 7 ] كان الكيميائي الألماني كارل غرابه أول من استخدم، عام 1869، البادئات أورثو- ، ميتا- ، بارا- للدلالة على المواقع النسبية المحددة للمستبدلات على حلقة عطرية ثنائية الاستبدال (أي النفثالين ). [ 8 ] وفي عام 1870، طبق الكيميائي الألماني فيكتور ماير تسمية غرابه على البنزين لأول مرة . [ 9 ] وقد اعتمدت الجمعية الكيميائية التسمية الحالية عام 1879. [ 10 ]

أمثلة

تُعطى أمثلة على استخدام هذه التسمية لنظائر الكريزول ، C6H4 ( OH ) ( CH3 ) :

توجد ثلاثة متصاوغات استبدال الأرين لثنائي هيدروكسي بنزين ( C6H4 ( OH ) 2 ) – المتصاوغ أورثو كاتيكول ، والمتصاوغ ميتا ريزورسينول ، والمتصاوغ بارا هيدروكينون :

يوجد ثلاثة متصاوغات استبدال الأرين لحمض البنزين ثنائي الكربوكسيل (C6H4 ( COOH) 2 ) – متصاوغ أورثو حمض الفثاليك ، ومتصاوغ ميتا حمض الأيزوفثاليك ، ومتصاوغ بارا حمض التيريفثاليك :

يمكن استخدام هذه المصطلحات أيضًا في الأنظمة العطرية غير المتجانسة سداسية الحلقات مثل البيريدين ، حيث تُعتبر ذرة النيتروجين إحدى البدائل. على سبيل المثال، يُظهر النيكوتيناميد والنياسين استبدالات ميتا على حلقة البيريدين، بينما يكون كاتيون البراليدوكسيم متصاوغًا أورثو .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ موريسون وبويد، الكيمياء العضوية ، ألين وبيكون إنك، بوسطن، 1959. الفصل 9، ص 250.
  2. ↑ موريسون وبويد، الكيمياء العضوية ، ألين وبيكون إنك، بوسطن، 1959. الفصل 10، ص 290.
  3. ↑ موريسون وبويد، الكيمياء العضوية ، ألين وبيكون إنك، بوسطن، 1959. الفصل 21، الصفحات 573-574.
  4. ↑ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC )، موسوعة المصطلحات الكيميائية ، الطبعة الخامسة (الكتاب الذهبي) (2025). النسخة الإلكترونية: (2006 – ) " استبدال سينمائي ". doi : 10.1351/goldbook.C01081
  5. ↑ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC )، موسوعة المصطلحات الكيميائية ، الطبعة الخامسة (الكتاب الذهبي) (2025). النسخة الإلكترونية: (2006 – ) " الاستبدال عن بُعد ". doi : 10.1351/goldbook.T06256
  6. ^ فيلهلم كورنر (1867) “Faits pour servir à la déternation du lieu chimique dans la série Aromatique” (حقائق لاستخدامها في تحديد الموقع الكيميائي في السلسلة العطرية)، Bulletins de l'Académie royale des Sciences, des Lettres et des beaux-arts de Belgique ، السلسلة الثانية، 24  : 166-185؛ انظر بشكل خاص ص. 169. من ص. 169: "في سهولة التمييز بين هذه السلاسل الثلاث، في lesquelles les dérivés bihydroxyliques ont leurs termconstances، par les préfixes ortho -, para - et mêta -." (من السهل التمييز بين هذه السلاسل الثلاث - التي تحتوي فيها مشتقات ثنائي الهيدروكسي على المصطلحات المقابلة لها - من خلال البادئات أورثو -، وبارا -، وميتا -.)
  7. ^ Hermann von Fehling، ed.، Neues Handwörterbuch der Chemie [قاموس جديد موجز للكيمياء] (براونشفايغ، ألمانيا: Friedrich Vieweg und Sohn، 1874)، المجلد. 1، ص. 1142.
  8. ^ غرايبي (1869) “Ueber die دستور النفثالين” (في بنية النفثالين)، Annalen der Chemie und Pharmacie ، 149  : 20-28؛ انظر بشكل خاص ص. 26.
  9. ^ فيكتور ماير (1870) “Unter suchungen über die دستور der zweifach-substituirten Benzole” (تحقيقات في بنية البنزين ثنائي الاستبدال)، Annalen der Chemie und Pharmacie ، 156  : 265-301؛ انظر بشكل خاص الصفحات 299-300.
  10. ↑ ويليام ب. جنسن (مارس 2006) "أصول البادئات ortho- و meta- و para- في التسمية الكيميائية"، مجلة التعليم الكيميائي ، 83 (3) : 356.