انشقاق الرابطة

في الكيمياء ، يُعرف انشطار الرابطة الكيميائية بانفصال الروابط الكيميائية . ويُشار إلى هذه العملية عمومًا بالتفكك عندما ينقسم الجزيء إلى جزأين أو أكثر. ^{[ 1 ]}

بشكل عام، يُصنف انشطار الروابط إلى نوعين: متجانس وغير متجانس ، وذلك تبعًا لطبيعة العملية. يمكن استخدام طاقات الإثارة الثلاثية والفردية لرابطة سيجما لتحديد ما إذا كانت الرابطة ستسلك مسار الانشطار المتجانس أو غير المتجانس. ^{[ 2 ]} تُعد رابطة سيجما بين ذرتي فلز استثناءً ، لأن طاقة إثارتها عالية للغاية، وبالتالي لا يمكن استخدامها لأغراض الملاحظة. ^{[ 2 ]}

في بعض الحالات، يتطلب كسر الرابطة وجود عوامل محفزة . ونظرًا لطاقة تفكك الرابطة العالية لرابطة C-H ، والتي تبلغ حوالي 100 كيلو كالوري/مول (420 كيلو جول/مول) ، فإن كمية كبيرة من الطاقة مطلوبة لفصل ذرة الهيدروجين عن الكربون وربط ذرة أخرى بالكربون. ^{[ 3 ]}  

في الانشطار المتجانس، أو التحلل المتجانس ، ينقسم الإلكترونان الموجودان في الرابطة التساهمية المنشطرة بالتساوي بين النواتج. تُعرف هذه العملية أيضًا بالانشطار المتجانس أو الانشطار الجذري . طاقة تفكك الرابطة هي مقدار الطاقة اللازمة لكسر الرابطة بشكل متجانس. يُعد هذا التغير في المحتوى الحراري أحد مقاييس قوة الرابطة .

طاقة الإثارة الثلاثية لرابطة سيجما هي الطاقة اللازمة للتفكك المتجانس، ولكن طاقة الإثارة الفعلية قد تكون أعلى من طاقة تفكك الرابطة بسبب التنافر بين الإلكترونات في الحالة الثلاثية . ^{[ 2 ]}

في الانشطار غير المتجانس، أو التحلل غير المتجانس ، تنكسر الرابطة بطريقة تجعل زوج الإلكترونات المشترك أصلاً يبقى مع أحد الجزأين. وهكذا، يكتسب أحد الجزأين إلكتروناً، ليصبح لديه إلكترونات رابطة، بينما يفقد الجزء الآخر إلكتروناً. ^{[ 4 ]} تُعرف هذه العملية أيضاً بالانشطار الأيوني.

طاقة الإثارة المفردة لرابطة سيجما هي الطاقة اللازمة للتفكك غير المتجانس، ولكن قد تكون طاقة الإثارة المفردة الفعلية أقل من طاقة تفكك الرابطة غير المتجانسة نتيجةً للتجاذب الكولومبي بين جزئي الأيون. ^{[ 2 ]} طاقة الإثارة المفردة لرابطة سيجما بين ذرتي سيليكون أقل من طاقة الإثارة المفردة لرابطة سيجما بين ذرتي كربون ، على الرغم من أن قوة الرابطة بينهما تبلغ 327 كيلوجول/مول و607 كيلوجول/مول على التوالي.على التوالي، لأن السيليكون يتمتع بألفة إلكترونية أعلى وجهد تأين أقل من الكربون. ^{[ 2 ]}

يحدث التحلل غير المتجانس بشكل طبيعي في التفاعلات التي تتضمن روابط مانحة للإلكترونات ومعادن انتقالية ذات مدارات فارغة. ^{[ 4 ]}

في عملية فتح الحلقة، يبقى الجزيء المنقسم كوحدة واحدة. ^{[ 5 ]} تنكسر الرابطة، لكن الجزأين يظلان متصلين بأجزاء أخرى من البنية. على سبيل المثال، يمكن فتح حلقة الإيبوكسيد عن طريق الانشطار غير المتجانس لإحدى روابط الكربون-الأكسجين القطبية لتكوين بنية غير حلقية واحدة. ^{[ 5 ]}

في الكيمياء الحيوية ، تُعرف عملية تكسير الجزيئات الكبيرة عن طريق كسر روابطها الداخلية باسم الهدم . وتُعرف الإنزيمات التي تحفز كسر الروابط باسم اللياسات ، إلا إذا كانت تعمل عن طريق التحلل المائي أو الأكسدة والاختزال ، وفي هذه الحالة تُعرف باسم الهيدرولازات والأكسيدوريدوكتازات على التوالي.

في علم البروتينات ، تُستخدم عوامل التحلل في تحليل البروتينات، حيث تُقطع البروتينات إلى أجزاء ببتيدية أصغر. ^{[ 6 ]} ومن أمثلة عوامل التحلل المستخدمة: بروميد السيانوجين ، والبيبسين ، والتربسين . ^{[ 6 ]}