بيريلوم
البيريلوم أيون موجب الشحنة ( كاتيون ) صيغته C₅H₅O⁺ ، ويتكون من حلقة سداسية تضم خمس ذرات كربون ، ترتبط كل منها بذرة هيدروجين ، وذرة أكسجين موجبة الشحنة . الروابط في الحلقة مترافقة كما في البنزين ، مما يمنحها صفة عطرية . وبسبب الشحنة الموجبة، تكون ذرة الأكسجين ثلاثية التكافؤ . البيريلوم مركب أحادي الحلقة وغير متجانس الحلقات ، وهو أحد أيونات الأوكسونيوم .
توليف
يمكن إنتاج أملاح البيريليوم بسهولة من مواد أولية بسيطة من خلال تفاعل تكثيف . [ 2 ]
يمكن الحصول على أملاح البيريلوم ذات البدائل العطرية، مثل رباعي فلوروبورات 2،4،6-ثلاثي فينيل بيريلوم، من مولين من الأسيتوفينون ، ومول واحد من البنزالدهيد ، وفائض من حمض رباعي فلوروبوريك . [ 3 ] أما بالنسبة لأملاح البيريلوم ذات البدائل الألكيلية، مثل أملاح 2،4،6-ثلاثي ميثيل بيريلوم، فإن أفضل طريقة هي استخدام طريقة بالابان - نينيتزيسكو -برايل من البيوتانول الثالثي وأنهيدريد الخل في وجود حمض رباعي فلوروبوريك، [ 4 ] أو حمض البيركلوريك، [ 5 ] أو حمض ثلاثي فلورو ميثان سلفونيك. [ 6 ]
تقوم قواعد الهيدروكسيد بفتح البيريدين وتحليله مائياً إلى قاعدة إينيديون التي تتشكل حلقية في الأحماض القوية جداً إلى كاتيون بيريليوم. [ 7 ]
تؤدي ظروف التحلل الإينولية (حمض قوي) إلى إجبار البيرونات على التحول إلى متصاوغها البيريليومي. [ 8 ]
الخواص الكيميائية
يشكل البيريليوم ومشتقاته أملاحًا مستقرة مع مجموعة متنوعة من الأنيونات. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
مثل أيونات الأوكسونيوم الأخرى ، يكون البيريلوم غير مستقر في الماء المتعادل. ومع ذلك، فإن البيريلوم أقل تفاعلاً بكثير من أيونات الأوكسونيوم العادية بسبب استقراره العطري. يؤثر الأكسجين ذو السالبية الكهربية العالية بشدة على المدارات في الحلقة العطرية، وتكون مشتقات البيريلوم مقاومة للغاية للاستبدال العطري المحب للإلكترونات . تتفاعل كاتيونات البيريلوم مع النيوكليوفيلات في المواضع أورثو وبارا ، عادةً من خلال ANRORC . [ 15 ]
تتحول أملاح 2،4،6-ثلاثي فينيل بيريلوم بواسطة قواعد الهيدروكسيد إلى 1،5-إين ديون مستقر (قاعدة زائفة)، بينما تُنتج أملاح 2،4،6-ثلاثي ميثيل بيريلوم عند معالجتها بهيدروكسيدات القلويات الساخنة قاعدة زائفة غير مستقرة تخضع لتكثيف جزيئي داخلي ينتج عنه 3،5- ثنائي ميثيل فينول . في أكسيد الديوتيريوم الدافئ، تخضع أملاح 2،4،6-ثلاثي ميثيل بيريلوم لتبادل نظائري لذرات الهيدروجين في مجموعة الميثيل 4 أسرع من مجموعتي الميثيل 2 و6، مما يسمح بتخليق مركبات مُدَوتَرة انتقائية موضعياً.
المشتقات
تُعدّ خاصية محبة الإلكترونات لمركبات البيريلوم موادًا مفيدة لإنتاج مركبات أخرى ذات طابع عطري أقوى. تُنتج أملاح البيريلوم البيريدينات مع الأمونيا ، [ 16 ] وأملاح البيريدينيوم مع الأمينات الأولية، وأكاسيد البيريدين- N مع الهيدروكسيل أمين ، والفوسفابنزينات مع مشتقات الفوسفين ، وأملاح الثيوبيريليوم مع كبريتيد الهيدروجين ، ومشتقات البنزين مع الأسيتونيتريل أو النيتروميثان .
تُشتق العديد من الكاتيونات المهمة رسميًا من البيريلوم عن طريق استبدال مجموعات وظيفية مختلفة ببعض أو كل ذرات الهيدروجين في الحلقة. يتفاعل 2،4،6-ثلاثي فينيل بيريلوم مع الأمينات الأولية لإنتاج مشتقات البيريدينيوم المعروفة باسم "أملاح كاتريتزكي "؛ وهي شائعة الاستخدام في الإزاحة النيوكليوفيلية للأمين المحفزة بالمعادن. [ 15 ]
بيرون
إن كاتيون البيريلوم الذي يحتوي على مجموعة هيدروكسيل أنيونية في الموضع 2 ليس المركب العطري ثنائي القطب ( 1 )، بل هو اللاكتون غير المشبع المتعادل 2-بيرون أو بيران-2-ون ( 2 ). ومن أهم ممثلي هذه الفئة الكومارين . وبالمثل، فإن مركب البيريلوم الذي يحتوي على مجموعة هيدروكسيل في الموضع 4 هو γ-بيرون أو بيران-4-ون ( 4 )، وتنتمي إلى هذه المجموعة مركبات مثل المالتول .

من المعروف أن مركبات 2-بيرون تتفاعل مع الألكاينات في تفاعل ديلز-ألدر لتكوين مركبات أرينية مع انطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون . على سبيل المثال: [ 17 ]

تعتبر مركبات 3-بيرون غير مستقرة للغاية بحيث لا يمكن عزلها، ولكنها تظهر كمركبات وسيطة في التفاعل .
أرومات الأوكسونيوم متعددة الحلقات
أيون الكرومينيليوم
يُطلق على أيون البيريلوم ثنائي الحلقة اسم أيون البنزوبيريلوم ( حسب التسمية النظامية : أيون الكرومينيليوم ) (الصيغة الكيميائية: C9H7O + ، الكتلة المولية: 131.15 غ/مول، الكتلة الدقيقة: 131.04968983 ). ويمكن اعتباره مشتقًا مشحونًا من 2H - 1- بنزوبيران ( حسب التسمية النظامية: 2H- كرومين ، C9H8O ) ، أو مشتقًا حلقيًا غير متجانس (مشحونًا ) مُستبدلًا من النفثالين ( C10H8 ) .
أيون فلافيليوم
في علم الأحياء، يُشار إلى أيون 2-فينيل بنزوبيريليوم (2-فينيل كرومينيليوم) باسم فلافيليوم . ومن بين المركبات المشتقة من فلافيليوم الأنثوسيانيدينات والأنثوسيانينات ، وهي أصباغ مسؤولة عن ألوان العديد من الأزهار.
كاتيون نافثوكسانثينيوم
توجد أيضًا مشتقات متعددة الحلقات أعلى من البيريلوم. ومن الأمثلة الجيدة على ذلك نافثوكسانثينيوم . يتميز هذا الصبغ بثباته العالي، وطابعه العطري، وبنيته المستوية. يمتص الضوء في نطاق الأشعة فوق البنفسجية والزرقاء، ويُظهر خصائص ضوئية فيزيائية استثنائية. ويمكن تصنيعه عن طريق التفاعلات الكيميائية أو الكيميائية الضوئية. [ 18 ]

كاتيون فلافيليوم
كاتيون نافثوكسانثينيوم
انظر أيضاً
- حلقات عطرية سداسية الأضلاع استُبدلت فيها ذرة كربون واحدة بمجموعة أخرى: بورابنزين ، سيلابنزين ، جيرمابنزين ، ستانابنزين ، بيريدين ، فوسفورين ، أرسابنزين ، ستيبابنزين ، بيزمابنزين ، ثيوبيريليوم ، سيلينوبيريليوم ، تيلوروبيريليوم
- البيران ، C5H6O (البيرونات التي تفتقر إلى مجموعة الكيتون )
مراجع
- ↑ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (2014). تسمية الكيمياء العضوية: توصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية والأسماء المفضلة 2013. الجمعية الملكية للكيمياء . ص 1097. doi : 10.1039/9781849733069 . ISBN 978-0-85404-182-4.
- ↑ بالابان، أ. ت.؛ وراي، ف. (1977). " أطياف الرنين النووي المغناطيسي للكربون -13 لبعض أملاح البيريليوم والمركبات ذات الصلة". الرنين المغناطيسي العضوي . 9 (1): 16-22 . doi : 10.1002/mrc.1270090105 .
- ↑ ديمروث، كارل؛ رايشاردت، سي؛ فوغل، ك. (1969). "رباعي فلوروبورات 2،4،6-ثلاثي فينيل بيريلوم" . التخليق العضوي . 49المجلدات المجمعة ، المجلد 5 .
- ↑ بالاتان، أ. ت.؛ بولتون، أ. ج. (1969). "رباعي فلوروبورات 2،4،6-ثلاثي ميثيل بيريلوم" . التخليق العضوي . 49 المجلدات المجمعة ، المجلد 5، الصفحات 1112-1113 .
- ^ بالابان، الكسندرو ت. نينيتيسكو، كوستين د. (1968). "2،4،6-تريميثيلبيريليوم بيركلورات" . التوليفات العضوية . 44 المجلدات المجمعة ، المجلد 5، الصفحات 1088، 1106، 1114، 1135 .
- ↑ بالابان، ألكساندرو ت.؛ بولتون، أ. ج. (1973). "2،4،6-ثلاثي ميثيل بيريلوم ثلاثي فلورو ميثان سلفونات" . التخليق العضوي المجلدات المجمعة ، المجلد 5، الصفحات 1112 ، 1114-1116 .
- ^ جوميز بالومينو ، أليخاندرو. جيازة، كليمان؛ بوش، جوليا؛ فاغنر، لوكاس. كورنيلا، جوزيب (2023). "تحضير بيريليوم رباعي فلوروبورات (Pyry-BF 4 )" . التوليفات العضوية . 100 : 361 – 381.
- ↑ أجييمانغ، نانا ب.؛ موريللي، رايان ب. (2019). "تخليق 5-هيدروكسي-4-ميثوكسي-2-ميثيل بيريلوم ثلاثي فلورو ميثان سلفونات من حمض الكوجيك" . التخليق العضوي . 96 : 494-510 .
- ↑ جيلكريست، تي إل (1997). كيمياء المركبات الحلقية غير المتجانسة . لونجمان. ISBN 0-582-27843-0.
- ↑ بالابان، أ. ت.؛ شروث، و.؛ فيشر، ج. (1969). "أملاح البيريلوم، الجزء الأول: التخليق". في كاتريتزكي، أ. ر.؛ بولتون، أ. ج. (محرران). التقدم في الكيمياء الحلقية غير المتجانسة ، المجلد 10. المجلد 10. نيويورك: أكاديميك برس. الصفحات 241-326 . doi : 10.1016/S0065-2725(08)60499-7 . ISBN 978-0-12-020610-0.
- ↑ بالابان، أ. ت.؛ دينكوليسكو، أ.؛ دوروفينكو، ج. ن.؛ فيشر، ج. و.؛ كوبليك، أ. ف.؛ ميزيريتسكي، ف. ف.؛ شروث، و. (1982). كاتريتسكي، أ. ر. (محرر). أملاح البيريلوم. التخليق، والتفاعلات، والخواص الفيزيائية . التقدم في كيمياء المركبات الحلقية غير المتجانسة: ملحق. المجلد 2. نيويورك: أكاديميك برس. ISBN 978-0-12-020652-0.
- ↑ بالابان، أ. ت. (1979). "كاتيون البيريلوم كمركب وسيط في الكيمياء العضوية" . في: ميترا، ر. ب.؛ أيانجار، ن. ر.؛ جوجتي، ف. ن.؛ أتشيسون، ر. م.؛ كرومويل، ن. (محررون). اتجاهات جديدة في كيمياء المركبات الحلقية غير المتجانسة . دراسات في الكيمياء العضوية. المجلد 3. أمستردام: إلسيفير. الصفحات 79-111 . ISBN 978-0-444-41737-4.
- ↑ بالابان، أ. ت. (1987). "أملاح البيريلوم كمركبات وسيطة مفيدة". في تشيزوف، أ. (محرر). التخليق العضوي: الاتجاهات الحديثة . أكسفورد: بلاكويل. ص 263-274 . ISBN 0-632-02014-8.
- ↑ بالابان، تي إس؛ بالابان، إيه تي (2003). "أملاح البيريلوم". الهيتارينات وأنظمة الحلقات ذات الصلة، الهيتارينات السداسية ذات الكالكوجين الواحد . علم التخليق؛ طرق هوبن-ويل للتحولات الجزيئية. المجلد 14. شتوتغارت: دار نشر جورج ثيم. الصفحات 11-200 . ISBN 978-3-13-118641-6.
- بانغ ، يو؛ موسر، دانيال؛ كورنيلا، جوزيب (2020). "أملاح البيريلوم: كواشف انتقائية لتنشيط مجموعات الأمين الأولية في التخليق العضوي" . التخليق . 52 (4): 489-503 . doi : 10.1055/s-0039-1690703 . S2CID 208705148 .
- ↑ أندرسون، أ.ج.؛ ستانغ، ب.ج. (1981). "2،6-ثنائي- ثالثي -بوتيل-4-ميثيل بيريدين" . التخليق العضوي . 60 : 34المجلدات المجمعة ، المجلد 7، صفحة 144 .
- ↑ ديلاني، بي إم؛ مور، جيه إي؛ هاريتي، جيه بي إيه (2006). "طريقة إضافة حلقية لإسترات حمض البورونيك الألكينيلية إلى إسترات حمض البورونيك العطرية الوظيفية". مجلة الاتصالات الكيميائية . 2006 (31): 3323-3325 . doi : 10.1039/b607322k . PMID 16883424 .
- ↑ بوخر، ج.؛ بريسولي-أوباش، ر.؛ بروسا، س.؛ فلورس، س.؛ لويس، ج. ل.؛ غريلو، ت. أ.؛ نونيل، س. (2014). "إخماد بيتا-فينيل لـ 9-فينيل فينالينونات: تفاعل حلقي ضوئي جديد ذو آثار بيولوجية". الكيمياء الفيزيائية والكيمياء الفيزيائية . 16 (35): 18813-18820 . Bibcode : 2014PCCP...1618813B . doi : 10.1039/C4CP02783C . PMID 25079707 .
- مركبات حلقية غير متجانسة تحتوي على الأكسجين
- حلقات سداسية
- الكاتيونات
- مركبات الأوكسونيوم
