مجموعة فينيل

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة
مجموعة فينيل الجذرية

في الكيمياء العضوية ، تُعرف مجموعة الفينيل ، أو حلقة الفينيل ، بأنها مجموعة ذرية حلقية الشكل صيغتها C₆H₅⁻ ، ويُرمز لها عادةً بالرمز Ph ( أو φ ) أو Ø . ترتبط مجموعة الفينيل ارتباطًا وثيقًا بالبنزين ، ويمكن اعتبارها حلقة بنزين منزوعة ذرة هيدروجين ، والتي يمكن استبدالها بعنصر أو مركب آخر لتكون بمثابة مجموعة وظيفية . تتكون مجموعة الفينيل من ست ذرات كربون مرتبطة معًا في حلقة سداسية مستوية، خمس منها مرتبطة بذرات هيدروجين منفردة، بينما ترتبط ذرة الكربون المتبقية بمجموعة بديلة . تُعد مجموعات الفينيل شائعة في الكيمياء العضوية . [ 1 ] على الرغم من أنها تُصوَّر غالبًا بروابط ثنائية وأحادية متناوبة، إلا أن مجموعة الفينيل عطرية كيميائيًا ، وتتميز بأطوال روابط متساوية بين ذرات الكربون في الحلقة. [ 1 ] [ 2 ]

التسمية

عادةً، تُستخدم عبارة "مجموعة فينيل" كمرادف لـ C₆H₅⁻ ويُرمز لها بالرمز Ph (أو Φ قديمًا ) ، أو Ø . يُشار إلى البنزين أحيانًا بالرمز PhH. ترتبط مجموعات الفينيل عمومًا بذرات أو مجموعات أخرى. على سبيل المثال، يحتوي ثلاثي فينيل الميثان ( Ph₃CH₃ ) على ثلاث مجموعات فينيل مرتبطة بذرة الكربون نفسها. لا يُوصف العديد من مركبات الفينيل ، أو حتى معظمها ، بمصطلح "فينيل". على سبيل المثال، يُطلق على مشتق الكلورو C₆H₅Cl عادةً اسم كلوروبنزين ، على الرغم من أنه يُمكن تسميته كلوريد فينيل. في حالات خاصة ( ونادرة)، يتم الكشف عن مجموعات فينيل معزولة : أنيون الفينيل ( C₆H⁻⁵ ) ، وكاتيون الفينيل ( C₆H⁺⁵ ) ، وجذر الفينيل ( C₆H⁺ ) .6 ساعات • 5 ).

على الرغم من أن Ph و phenyl يرمزان حصريًا إلى C6H5− ، إلا أن المشتقات المستبدلة تُوصف أيضًا باستخدام مصطلحات الفينيل. على سبيل المثال، C6H4NO2− هو نيتروفينيل ، و C6F5− هو بنتافلوروفينيل . ترتبط مجموعات الفينيل أحادية الاستبدال (أي البنزينات ثنائية الاستبدال) بتفاعلات الاستبدال العطري المحب للإلكترونات ، وتتبع النواتج نمط استبدال الأرين . لذا ، فإن أي مركب فينيل مستبدل له ثلاثة متصاوغات: أورثو ( استبدال ثنائي في الموضعين 1 و2)، وميتا (استبدال ثنائي في الموضعين 1 و3)، وبارا (استبدال ثنائي في الموضعين 1 و 4). قد يكون مركب الفينيل ثنائي الاستبدال (البنزين ثلاثي الاستبدال)، على سبيل المثال، ثلاثي الاستبدال في المواضع 1 و3 و5 أو ثلاثي الاستبدال في المواضع 1 و2 و3. توجد درجات أعلى من الاستبدال، والتي تعد مجموعة البنتافلوروفينيل مثالاً عليها، ويتم تسميتها وفقًا لتسمية الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC).

أصل الكلمة

يُشتق اسم الفينيل من الكلمة الفرنسية phényle ، والتي بدورها مشتقة من الكلمة اليونانية φαίνω (phaino) التي تعني " اللامع " ، حيث كانت مركبات الفينيل الأولى التي سُميت منتجات ثانوية لتصنيع وتكرير غازات مختلفة تُستخدم في الإضاءة . [ 3 ] ووفقًا لمكموري، "الكلمة مشتقة من الكلمة اليونانية pheno التي تعني " أحمل النور " ، تخليدًا لاكتشاف مايكل فاراداي للبنزين عام 1825 من البقايا الزيتية التي خلّفها غاز الإضاءة المستخدم في مصابيح شوارع لندن." [ 4 ]   

البنية والترابط والخصائص

تُشتق مركبات الفينيل من البنزين ( C₆H₆ )، على الأقل من الناحية النظرية ، وغالبًا من حيث إنتاجها. من حيث خصائصها الإلكترونية، ترتبط مجموعة الفينيل بمجموعة الفينيل . تُعتبر عمومًا مجموعة ساحبة للإلكترونات حثيًا (-I ) ، نظرًا لارتفاع السالبية الكهربية لذرات الكربون sp² ، ومجموعة مانحة للإلكترونات بالرنين (+ M )، نظرًا لقدرة نظامها π على منح كثافة إلكترونية عند إمكانية الاقتران. [ 5 ] مجموعة الفينيل كارهة للماء . تميل مجموعات الفينيل إلى مقاومة الأكسدة والاختزال. تتمتع مجموعات الفينيل (مثل جميع المركبات العطرية) بثبات مُعزز مقارنةً بالروابط المكافئة في المجموعات الأليفاتية (غير العطرية). يُعزى هذا الثبات المُعزز إلى الخصائص الفريدة للمدارات الجزيئية العطرية . [ 2 ]

يبلغ طول الروابط بين ذرات الكربون في مجموعة الفينيل حوالي 1.4 أنغستروم . [ 6 ] 

في مطيافية الرنين النووي المغناطيسي للبروتون (1H - NMR) ، عادةً ما يكون لبروتونات مجموعة الفينيل إزاحات كيميائية تقارب 7.27 جزء في المليون. تتأثر هذه الإزاحات الكيميائية بتيار الحلقة العطرية وقد تتغير تبعًا للمستبدلات.

التحضير، والوقوع، والتطبيقات

تُضاف مجموعات الفينيل عادةً باستخدام كواشف تعمل كمصادر لأيون الفينيل السالب أو الموجب. ومن الكواشف النموذجية فينيل الليثيوم ( C₆H₅Li ) وفينيل المغنيسيوم بروميد ( C₆H₅MgBr ) . تتفاعل الكواشف المحبة للإلكترونات مع البنزين لإنتاج مشتقات الفينيل .

ج6ح6+هـ+⟶ج6ح5هـ+ح+{\displaystyle {\ce {C6H6 + E+ -> C6H5E + H+}}}

حيث E + (الكاشف "المحب للإلكترونات") = Cl + ، NO + 2 ، SO 3 . تسمى هذه التفاعلات بالاستبدال العطري المحب للإلكترونات .

توجد مجموعات الفينيل في العديد من المركبات العضوية، الطبيعية منها والمصنعة (انظر الشكل). يُعد حمض الفينيل ألانين الأميني ، الذي يحتوي على مجموعة فينيل، الأكثر شيوعًا بين المنتجات الطبيعية. ومن أهم منتجات صناعة البتروكيماويات مركب " BTX " الذي يتكون من البنزين والتولوين والزيلين، وجميعها لبنات بناء لمركبات الفينيل. يُشتق بوليمر البوليسترين من مونومر يحتوي على الفينيل، وتعود خصائصه إلى صلابة مجموعات الفينيل وكرهها للماء. تحتوي العديد من الأدوية، بالإضافة إلى العديد من الملوثات، على حلقات فينيل. يُعد الفينول، C₆H₅OH، أحد أبسط المركبات التي تحتوي على الفينيل . ويُقال غالبًا إن استقرار رنين الفينول يجعله حمضًا أقوى من الكحولات الأليفاتية مثل الإيثانول ( pKa = 10 مقابل 16-18). ومع ذلك، فإن المساهمة المهمة تكمن في زيادة السالبية الكهربية لذرة الكربون ألفا sp2 في الفينول مقارنة بذرة الكربون ألفا sp3 في الكحولات الأليفاتية. [ 7 ]

مراجع

  1. 1 2 مارس، جيري (1992). الكيمياء العضوية المتقدمة: التفاعلات والآليات والبنية (الطبعة الرابعة  ). نيويورك: وايلي. ISBN 978-0-471-60180-7.
  2. 1 2 "العطرية. البنزين والمركبات العطرية الأخرى" . كتاب إلكتروني في الكيمياء العضوية . جامعة ولاية ميشيغان.
  3. ↑ "فينيل" . الإنجليزية من قواميس ليكسيكو . مؤرشف من الأصل في 16 فبراير 2013. تم الاسترجاع في 24 يوليو 2019 .
  4. ↑ ماكموري، جون إي. (2009). الكيمياء العضوية، طبعة محسنة . سينجايج ليرنينج. ص 518. ISBN  9781111790042.
  5. ↑ هانش، كورين؛ ليو، أ.؛ تافت، ر. و. (1991-03-01). "دراسة استقصائية لثوابت هاميت للمستبدلات ومعاملات الرنين والمجال". مراجعات كيميائية . 91 (2): 165-195 . doi : 10.1021/cr00002a004 . ISSN 0009-2665 . 
  6. ↑ هاميكا، هندريك ف. (1987). "حساب بنى جذور الفينيل والبنزيل باستخدام طريقة UHF". مجلة الكيمياء العضوية . 52 (22): 5025-5026 . doi : 10.1021/jo00231a035 . ISSN 0022-3263 . 
  7. ↑ سيلفا، بيدرو خورخي (2009). "التأثيرات الاستقرائية والرنينية على حموضة الفينولات والإينولات والهيدروجينات ألفا الكربونيلية". مجلة الكيمياء العضوية . 74 (2): 914-916 . doi : 10.1021/jo8018736 . hdl : 10284/3294 . ISSN 0022-3263 . PMID 19053615 .  
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بمجموعة الفينيل على ويكيميديا ​​كومنز