Language
Country/Area
No result found
ل تعرف كيفية جعل ذرات الكلور تخرج من الحلقة العطرية
تختلف تفاعلات الاستبدال العطرية النووية في أنها تحدث عند ذرة كربون ثلاثية السطوح بدلاً من ذرة كربون رباعية السطوح.
إن آلية تفاعلات الاستبدال العطري النوكليوفيلي تختلف عن تفاعل SN2 العام لأن ذرة الكربون التي تتعرض لهجوم نووي في الحلقة العطرية تكون مهجنة من نوع sp2. وهذا يعني أن النواة المحبة للذرة يجب أن تهاجم من الخلف، وهو أمر ليس سهلاً في الجزيئات التي تحتوي على حلقة البنزين لأن العائق الفراغي لحلقة البنزين يجعل هذه العملية صعبة. والوضع قاتم على نحو مماثل بالنسبة لآلية SN1، ما لم تكن المجموعة المغادرة جيدة للغاية، وهو ما ينطوي عادة على تكوين كاتيون عطري، وهو أمر غير موات كيميائيا للغاية.
آلية الاستبدال العطري النوكليوفيلي
يمكن أن تخضع الحلقات العطرية للاستبدال النووي من خلال مجموعة متنوعة من المسارات، بما في ذلك آلية SNAr (الإضافة والإزالة)، وآلية SN1، وآلية البنزين، وآلية الجذور الحرة SRN1، وآلية ANRORC، والاستبدال النووي البديل. ومن بينها، تعتبر آلية SNAr الأكثر أهمية. يمكن للمجموعات الساحبة للإلكترون أن تقوم بتنشيط الحلقات العطرية بشكل فعال، مما يجعلها أكثر عرضة للهجوم النووي. على سبيل المثال، عندما تكون مجموعة النيترو موجودة في وضع أورثو أو بارا بالنسبة لمجموعة الهالوجين المغادرة، يكون حدوث آلية SNAr أكثر ملاءمة.
في تفاعلات SNAr، يساعد وجود مجموعة النيترو في تثبيت معقد مايزنهايمر الذي يتم إنتاجه عندما يهاجم النوكليوفيل الهيدروكسيلي المركب العطري.
إذا أخذنا تفاعل الاستبدال العطري النووي لـ 2,4-dinitrochlorobenzene في محلول قاعدي من الماء كمثال، فإن مجموعة النيترو، كمنشط للاستبدال النووي، يمكنها تثبيت تفاعل الاستبدال العطري الناتج عن هجوم الهيدروكسيد. معقد. إن تكوين هذا المركب بطيء نسبيًا لأن فقدان الخاصية العطرية يؤدي إلى زيادة الطاقة. ومع ذلك، بمجرد اختفاء الكلور واستعادة العطرية، تحدث العملية بسرعة. ومع تقدم الوقت، سوف يصل التفاعل في النهاية إلى التوازن الكيميائي، مما يؤدي إلى تكوين 2،4-دينيتروفينول.
أمثلة شائعة لتفاعلات الاستبدال العطرية النيوكليوفيلية
لا تقتصر تفاعلات الاستبدال العطرية النيوكليوفيلية على مركبات البنزين؛ حيث يمكن للمركبات العطرية غير المتجانسة مثل البيريدين أن تكون أكثر تفاعلية في بعض الحالات. على سبيل المثال، يكون البيريدين نشطًا بشكل خاص في تفاعلات الاستبدال عند موضع أورثو أو بارا في حلقة عطرية لأن الشحنة السالبة تكون غير موضعية بشكل فعال عند ذرة النيتروجين. ومن بينها، تفاعل تشيتشيبابين هو مثال كلاسيكي لتفاعل أميد الصوديوم والبيريدين لتكوين 2-أمينوبيريدين.كما تتطور تفاعلات الاستبدال العطرية النيوكليوفيلية. وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن معقد ميزنهايمر ليس مجرد وسيط في بعض الحالات، بل قد يكون حالة انتقالية لـ "عملية SN2 الأمامية"، وهو ما يغير الفهم السابق لـ فهم آلية التفاعل.
على الرغم من أن الرابطة C-F للفلورايد قوية جدًا، إلا أن الفلور هو مجموعة مغادرة مثالية في تفاعلات SNAr بسبب كهرسلبيته العالية للغاية.
يستمر البحث في تفاعلات الاستبدال العطرية النووية في جلب رؤى جديدة، ومع ظهور محفزات جديدة، يمكن استخدام هذه التفاعلات حتى في التركيبات غير المتماثلة. منذ الإبلاغ عنه لأول مرة في عام 2005، أظهر هذا التفاعل تدريجيًا إمكاناته في تركيب الجزيئات الكيرالية.
هل يمكن لهذه المعرفة الأساسية أن تحسن فهمنا وتطبيقنا لكيمياء الحلقات العطرية؟
