Language
Country/Area
No result found
الهوية الغامضة للألكانات المكلورة: لماذا تعد هذه المواد الكيميائية "السلاح السري" للصناعة الحديثة؟
تلعب الكلورو ألكانات (وتسمى أيضًا الألكانات المهلجنة أو هاليدات الألكيل) دورًا أساسيًا في العمليات الكيميائية والصناعية الحديثة. لا يتم استخدام هذه الفئة من المركبات على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات التجارية فحسب، بل إنها تحظى بالتقدير أيضًا لخصائصها ومرونتها الاصطناعية.
الكلورو ألكانات لها الصيغة العامة "RX" حيث R هو ألكيل أو مجموعة ألكيل بديلة و X هو هالوجين (فلور، كلور، بروم، يود).
تم استخدام هذه المركبات من قبل البشر منذ القرن الخامس عشر، وكان أقدم مثال على ذلك هو إنتاج كلوريد الإيثيل. مع تطور الكيمياء العضوية في القرن التاسع عشر، أصبح التركيب المنهجي للكلورو ألكانات ممكنًا، وعلى وجه الخصوص، تم تطوير التكوين الانتقائي لروابط الهالوجين C.
الغرض والوظيفة
تُستخدم الألكانات المكلورة على نطاق واسع في مثبطات الحرائق، وطفايات الحرائق، والمبردات، والدوافع، والمذيبات والأدوية. وبفضل تنوعها، أصبحت هذه المركبات غير مكلفة ومتوفرة بسهولة في الكيمياء الصناعية.
على سبيل المثال، جذبت مركبات الكلورو فلورو كربون (CFCs) اهتماما عالميا بسبب تأثيرها على استنفاد الأوزون الجوي، في حين أصبح بروميد الميثيل مبيداً مثيراً للجدل. على الرغم من أن الألكانات المكلورة التي تحتوي على الكلور والبروم واليود فقط تشكل تهديدًا لطبقة الأوزون، فإن الألكانات المكلورة المتطايرة المفلورة قد تعمل أيضًا من الناحية النظرية كغازات دفيئة.ومع ذلك، لا يمكن تجاهل التأثير البيئي للألكانات المكلورة، وقد تم التأكد من أن العديد من الهيدروكربونات المكلورة هي ملوثات بيئية وسموم.
التصنيف والخصائص البنيوية
من وجهة نظر هيكلية، يمكن تصنيف الألكانات المكلورة إلى أولية، وثانوية، وثالثية، اعتمادًا على ذرة الكربون المرتبطة بها. ترتبط ذرة الكربون في كلورو ألكان الأولي بمجموعة ألكيل أخرى واحدة فقط، ومجموعة ألكيل ثانوية واحدة إلى اثنتين، ومجموعة ألكيل ثالثية واحدة إلى ثلاث. تكون نقاط الانصهار والغليان لهذه المركبات أعلى عمومًا من نقاط الانصهار والغليان للألكانات المقابلة لها، في حين تعتمد تفاعليتها على نوع الهالوجين الذي تحتويه.
"إن الهالوجينات، مثل الكلور والبروم، تجعل الكلورو ألكانات أكثر تفاعلية من الألكانات المقابلة لها، وهذا هو جذر الجدل."
على سبيل المثال، تمتلك الفلوروألكانات عمومًا نقاط انصهار وغليان أقل من نظيراتها غير المفلورة، وهي خصائص شاذة تعكس قابلية الاستقطاب المنخفضة للغاية لذرة الفلور.
التوليف والإنتاج
يمكن الحصول على تركيب الكلورو ألكانات من جميع المواد العضوية تقريبًا، وخاصة الألكانات والألكينات. في الصناعة، يمكن تحويل الألكانات بسهولة إلى كلورو ألكانات من خلال الهالوجينات الجذرية الحرة وتفاعلات الهالوجين.
بالإضافة إلى ذلك، فإن تركيب الكلورو ألكانات من الكحولات أو الأحماض الكربوكسيلية أمر شائع أيضًا، وهذه العمليات لها تطبيقات مهمة في المختبرات والصناعة.
الاعتبارات البيئية والسلامة
على الرغم من أن كلوريد الميثيل وبروميد الميثيل يتواجدان بشكل طبيعي بكميات كبيرة، إلا أن الألكانات المكلورة من صنع الإنسان أثارت مخاوف بشأن التلوث البيئي. إن السمية البيئية المزمنة والتسبب في السرطان هي الأسباب التي تجعل هذه المركبات بحاجة إلى إدارة صارمة.تتمتع الألكانات المكلورة بقدرة تجديد بطيئة نسبيًا، مما يجعل استمرارها في البيئة الطبيعية مشكلة.
واستجابة لهذه المشاكل، أبدى العلماء اهتماما واسع النطاق بدراسة الكائنات الحية الدقيقة التي تزيل الهالوجين على أمل إيجاد حلول فعالة لهذه التحديات البيئية.
