تويت
ويمكن تقسيم العوامل النيكليوفيلية إلى نوعين:
( أ ) نيكلوفيلات تحمل شحنة سالبة على هيئة أيون
- مثل أيون الهيدروكسيد (OH-) وأيون الألكوكسيد ( -RO) وأيون السيانيد (CN-) وأيون الهاليد (-X) وغيرها.
(ب) نيكلوفيلات متعادلة ولكن تحمل زوجاً الكترونياً حراً
- مثل الماء (H2O) والأمونيا (NH3) والكحول (ROH) وغيرها.
- وفيما يلي أمثلة على تفاعلات الإستبدال النيكليوفيلية للهاليدات الألكيلية
يتم الإستبدال النيكليوفيلي على مجموعات فعالة أخرى بالإضافة إلى الهاليدات الألكيلية مثل الكحولات وغيرها
- وتجدر الإشارة إلى أن الإستبدال النيكليوفيلي يتم بصعوبة كبيرة جداً في حالة الهاليدات الأروماتية وكذلك هاليدات الفاينل Vinyl halides (والتي فيها ذرة الهالوجين مرتبطة مباشرة بذرة كربون الرابطة المضاعفة).
- فمثلاً نجد أنه يمكن التعرف على الهاليدات الألكيلية بترسب هالید الفضة عديم الذوبان وذلك عند تدفئة هذه الهاليدات مع کاشف نترات الفضة الكحولية. ولكن لايتم هذا التفاعل مع الهاليدات الأروماتية أو مع هاليدات الفاينل>
↓-R - X + Ag+ → R+ + Ag+ X
- ويرجع السبب إلى أن الرابطة بين الهالوجين والكربون في الهاليدات الأروماتية أو هاليدات الفاينل أقوى منها في حالة الهاليدات الألكيلية.
- يرجع سبب قوة الرابطة إلى إمكانية حدوث تأرجح بين أزواج الالكترونات الحرة في الهالوجين والكترونات باى في الحلقة الأروماتية أو الرابطة المضاعفة.
- هذا التأرجح (الرنين) يجعل الرابطة بين الهالوجين والكربون في تلك الهاليدات تأخذ صفة الرابطة المضاعفة والتي هي أقوى من الرابطة الأحادية.
- كما أن الهالوجين في تلك الهاليدات مرتبط بذرة كربون ذات الهجين sp2 وهذا يعني أن الرابطة بينهما أقصر وأقوى مما هو عليه الحال في هاليدات الألكيل حيث أن الهالوجين في الأخيرة مرتبط بذرة كربون ذات هجين sp3
لذلك نجد أنه لكي يتفاعل كلوروبنزين مع هيدروكسيد الصوديوم يجب أن نرفع درجة حرارة التفاعل إلى ٣٥٠ مo تحت ضغط عالي جداً (٤٥٠٠ رطل/ إنش٢)
( أ ) نيكلوفيلات تحمل شحنة سالبة على هيئة أيون
- مثل أيون الهيدروكسيد (OH-) وأيون الألكوكسيد ( -RO) وأيون السيانيد (CN-) وأيون الهاليد (-X) وغيرها.
(ب) نيكلوفيلات متعادلة ولكن تحمل زوجاً الكترونياً حراً
- مثل الماء (H2O) والأمونيا (NH3) والكحول (ROH) وغيرها.
- وفيما يلي أمثلة على تفاعلات الإستبدال النيكليوفيلية للهاليدات الألكيلية
يتم الإستبدال النيكليوفيلي على مجموعات فعالة أخرى بالإضافة إلى الهاليدات الألكيلية مثل الكحولات وغيرها
- وتجدر الإشارة إلى أن الإستبدال النيكليوفيلي يتم بصعوبة كبيرة جداً في حالة الهاليدات الأروماتية وكذلك هاليدات الفاينل Vinyl halides (والتي فيها ذرة الهالوجين مرتبطة مباشرة بذرة كربون الرابطة المضاعفة).
- فمثلاً نجد أنه يمكن التعرف على الهاليدات الألكيلية بترسب هالید الفضة عديم الذوبان وذلك عند تدفئة هذه الهاليدات مع کاشف نترات الفضة الكحولية. ولكن لايتم هذا التفاعل مع الهاليدات الأروماتية أو مع هاليدات الفاينل>
↓-R - X + Ag+ → R+ + Ag+ X
- ويرجع السبب إلى أن الرابطة بين الهالوجين والكربون في الهاليدات الأروماتية أو هاليدات الفاينل أقوى منها في حالة الهاليدات الألكيلية.
- يرجع سبب قوة الرابطة إلى إمكانية حدوث تأرجح بين أزواج الالكترونات الحرة في الهالوجين والكترونات باى في الحلقة الأروماتية أو الرابطة المضاعفة.
- هذا التأرجح (الرنين) يجعل الرابطة بين الهالوجين والكربون في تلك الهاليدات تأخذ صفة الرابطة المضاعفة والتي هي أقوى من الرابطة الأحادية.
- كما أن الهالوجين في تلك الهاليدات مرتبط بذرة كربون ذات الهجين sp2 وهذا يعني أن الرابطة بينهما أقصر وأقوى مما هو عليه الحال في هاليدات الألكيل حيث أن الهالوجين في الأخيرة مرتبط بذرة كربون ذات هجين sp3
لذلك نجد أنه لكي يتفاعل كلوروبنزين مع هيدروكسيد الصوديوم يجب أن نرفع درجة حرارة التفاعل إلى ٣٥٠ مo تحت ضغط عالي جداً (٤٥٠٠ رطل/ إنش٢)
تعليق