اسألني كيمياء - آخر الأسئلة والإجابات في الكيمياء العضوية

تم الإجابة عليه: مسائل محلولة على النشاط البصري

Thu, 23 Jan 2025 09:56:17 +0000

مسائل محلولة على النشاط البصري

مسألة (1): خليط متزن من β-D-Glucose & α-D-Glucose له دوران نوعي 52.7+ أحسب نسبة كل مكون علماً بأن الدوران النوعي لــ α-D-Glucose هو 112+ و β-D-Glucose هو 18.7+ عند الاتزان؟

الحل:

مسألة (2): عينة من سكر متعدد تزن 30g تحتوي فقط على D-Glucose & D-Mannose حللت حمضياً وخفف المحلول إلى 100mL فأعطى دوران ملاحظ 9.07^o+ في أنبوب بولاريميتر طوله 10cm أحسب نسبة المانوز إلى الجلوكوز في العينة علماً بأن الدوران النوعي عند الاتزان α/β-D-Glucose هو 52.7+ والدوران النوعي لـ α/β-D-Mannose هو 14.5+ والوزن الجزيئي للسكر 180؟

الحل:

- بعد عملية التحلل الحمضي ينتج خليط متزن من هيئات α/β ويكون الوزن الفعلي للسكريات الأحادية بعد التحلل هو 33.3g نتيجة لإضافة مول واحد من الماء 18g لكل مول سكر أحادي مترسب 162g.

مسألة (3): يلعب البولاريميتر أو saccharimeters دور مهم في صناعة السكر حيث يستخدم المقياس العالمي للسكر (Z^o) لوصف نقاوة السكر الصناعي. (يعطي القياس المعتمد دوران قدرة 34.626 في أنبوب بولاريميتر طوله 10cm في كل 260g.L^-1 وهذه القيمة تقابل 100Z^o على المقياس العالمي للسكر).

(أ) كم ستكون قيمة الدوران 34.626 عند مقارنتها بقيمة الدوران ل sucrose التي تبلغ 66.5+ في أنبوب بولاریمیتر 20cm في كل 1g.mL^-1 ؟ ثم عبر عن نقاوة العينة بالمقياس العالمي للسكر؟

(ب) أخذت عينة 24.633g/100mL من المراحل النهائية لتنقية السكر فأعطت دوران قدره 32.633 في أنبوب البولاريميتر طوله cm 20 فعلى افتراض أن الشوائب ليس لها دوران وبالتالي لا تؤثر على دوران السكر أحسب درجة نقاوة العينة؟

الحل:

مسألة (4): إذا كان الدوران النوعي لمحلول 1mol/100 mL من D-Asparagine هو 5.42+ ووزنه الجزيئي 132 فأوجد الدوران المولاري للمحلول؟

الحل:

مسألة (5): إذا كان الدوران النوعي لمحلول مائي من α-D-Mannose هو 29.3+ ولمحلول مائي من الأنومر β لنفس السكر هو 16.3- والدوران المشاهد لمحلول محضر حديثاً من الأنومر α هو 14.650^o+ في أنبوب البولاريميتر بطول 10cm وبعد مرور 10 دقائق تناقصت قيمة الدوران المشاهد إلى °11+ فاحسب معدل التحول الدوراني للمحلول؟

الحل:

مسألة (6): محلول يحتوي على خليط من إننتيومرات 2bromobutane وكان الدوران النوعي للأيزومر d النقي هو 39.4+ عند استخدام خلية 1dm فما هي قيمة الدوران المشاهد بتركيز 0.01g/mL للأيزومر d وتركيز 0.1g/mL للأيزومر l ؟

الحل:

مسألة (7): حضر محلول فعال بصرياً عن طريق خلط 10mL من الإننتيومر (R) بتركيز 0.1M مع 30mL من الإنتيومر (S) بتركيز 0.1M فكان الدوران النوعي للمحلول 4.8+ فأوجد الدوران النوعي لكل إيننتيومر؟

الحل:

مسألة (8): قيمة الدوران النوعي للمركب tartaric acid-(+) هي 12.0+ فكم يكون الدوران المشاهد لخليط يحتوي على 60% من الإيننتيومر (+) وعلى 40% من الإننتيومر (-)؟

الحل:

مسألة (9): ما هو الدوران المشاهد بالدرجات المحلول M 1×^3-10 من الـ Taxol (عقار ضد السرطان) علماً بأن الدوران النوعي له 49- في خلية البولاريميتر 1dm والوزن الجزيئي له 853.93g/mol؟

الحل:

تم الإجابة عليه: ما هي ظاهرة التحول الدوراني في الكيمياء الفراغية؟

Thu, 23 Jan 2025 09:30:46 +0000

التحول الدوراني Mutarotation

- تعني البادئة muta التحول أو التغير وهي ظاهرة تحدت في المواد الكربوهيدراتية عندما تكون الهيئة الحلقية cyclization من الهيئة ذات السلاسل المفتوحة.

- تؤدي هذه العملية إلى تكوين أيزومرات أنومريا anomeric isomers في الخليط فعند إذابة أحد الإيننتيومرات النقية في الماء فأن قيمة الدوران النوعي تتغير بمرور الوقت حتى تستقر عند قيمة معينة وهذا ما يعرف بالتحول الدوراني.

- يحدت على ذرة الكربون الأنومريا مباشرة نتيجة للاتزان بين الهيئة مفتوحة السلسلة (للألدهيد أو الكيتون) والهيئات الحلقية β,α لمشتقات pyranose, furanose.

- هي ظاهرة عامة تحدث في جميع الهيدروكربونات عند إذابتها في المحاليل المائية وهذه ميزة تخص هيئات hemiacetal فقط فعند إذابة عينة نقية من الأنومير α-D-glucopyranos في الماء يكون الدوران النوعي 112+ ومع مرور الزمن تتغير هذه القيمة إلى أن تستقر عند 52.7+.

- عند إذابة الأنومير β-D-glucopyranos في الماء يكون له دوران نوعي مقداره 18.7+ ومع مرور الزمن يتزايد حتى يصل إلى القيمة 52.7+ وهي نفس القيمة التي استقر عندها الأنومير α ويعرف هذا التغير في الدوران النوعي بالتحول الدوراني mutarotation أو mutation.

- يحدث التحول الدوراني عند تكوين الهيئات الحلقية للكربوهيدرات نتيجة للتغير بين هيئات الأنومير β,α في الخليط إلى أن يصل الخليط لحالة الاتزان.

- تختلف هذه الهيئات في التوزيع المجسم على ذرة كربون نصف الأسيتال (C1 للألدوز أو ذرة الكربون الأنوميريا) ويحفز ذلك بكل من الحمض أو القاعدة ولكنه يحدث بسهولة في الماء النقي وتتخذ تراكيب الـ pyranose هيئات الكرسي المميزة للحلقات السداسية.

- يحدت التحول الدوراني من خلال فتح حلقة pyranose إلى الألدهيد الحر تم بدوران 180^o حول الرابطة كربون - كربون لمجموعة الكربونيل تم يحدث إعادة تكوين لحلقة نصف الاسيتال من خلال هجوم مجموعة الهيدروكسيل على الوجه المعاكس لكربون مجموعة الكربونيل.

- بالتالي تعتمد قيمة التحول الدوراني على مدى التحول بين هيئتي pyronose وعند الاتزان تكون قيمة التحول الدوراني 52.7+ تكافئ 36% من الأنومير α وحوالي 64% من الأنومير β.

- عند إذابة الأنومير β-D-Mannopyranos في الماء تكون قيمة الدوران النوعي 16.3- تم تتزايد هذه القيمة بمرور الزمن نتيجة لتكوين الأنومير α حتى تصل إلى القيمة 14.5+ عند الاتزان وتكافئ هذه القيمة 32% من الأنومير β و 68% من الأنومير α.

- في الواقع أن عملية التحول الدوراني تكون أكثر تعقيداً حيث تعطي إذابة السكريات في الماء اتزان بين هيئتي pyranose و furanose وكل هيئة تعطي أنو ميرات β,α أي ينتج خمس هيئات تكون في حالة اتزان في المخلوط ولكن بكميات متفاوتة.

- في الحلقة الخماسية للـ furanose عندما تكون مجموعة الهيدروكسيل على C1 تقع أسفل مستوى الحلقة فأنها توصف بالهيئة α وعندما تتواجد أعلى مستوى الحلقة توصف بالهيئة β.

- يكون الاتزان في المحلول لأربع هيئات حلقية وتركيب غير حلقي ويعتمد على طبيعة المذيب المستخدم حيث تكون نسب الهيئات خماسية الحلقة في محلول مائي للجلوكوز يحتوي على %10% من الـ dioxane هي (0.1-0.2)% لكل منهما تقريباً.

- الحلقات الخماسية للـ furanose تتكون بطريقة مماثلة لتكوين حلقة pyranose وتتخذ هيئات الغطاء والهيئة المنحنية ويعتمد الثبات النسبي لكل هيئة على درجة التأثير المجسامي بين مجموعات الهيدروكسيل على الحلقة.

- وفيما يلي أشكال للهيئات المختلفة التي تكون في حالة تبادل سريع فيما بينها لسكر المانوز.

تم الإجابة عليه: ما هي النقاوة البصرية ؟ وكيف يتم قياسها؟

Thu, 23 Jan 2025 09:23:01 +0000

النقاوة البصرية Optical Purity

- النقاوة البصرية لخليط يتكون من كميات غير متساوية من الإيننتيومرات (خليط سكاليمك) هي النسبة بين الدوران البصري المشاهد للعينة والدوران البصري للإيننتيومر النقي السائد في الخليط.

- إذا كان لدينا خليط من الإيننتيومرات لمركب ما بنسب مختلفة ولتكن 9.6 : 90.4 على سبيل المثال فهذا يعني أنه لا يوجد إيننتيومر نقي في الخليط وبالتالي فأن الخليط ليس نقي بصرياً ولكنه نشط بصرياً وأيضاً يكون غير راسيمي ولكن خليط سكاليمك

- هذا يقودنا إلى استخدام مصطلح أخر وهو الزيادة الإيننتيومريا enantiomeric excess الذي يعبر عن مقدار الكمية التي يزيد بها أحد الإيننتيومرات عن الأخر وكذلك يدل على نسبة كل إيننتيومر في الخليط تقريباً وتعطي نفس حسابات النقاوة البصرية

- لذا يمكن استخدام المصطلحين بالتبادل في ما بينهما وإذا كان الخليط يتكون من دايا ستيرومرات فيمكن التعبير عنها بالزيادة الداياستيرومريا

- على سبيل المثال عينة من d-2-butanol لها دوران مشاهد 9.25^o+ وكان الدوران النوعي للإينانتيومر d النقي هو 23.1+ فهذا يعني أن الإيننتيومر d يزيد عن الإيننتيومر l بمقدار 40% وتكون نسبة 60% عبارة خليط راسيمي لكل من d, l و تكون كمية d في الخليط هي 70% وكمية l في الخليط 30% والحسابات التالية توضح كيفية تحديد هذه النسب.

- يمكن أن تحسب الزيادة الإيننتيومريا من العلاقة:

(ee = -X-(1-X

- يمكن أيضاً حساب النسبة المئوية للإيننتيومر السائد في العينة من خلال كميات الإيننتيومرات التي تعطى بوحدات الجرام أو بالنسبة المئوية أو عن طريق تركيز الإيننتيومرات فتصبح العلاقة الرياضية كالتالي:-

- تستخدم التفاعلات التي لا تؤدي لكسر الروابط على المراكز الكيرالية في استنتاج بالدوران النوعي المتوقع للمركبات النقية بصرياً>

- على سبيل المثال المركب النقي S)-(l)-2-methyl-1-butanol) يحتوي على إيننتيومر واحد فقط ومصدره زيت الكحول وله دوران نوعي 5.9- وعند معاملته بكلوريد الهيدروجين ينتج S)-(d )-1-chloro-2-methylbutane) وقيمة الدوران النوعي له هي 1.67+ وبالتالي يكون كل الكحول تحول إلى ناتج نقي بصرياً.

- فإذا كان لدينا عينة من R)-(d)-2-methyl-1-butanol) لها دوران نوعي 3.54^o+ وقمنا بمعاملتها بكلوريد الهيدروجين فيمكن أن نستنتج قيمة الدوران النوعي للناتج من خلال مقارنته بالتفاعل السابق حيث يعطي الإيننتيومر النقي للكحول l ناتج بدوران نوعي قدره 1.67+ وبالتالي فأن الدوران النوعي للإيننتيومر النقي l لكلوريد الألكيل الناتج سيكون -1.67 وبناءً عليه يكون الدوران النوعي لناتج هذا التفاعل هو 1.0-

تم الإجابة عليه: ما هي العوامل المؤثرة على الدوران النوعي والدوران المولاري؟

Wed, 22 Jan 2025 12:57:33 +0000

العوامل المؤثرة على الدوران النوعي و المولاري

- تتأثر كل من قيمة الدوران وإشارة الدوران تأثيراً كبيراً بعدة عوامل أهمها نوع المذيب والتركيز ودرجة الحرارة.

(1) تأثير المذيب Effect of Solvent

- يؤثر المذيب على دوران المركبات القطبية بشكل خاص وذلك بسبب التداخل في الذوبانية وظاهرة الترابط association phenomena حيث يحدث تغيير في قيمة الدوران النوعي وكذلك في إشارة الدوران أحياناً.

- في حالة الأحماض والقواعد يتغير اتجاه الدوران مع تغير قيم pH

- على سبيل المثال يكون دوران المركب L-leucine يساري في الماء بينما يكون يميني الدوران في المحلول المائي لحمض الهيدروكلوريك.

- مثال أخر المحلول المخفف للمركب ethyl-2-methylsuccinic acid-2 في محلول مخفف يحتوي على الكلوروفورم 0.7% إيثانول يحدث له تغيير في اتجاه الدوران حيث يصبح يساري بدلاً من يميني الدوران أي تتغير إشارة الدوران من الموجب إلى السالب بالإضافة إلى تغير في قيمة الدوران النوعي في حين يُلغى الدوران النوعي عند تركيز 6.3%

- وهذه الظاهرة تقتصر فقط على المذيبات ذات القطبية المنخفضة مثل الكلوروفورم CH₃Cl وثنائي كلوروميثان CH₂Cl₂ بينما لا يحدث انعكاس في إشارة الدوران في المذيبات الكحولية أو في ااـ pyridine أو في الـ acetonitrile

- يوجد تأثير أخر للمذيب ناتج عن تداخله مع المذاب فعندما تكون هناك إمكانية التداخل بين المذاب والمذيب بالروابط الهيدروجينية مثل إذابة الأحماض الكربوكسيلية والألدهيدات والكيتونات والكحول في المذيبات الهيدروكسيلية أو في بعض التفاعلات مثل تكوين hemiacetal فأن تأثير تجمع مذاب ـ مذاب يمكن التغلب علية في المذيبات القطبية من خلال منافسة تداخل مذاب - مذيب حيث تعمل المذيبات القطبية على تفريق تجمع مذاب - مذاب ولذا يفضل استخدام الميثانول أو الإيثانول كمذيب في البولاريميتر.

- الترابط الهيدروجيني يكون هو المسئول عن تغيير الدوران النوعي مع المذيب فإشارة الدوران النوعي للمركب التالي تكون موجبة في الميثانول بينما تكون سالبة في الكلوروفورم.

- هذا الاختلاف راجع لتغير الهيئة مع تغير المذيب حيث تكون الهيئة السائدة في الميثانول هي anti مما يؤدي إلى تباعد المجموعتين (OCH2ph , OH) عن بعضهما

- أما عند استخدام الكلوروفورم كمذيب فأن الهيئة السائدة تكون هيئة gauche مما يؤدي إلى حدوث ترابط هيدروجيني داخلي بين المجموعتين وبالتالي ينعكس اتجاه الدوران.

- وكذلك يحدث انعكاس مماثل لإشارة الدوران في مركبات diol ومركبات 2alkoxy alcohols

- أحياناً تكون قيمة الدوران النوعي للعينة صغيرة جداً وفي مثل هذه الحالات يجب اختيار المذيب بعناية وذلك حتى لا يصبح الدوران الناتج زائف لان وجود كمية قليلة من الشوائب التي يكون لها دوران نوعي كبير قد تطغى على قيمة الدوران النوعي للعينة أو تعمل على تقليل الدوران النوعي لها>

- كذلك الملوثات غير الكيرالية achiral contaminants مثل المذيبات الخاصة تؤثر على الفعالية البصرية للعينة.

(2) تأثير التركيز Effect of Concentration

- اقترح Biot سنة 1838 علاقة خطية للدوران النوعي

α] = a + bc]

حيث b,a ثوابت

c التركيز

الثابت a أطلق عليه الدوران الفعلي intrinsic rotation ويرمز له بالرمز {α} وهو الدوران النوعي للنظام الخال من تداخلات مذاب - مذاب ولكن يتضمن تداخلات مذاب - مذيب كبيرة والتي يمكن أن تختلف اختلافاً كبيراً من مذيب لأخر كما رأينا ذلك في جدول اعلاه

- وعند زيادة تركيز المذاب فأن تداخلات مذاب ـــــ مذاب هي التي تسود ويتلاشى تأثير المذيب.

- عند التخفيف اللانهائي infinite dilution يصبح الدوران النوعي هو الدوران الفعلي للمحلول.

(3) تأثير درجة الحرارة Effect of Temperature

- تؤثر درجة الحرارة في الخواص الكير بصرية Chiroptical لمادة كيرالية والتي تنشأ نتيجة التداخلات غير الهدامة non-destructive interaction مع الضوء المستقطب من خلال الظواهر التالية:

(1) التغير في كثافة المذاب أو المذيب أو كلاهما بحيث يصبح اختلاف عدد الجزيئات واضح.

(2) تغير في عدد الذبذبات vibrational ومستويات الطاقة الدورانية للمذاب الكيرالي.

(3) إزاحة الاتزان للمذاب - مذيب.

(4) إزاحة الاتزان للهيئات.

(5) التجمع والتبلور microcrystallization للمذاب الكيرالي.

تم الإجابة عليه: ما هو معنى الدوران المولاري في الكيمياء الفراغية؟

Wed, 22 Jan 2025 12:45:36 +0000

الدوران المولاري Molar Rotation

- يتناسب الدوران البصري مع عدد الجزيئات المتصادمة عن طريق حزمة الضوء المستقطب استوائياً.

- فإذا كان لمادتين كتل جزيئية غير متساوية ولكنها متشابهة في قدرتها على تدوير الضوء المستقطب استوائياً فأن المادة الأقل كتلة جزيئية يكون لها دوران نوعي أكبر وذلك من خلال تأثير الجزيئات الأكثر لكل وحدة وزن ولتعويض هذا التأثير يصوغ الدوران كأساس لكل مول.

- وبالتالي يعتمد الدوران المشاهد على عدد الجزيئات في الخلية التي يخترقها الضوء المستقطب استوائياً بالإضافة إلى طبيعتها.

- وبناءً عليه يتم تعديل معادلة Biot باستخدام كمية الدوران المولاري.

- الدوران المولاري عبارة عن الدوران النوعي مضروباً في الوزن الجزيئي للمادة مقسوماً على 100.

(تقسم على 100 لجعل القيمة العددية للدوران المولاري متقاربة مع قيمة الدوران النوعي).

مثال : لدينا محلول (3g/50mL of 6N HCl) من حمض L-leucine وزنه الجزيئي 131.2g/mol والدوران المشاهد هو °1.81+ في انبوب البولاريميتر 2dm فكم يكون الدوران المولاري له؟

تم الإجابة عليه: أذكر قانون بيوت Biot المستخدم لقياس الدوران النوعي؟

Tue, 21 Jan 2025 10:15:01 +0000

قانون بيوت Biot law

- هو قانون وضعه العالم الفرنسي (بيو) ينص على أن:

(المادة ذات الفعالية البصرية تدير مستوى الضوء المستقطب بزاوية تتناسب عكسيًّا مع طول موجته)

- اكتشف Biot سنة 1835 أن الدوران المشاهد يتناسب مع طول الخلية l ويتناسب مع التركيز c ، أو مع الكثافة في حالة السائل النقي pure liquid

حيث [α] ثابت التناسب يطلق علية الدوران النوعي specific rotation و

- تعتمد قيمة الدوران النوعي على الوحدات المختارة حيث يكون أنبوب البولاريميتر l بوحدة decimeters أما التركيز فيكون بوحدة g/mL أو g/100mL للمحاليل.

- تعتمد كذلك قيمة الدوران النوعي على كل من الطول الموجي للضوء المستخدم ودرجة الحرارة التي تم قياس الدوران النوعي عندها ولذا يشار إليهما أسفل وأعلى الرمز على التوالي كما يلي:

- فيشير هذا الرمز إلى الدوران النوعي باستخدام ضوء مصباح الصوديوم sodium D-line طوله الموجي 589nm عند درجة حرارة °25C

- يمكن استنتاج وحدات الدوران النوعي كالتالي:

- يعتمد الدوران النوعي كذلك على المذيب وإلى حد كبير على التركيز حيث يجب أن يكون محدد ويتم ذلك عن طريق إضافة المعلومات بين قوسين فيعبر عن الدوران النوعي رياضياً كما يلي:

- هذا يعني أن قيمة الدوران النوعي قيست عند °20C لضوء طوله الموجي 546mm في محلول 95% إيثانول تركيزه 5.77g/100mL وبالتالي تكون وحدات الدوران النوعي ^1-deg.cm² . g (لیست degrees).

- هذا يعني أن قيمة الدوران النوعي حددت لعينة تركيزها 46.6g/mL في البنزين باستخدام مصباح الصوديوم عند درجة حرارة °21C.

تشير كلمة neat إلى أن السائل نقي غير مخفف (أحياناً تستخدم كلمة homog وهي اختصار لكلمة homogeneous) وإذا كانت الكثافة density في المثال السابق عند °25C هي 1.1g/mL وطول الأنبوب 1dm فأن الدوران النوعي يكتب كما يلي:

تم الإجابة عليه: ما هو البولاريميتر Polarimeter؟

Tue, 21 Jan 2025 09:52:17 +0000

البولاريميتر Polarimeter

- البولاريمتير هو الأداة المستخدمة في قياس مقدار انحراف مستوى استقطاب الضوء المستقطب استوائياً المار خلال أحد إيننتيومرات المادة الكيرالية.

- له خلية أنبوبية تعرف بأنبوب البولاريميتر توضع فيها المادة المراد اختبارها وتكون أما في الطور السائل لإيننتيومر نقي أو محلول له في مذيب مناسب (غالباً ما يكون الماء أو الإيثانول أو الكلوروفورم).

- ثم يسلط على العينة المراد اختبارها الضوء المستخدم لقياس النشاط البصري والذي يتميز بخاصيتين هما أن يكون أحادي الطول الموجي وأن يكون مستقطب استوائياً وفي معظم الحالات يستخدم الضوء الأصفر الناتج من مصباح الصوديوم والذي له طول موجي 589nm ويسمى (D line) حيث يتغير النشاط البصري بتغيير الضوء أحادي الطول الموجي (أحادي اللون)

- يقع أنبوب البولاريميتر بين لوحي مرشح استقطاب حيث يعمل المرشح الأول على تحويل الضوء العادي إلى ضوء أحادي اللون ثم يسقط على أنبوب البولاريميتر الذي يحتوي على العينة المراد اختبار النشاط البصري لها.

- فإذا كانت العينة نشطة بصرياً فأنها تتسبب في تغيير مسار الضوء أحادي اللون وينفذ من خلال العينة ويسقط على المرشح الثاني الذي يستخدم في تحديد مقدار انحراف الضوء النافذ من العينة ويسمى المحلل analyzer.

- تعرف زاوية انحراف الضوء أحادي الطول الموجي بالدوران المشاهد ويرمز لها بالرمز α

- ثم يقوم الناظر بتدوير المحلل مع أو عكس اتجاه دوران عقارب الساعة حتى يصل إلى أقصى إضاءة مشاهدة ثم تقاس قيمة زاوية الدوران المشاهد observed rotation

- تجدر الإشارة إلى أنه لا يمكن عمل تمييز من دوران 180^on± حيث n عدد صحيح لأن عند دوران مستوى الاستقطاب في مجال البولاريميتر بزاوية 180^o± فأن المستوى الجديد سوف يتطابق مع المستوى الأول فمثلاً لا يوجد فرق بين دوران °50+ ,°230+ ,°410+ ,130^o-

- ولكي نتمكن من التمييز بينها يجب على الأقل قياس الدوران في تركيز أخر لأن الدوران البصري يتناسب مع التركيز فإذا خففنا التركيز للمحاليل السابقة إلى عشر التركيز الأصلي فأن تلك القيم سوف تصبح °5+ ,°23+ ,°41+ ,13^o- وهي مميزة بوضوح

- وكذلك إذا قمنا بقياس الدوران في أنبوب أقصر وليكن ربع طول الأنبوب الذي قسنا فيه الدوران للمحاليل الأصلية فأن القيم تصبح °12.5+ ,°57.5+ ,°102.5+ ,32.5^o- وهي أيضاً مميزة وواضحة.

- ولكن استخدم أنبوب بنصف طول الأنبوب الأصلي فأن ذلك يؤدي إلى غموض بين القيمتين الأولى والثالثة وكذلك بين القيمتين الثانية والرابعة كما يلي:

تم الإجابة عليه: ما هو الضوء المستقطب استوائياً؟

Mon, 20 Jan 2025 12:13:09 +0000

الضوء المستقطب استوائياً plane-polarized light

- أدى اكتشاف دوران الضوء المستقطب استوائياً إلى مفهوم الجزيئات الكيرالية وهو في الواقع أساس مجال الكيمياء المجسمة.

- قديماً كان يطلق على الضوء المستقطب استوائياً الفعالية البصرية ويطلق على المواد التي تعمل على تدوير الضوء المستقطب المواد الفعالة بصرياً والمواد التي تعمل على تدويره بدرجة متساوية ولكن في اتجاهين متعاكسين تعرف بالأيزومرات أو المتناقضات البصرية optical antipodes أما المواد التي لا تؤثر على الضوء المستقطب فتعرف بالمواد غير الفعالة بصرياً optical inactivity ومازالت هذه المصطلحات تستخدم حتى اليوم.

- إن الضوء المستقطب استوائياً يختلف عن الضوء العادي الذي يصلنا من الشمس أو من المصباح الكهربائي حيث يتألف الضوء العادي من إشعاعات تتذبذب في كل الاتجاهات على العكس تماماً من الضوء المستقطب استوائياً الذي تتذبذب فيه كل الحزمة البصرية استوائياً في مستوى واحد فقط.

- نظراً لوجود عدة أنواع من الضوء المستقطب يكون المصطلح المفضل في مجال دراسة النشاط البصري للجزيئات الكيرالية هو الضوء المستقطب استوائياً.

- يمكن الحصول عليه من خلال إمرار الضوء العادي في مرشح الاستقطاب polarizing filter أو في عدسة الاستقطاب polarized lens أو عن طريق إمراره في منشور نيكول Nicol prism فيتذبذب بذلك الضوء في اتجاه واحد ويعرف الاتجاه الذي يتذبذب فيه الضوء خلال مرشح الاستقطاب بمحور المرشح axis of the filter.

- تصنع هذه المرشحات عن طريق القص الدقيق لبلورات كربونات الكالسيوم calciter crystals أو أنها تصنع من ألواح بلاستيكية معالجة بطريقة خاصة وتستخدم تلك العدسات في بعض أنواع النظارات الشمسية وعند وضعها بشكل متعامد تصبح العدسة معتمة.

- قبل معرفة العلاقة بين الكيرالية والفعالية البصرية كان يطلق على الإيننتيومرات اسم الأيزومرات البصرية وذلك لأن التمييز بينهما كان يتم فقط عن طريق النشاط البصري وهذا المصطلح غير دقيق لأنه كان يطبق على نطاق واسع لأكثر من نوع من الأيزومرات النشطة بصرياً ولكنه استبدل بمصطلح إيننتيومرات.

- أصبح يوصف الإيننتيومر الذي يدور الضوء المستقطب استوائياً مع اتجاه عقارب الساعة بالإيننتيومر اليميني dextrotatory واشتقت (البادئة dextro) من الكلمة اليونانية dexter وتعني (يمين) ويرمز له بالإشارة (+) أو بحرف d صغير.

- بينما يوصف الإيننتيومر الذي يدور الضوء المستقطب استوائياً في عكس اتجاه عقارب الساعة بالإيننتيومر اليساري levorotatory واشتقت البادئة levo من الكلمة اليونانية leaves وتعني ( يسار) ويشار له بالإشارة (-) أو بحرف l صغير

- يجب عدم الخلط بين الرمزين l , d ورموز الوصف L,D حيث لا توجد علاقة بينهم.

مثال: ايننتيومرات المركب

تم الإجابة عليه: ما معنى الأوصاف المجسمة syn , anti , exo , endo المستخدمة فى الكيمياء الفراغية؟

Sun, 19 Jan 2025 10:05:07 +0000

الأوصاف المجسمة syn, anti, exo, endo

(1) الألكانات ثنائية الحلقة

- تشير هذه الأوصاف إلى التوجه النسبي للذرات أو المجموعات المرتبطة بالذرات غير المشتركة في تكوين رأس الجسر bridgehead للألكانات ثنائية الحلقة من نوع: bicyclo[m.n.z]alkane بحيث تكون m ≥ n ، z < 0 ويكون مجموع 7 > m+n فإذا كانت المجموعة المستبدلة:

(1) تتجه إلى أعلى باتجاه رأس الجسر (أو تتجه للخارج عندما 0 = z ) فأنها توصف بالوضعية exo وتعني في اللغة اليونانية خارجي

(2) إذا كانت تتجه بعيداً عنها (أو تتجه للداخل عندما 0 = z) فتوصف بالوضعية المجسمة endo وتعني في "اللغة اليونانية داخلي"

(3) أما إذا كانت المجموعة المستبدلة تتجه نحو العدد الأكبر للجسر m فأنها توصف بوضعية syn المجسمة

(4) إذا كانت تتجه نحو العدد الأصغر للجسر n فأنها توصف بالوضعية المجسمة anti

(5) عندما n = m وتوجد مجموعة وظيفية على الحلقة فأن وصف endo يستخدم للمجموعه المستبدلة القريبة من المجموعة الوظيفية ويكون وصف exo للمجموعة المستبدلة البعيدة عن المجموعة الوظيفية.

(6) أما في حالة وجود مجموعات مستبدلة على أحد الحلقات (m=n) فأن المجموعة المستبدلة على ذرة رأس الجسر يستخدم وصف syr عندما تكون المجموعة المستبدلة قريبة من المجموعة الوظيفية ووصف anti عندما تكون المجموعة بعيدة عن المجموعة الوظيفية.

(2) الألكينات ثنائية الحلقة

- توجد هيئتين مجسمتين للمجموعة المستبدلة على الألكينات ثنائية الحلقة فهي إما أن تكون في وضعية قريبة من الرابطة الثنائية أي تشكل علاقة trans مع ذرة رأس الجسر وتعرف هذه الوضعية بهيئة endo

- وإما أن تكون المجموعة المستبدلة في وضعية بعيدة عن الرابطة الثنائية أي تكون علاقة cis مع ذرة رأس الجسر ويطلق على هذه الوضعية هيئة exo

- أما عند وجود مجموعة أو ذرة مستبدلة على ذرة رأس الجسر (2) ، [x.y.z] فأنها توصف بوضعية syn إذا كانت قريبة من الرابطة الثنائية وتوصف بوضعية anti إذا كانت بعيده عن الرابطة الثنائية.

(3) الأوكزيمات oximes

- يستخدم الوصف المجسم syn و anti كذلك في وصف مركبات الـ oxime بالإضافة إلى الوصف amphi الذي يستخدم في وصف أيزومرات dioxime المجسمة.

تم الإجابة عليه: وضح تسمية نظام Rp / Sp للجزيئات التي تتضمن مستوى كيرالي؟

Sun, 19 Jan 2025 09:37:58 +0000

الجزيئات التي تتضمن مستوى كيرالي نظام Rp / Sp

- توجد فئة من المركبات العضوية تكون جزيئاتها كيرالية رغم عدم وجود مراكز أو محاور كيرالية ويرجع السبب في هذا النشاط البصري إلى ما يسمى بكيرالية المستوى planar chirality

- حيث تنتج هذه الكيرالية من خلال توزيع مجموعات أو ذرات خارج مستوى معين في الجزئ وتكون على صـــــلة بهذا المستوى ويعرف بالمستوى الكيرالي chiral planar وأحياناً يطلق عليه stereoplanar ((وهو وحدة مستوية مرتبطة بجزء مجاور للتركيب خارج المستوى من خلال رابطة تتسبب في إعاقة الدوران أو تقيد الدوران ولا يمكن لهذه الوحدة المستوية أن تتراص في مستوى متماثل).

- توجد عدة أنواع من المركبات تتضمن مستوى كيرالي مثل مركبات E-cycloalkenes حيث يشتمل المستوى الكيرالي ذرتي كربون الرابطة الثنائية بالإضافة إلى الذرتين المرتبطتين بكل منهما مثل E-cyclooctene

- كذلك مركبات يكون المستوى الكيرالي متضمن حلقة البنزين الأكثر استبدالاً كما في المركب

- يوصف توزيع هذه الجزيئات مع الإشارة لوجود المستوى الكيرالي بإضافة الحرف p أسفل رمز الوصف فتكون الرموز المستخدمة هي Rp/Sp أو P/M

- يتم وصف التوزيع من خلال اختيار ذرة تقع خارج المستوى الكيرالي وتكون مرتبطة ارتباط مباشر بالمستوى الكيرالي وتعرف بالذرة الدليل pilot atom ويكون لها الأولوية الأعلى حسب قواعد التسلسل CIP

- يحدد اتجاه الكيرالية عن طريق الانتقال من الذرة الدليل في اتجاه المجموعة المستبدلة على حلقة البنزين أو إلى الرابطة الثنائية في الألكين الحلقي.

مركبات hexahelicene

- هي جزيئات حلزونية التركيب helical تتضمن مستوى كيرالي حيث تتواجد هذه الجزيئات على شكل ملتوي screw أو تكون مروحية الشكل propeller

- توصف بنظام P/M أو بالأحرف اليونانية الكبيرة Lambda Λ / Delta Δ حيث تحدد من خلال الانتقال من الحلقات التي تقع أعلى المستوى إلى الحلقات التي تقع تحت المستوى.

- فإذا كان الانتقال مع عقارب الساعة فأن الوصف يكون P or Delta Δ

- وإذا كان الانتقال في عكس اتجاه عقارب الساعة فأن الجزئ يوصف M or Lamba Λ

- وفيما يلي مثال يوضح الوضعية المجسمة لكل نوع من هذه الجزيئات.

تم الإجابة عليه: كيف يتم وصف الجزئيات التى تتضمن محور كيرالي نظام Ra / Sa ؟

Sat, 18 Jan 2025 13:09:58 +0000

(6) مركبات Biphenyl

- عندما تحتوي مركبات biphenyl على أربع مرتبطات كبيرة في مواقع ortho فأن الدوران حول الرابطة الأحادية بين الحلقتين يصبح مقيداً بسبب الإعاقة المجسامية teric hindrance وبالتالي تتخذ كل حلقة وما يرتبط بها من ذرات أو مجموعات وضعية ثابتة ومتعامدة على الحلقة الأخرى

- والطاقة اللازمة للدوران حول الرابطة الأحادية عالية فلا يحدث تحول بين الإيننتيومرات enantiomerization ويمر المحور الكيرالي عبر الرابطة الأحادية بين الحلقتين ويكون الجزئ في وضعية مائلة staggered ولا تحدث هيئة eclipsed بسبب الإعاقة المجسامية

- يوصف توزيع هذه المركبات بنظامي R_a/S_a و P/M وفي حال تماثل المرتبطات على كل حلقة فأن المركب يكون غير كيرالي.

(7) مركبات Binaphthyl

- تتواجد مركبات binaphthyl على هيئة cisoid وتكون فيها زاوية الدوران أقل من 90° أو تتواجد على هيئة transoid

- تكون الزاوية فيها أكبر من 90^o فإذا كانت المستبدلات صغيرة أو قابلة للارتباط الهيدروجيني الداخلي فأن الهيئة المفضلة هي cisoid وإذا كانت المستبدلات ضخمة فأن الهيئة المفضلة تكون transoid.

- توصف بنفس الطريقة السابقة بنظامي R_a/S_a أو P/M على امتداد المحور الكيرالي.

تم الإجابة عليه: ما هي المراكز الكيرالية الكاذبة في نظام r/s؟

Wed, 15 Jan 2025 12:31:32 +0000

المراكز الكيرالية الكاذبة pseudochiral centers (نظام r/s)

- عند تشابه مجموعتين من المرتبطـات الأربع على ذرة كربون ولكن تختلفان فقط في اتجاه الكيرالية chirality sense فأن ذرة الكربون هذه تمثل مركز كيرالي كاذب pseudochirality center فيمر من خلال هذا المركز مستوى تماثل مركب meso)

- تستخدم الأحرف الصغيرة r/s في وصف الوضعية المجسمة له وذلك حسب قواعد CIP حيث تعطى الأولوية الأعلى للمجموعة ذات التوزيع R

- يطلق على المجموعتان المتماثلتان واللتان تختلفان فقط في اتجاه الكيرالية على المركز الكيرالي الكاذب مصطلح enantiomorphic لوصفهما.

- بالتالي يكون مركب meso عبارة عن داياستيرومر غير كيرالي لمجموعة أيزومرات مجسمة تحتوي على أيزومرات كيرالية.

- يتضمن أحد عناصر التماثل من النوع الثاني وغالباً ما يكون مستوى تماثل ويتحول الجزئ إلى أجزاء enantiomorphic.

- المثال التالي له عدة أيزومرات منها راسيمية تكون غير كيرالية عند C4 كما في تركيب I وكل هيئات ميزو مثل تركيب II تتضمن مراكز كيرالية كاذبة عند C4.

- في التركيب III يكون مثال على الأزواج الأربعة للإيننتيومرات المتبقية.

- يمكن استخدام القاعدة like / unlike في تحديد الأولوية على C4.

تم الإجابة عليه: ما هو مركب ميزو في الكيمياء الفراغية؟ Meso Compound

Wed, 15 Jan 2025 12:19:36 +0000

مركب ميزو Meso Compound

- في الجزيئات التي تمتلك نهايات متماثلة إذا تشابه المركزين الكيراليين في المرتبطات الأربع فأن المركب يكون غير كيرالي بسبب وجود مستوى تماثل ويوصف المركب بأنه meso وتنطق mee-zo

- أتت كلمة Meso من الكلمة اليونانية mesose وتعني (الوسط).

- يكون عدد الأيزومرات المجسمة مساو ^1-2ⁿ

- ومثال ذلك حمض tartaric ففي الأيزومر يمر محور التماثل خلال منتصف الجزئ ويقسمه إلى نصفين متماثلين ولكن مختلفين في اتجاه الكيرالية يطلق عليهما أجزاء enantiomorphic كما في الشكل التالي:

تم الإجابة عليه: ما هو وصف Erythro و Threo المستخدم في الكيمياء الفراغية؟

Wed, 15 Jan 2025 12:08:41 +0000

وصف Erythro و Threo

- يوجد بالإضافة إلى نظامي D/L و R/S طريقة أخرى لوصف الجزيئات التي تتضمن مركزين كيراليين متجاورين وهو وصف الجزئ بـ threo أو erythro وذلك نسبة للسكرين D-Erythose, D-Threose

- فعندما تكون المجموعتان أو الذرتان المتشابهتان على نفس الجانب في إسقاط فيشر أي بوضعية متقابلة فأن الجزئ يوصف بـ erythro

- وإذا كانتا في وضعية متعاكسة على المركزين الكيراليين المتجاورين فأن الجزئ يوصف بـ threo

- يستخدم هذا الوصف فقط مع جزيئات الداياستيرومرات التي ليس لها نهايات متماثلة لأن الجزيئات التي لها نهايات متماثلة مثل حمض tartaric يستخدم نظام D/L أو R/S لوصفها أو meso إذا كانت غير كيرالية.

تم الإجابة عليه: أذكر قواعد تسمية نظام D/L للجزئيات التي تحتوي على أكثر من مركز كيرالي؟

Tue, 14 Jan 2025 08:50:21 +0000

تسمية نظام D/L لجزيئات تتضمن أكثر من مركز كيرالية

- توجد عدة طرق لوصف الوضعية المجسمة للجزيئات التي تتضمن أكثر من مركز كيرالي منها نظام D/L الذي يستخدم في وصف الجزيئات الحيوية مثل الأحماض الأمينية والسكريات.

- حيث قام الكيميائي Rossanoff سنة 1906 بوصف توزيع مركب الجلسر ألدهيد مستخدماً البادئة D و L بشكل عشوائي لوصف المركز الكيرالي وفي الواقع كان هذا الوصف دقيقاً حيث وصف توزيع الإيننتيومر الذي تكون فيه مجموعة الهيدروكسيل على اليمين في إسقاط فيشر بالتوزيع D والإيننتيومر الذي تكون فيه مجموعة الهيدروكسيل في جهة اليسار بالتوزيع L حيث يصف هذا النظام وضعية مجموعة الأمين أو الهيدروكسيل على مركز كيرالي واحد فقط (المركز الذي له أعلى ترقيم.

- مازال هذا النظام يستخدم حتى اليوم في وصف السكريات والأحماض الأمينية ويعرف بنظام Fischer-Rossanoff convention ولا توجد علاقة بين هذا النظام ونظام R/S

- عندما تتواجد أكثر من وحدة ستيروجنيك في المركب مثل 3pentene-2-o1 فأن عدد الأيزومرات المجسمة يكون مساو لقاعدة Van't Hoff التي تنص على إن أقصى عدد للأيزومرات المجسمة التي تنتج عن وحدة ستيروجينك في جزئ يحتوي على أكثر من مركز كيرالي يكون مساو 2ⁿ حيث n عدد وحدات ستيروجنيك

- وفي الجزئ التالي يكون هناك وحدتان ناتجتان من الهرم رباعي الأوجه للمركز الكيرالي والمثلث المسطح للرابطة الثنائية فيكون عدد الأيزومرات المجسمة هو أربع أيزومرات (2²)

- عندما تكون السكريات التركيب الحلقي pyranose ينتج مركز كيرالي جديد على ذرة كربون C1 تعرف بذرة الكربون الأنومريا anomeric carbon atom أو تسمى بالمركز الأنومري حيث يكون التوزيع الكيرالي عليها مختلف وبالتالي تتكون إيننتيومرات تسمى anomers وتعني البادئة ano في اللغة اليونانية "فوقي" ويوصف هذا التوزيع بالأحرف β,α غير المائلة اعتماداً على العلاقة بين مجموعتي الهيدروكسيل على المركز الأنومري ومجموعة CH₂OH- على C5 فإذا كانتا في وضعية trans بالنسبة لبعضهما فأن هذا الإيننتيومر يوصف بـ α وإذا كانت في وضعية cis فأنه يوصف بـ β

- عند وجود مركبين متشابهين ويحتويان على أكثر من مركز كيرالي ويختلفان فقط في توزيع المرتبطات حول مركز كيرالي واحد فقط فيوصف المركبان بأنهما Epimers وهما في نفس الوقت داياستيرومرات.

تم الإجابة عليه: أذكر قواعد تسمية نظام R/S للجزئيات التي تحتوي على مركز كيرالي؟

Tue, 14 Jan 2025 08:27:42 +0000

الوصف المجسم للجزيئات

Stereodescriptors of the Molecules

- إن وصف الوضعية المجسمة لجزئ ما حسب تعريف الـ IUPAC هو عبارة عن توزيع أو ترتيب configuration الذرات الموجودة في الجزئ (ذرات الجزئ) في الحيز الذي يميز الأيزومرات المجسمة التي يمكن أن يحدث لها تحول داخلي interconverted عن طريق الدوران حول الروابط الأحادية.

- أحياناً يستخدم هذا المصطلح لوصف انعكاس المراكز الكيرالية للمثلث الهرمي trigonal pyramidal وكذلك مركبات biphenyl ومركبات أخرى مع إهمال التوزيع الذي يختلف فقط نتيجة الدوران حول واحدة أو أكثر من الروابط الأحادية شرط أن يكون الدوران سريع بحيث لا يسمح بعزل الأنواع المختلفة ويتضمن عدة طرق أو أنظمة من أنواع الوصف حسب بنية الجزئ.

وصف التوزيع حول المركز الكيرالي نظام R/S

- نظام R/S من أكثر الأنظمة دقه في وصف توزيع المرتبطات بالمركز الكيرالي فقد نشر سنة 1951 البريطانيان R.S Cahn and Cristopher Ingold بحث يوضح طريقة لوصف توزيع ذرات الجزئ حول المركز الكيرالي ثم تبع ذلك بحث أخر نشر سنة 1956 لنفس البريطانيان السابقين بالإضافة إلى البوسني Vladimir Prelog حيث تم وضع قواعد لوصف التوزيع الكيرالي لمراكز الهرم الرباعي بالرمز R أو S وأصبح يعرف بنظام Cahn-Ingold-Prelog ويرمز له باختصار CIP.

- يقوم هذا النظام على أساس الأولوية priority للذرات أو المجموعات اعتماداً على عدة قواعد تعرف بقواعد التسلسـل sequence rules وبعد تحديد أولوية كل مرتبطة بالمركز الكيرالي يتم تدوير الجزئ بحيث تكون الذرة أو المجموعة الأقل في الأولوية بعيدة عن المشاهد ثم ينظر على ترتيب الأولوية للذرات أو المجموعات الثلاث الأخرى فإذا كانت في اتجاه عقارب الساعة clockwise يوصف بالوضعية R حيث يشير (للكلمة اللاتينية Rectus وتعني اليمين) وإذا كان ترتيب الأولوية في عكس اتجاه عقارب الساعة counterclockwise فأن توزيع الوضعية المجسمة يوصف بـ S في إشارة إلى (الكلمة اللاتينية Sinister وتعني اليسار).

قواعد تسمية نظام R/S

(1) تعتمد الأولوية النسبية للمجموعات أو الذرات على العدد الذري atomic number للذرة المرتبطة ارتباط مباشر بالمركز الكيرالي حيث تكون الذرة الأعلى عدد ذري هي الأعلى أولوية.

(2) إذا كانت الذرات المرتبطة بالمركز الكيرالي لنفس العنصر (أي نفس الذرة) فأن الأولوية تحدد عن طريق الذرات التي تليها مباشرة.

(3) عندما ترتبط الذرة على المركز الكيرالي في مجموعة ذات روابط متعددة فأن الأولوية تحدد من خلال تكرار نفس الذرة وفقاً لرتبة الرابطة بمعنى أنها تكرر مرتين للرابطة الثنائية وثلاث مرات للرابطة الثلاثية.

(4) في حال وجود نظائرisotopic في الجزئ تحدد الأولوية بناءً على رقم الكتلة mass number وليس العدد الذري لأن النظائر لها نفس العدد الذري فيكون للنظير الأثقل الأولوية الأعلى.

(5) للمجموعتين المتماثلتين والمختلفتان فقط في اتجاه الكيرالية تكون الأولوية الأعلى للمجموعة ذات التوزيع R والأولوية الأقل للمجموعة ذات التوزيع S

(6) يعتبر الزوج إلكتروني المفرد مرتبطة وهمية phantom ligand وتكون له الأولوية الأقل.

(7) عند وجود مركزين كيراليين متجاورين وبنفس التوزيع R,R أو S,S فيوصـــف كـل مركزين متشابهين بـ like ويرمز لهما بالرمز lk وإذا كان التوزيع مختلف R,S أو S,R فيوصف كل زوج منهما بunlike ويرمز لهما بالرمز ul وتكون الأولوية الأعلى للوصف lk

(8) يوصف توزيع المرتبطات حول ذرتي كربون الرابطة الثنائية في وحدة ستيروجنيك بتوزيع Z إذا كانت المرتبطتين على نفس الجانب حيث يشير الحرف Z (إلى كلمة zusammen وتعني في الألمانية معاً) وإذا كانتا على جانبين مختلفين فأنه يوصف بتوزيع E ويشير الحرف E (للكلمة Entggen وتعني في اللغة الألمانية جانب مختلف) وفي الجزيئات التي تتضمن مركز كيرالي مرتبط بمجموعتي متماثلتين ذات توزيع Z و E تكون الأولوية الأعلى للمجموعة ذات التوزيع الهندسي Z.

- عندما تكون المرتبطة الأقل في الأولوية في مستوى الرسم الجانبي فأن التوزيع الكيرالي يكون كما يظهر في الرسم أما عندما تكون للأمام أو في مستوى الرسم العلوي فأن التوزيع الكيرالي يكون عكس ما يظهر من الرسم كما في المثالين التاليين.

ترتيب أولوية الذرات والمجموعات فى تسمية نظام R/S

- الجدول التالي يوضح ترتيب أولوية الذرات والمجموعات حيث تزداد الأولوية كلما اتجهنا من أعلى إلى الأسفل كما يلي:

تم الإجابة عليه: ما هو الخليط الراسيمي Racemic Mixture؟

Mon, 13 Jan 2025 08:23:13 +0000

الخليط الراسيمي Racemic Mixture

- يشير هذا المصطلح إلى وجود خليط من الإيننتيومرات بنسب متكافئة ويكون غير فعال بصريـاً وذلك لأن تأثير كل إيننتيومر على الضوء المستقطب استوائياً يكون بنفس المقدار ولكن عكس اتجاه الأخــر وبالتالي يلغي النشاط البصري.

- وقد اشتق هذا المصطلح من الكلمة اللاتينية "racemes وتعني عنقود العنب" وتنطق (ray-see-mic) وكان ذلك بعد أن اكتشف الفرنسي Louis Pasteur (157) نوعين من بلورات حمض tartaric في العنب.

- يستخدم أحياناً مصطلح racemate للإشارة إلى أي خليط متكافئ من الإيننتيومرات.

(1) تبلور الخليط الراسيمي Crystallization of Racemic Mixture

- توجد ثلاث أنواع من الخليط الراسيمي وهي مهمة عند فصل بلورات الراسيمات وقـد مـيز بين هذه الأنواع من البلورات الكيميائي الألماني Roozeboom سنة 1899 حيث صنف الراسيمات على أساس الاختلاف في التعبئة الطبيعية للشبكة البلورية crystal lattice

(2) الراسيمات الطبيعية The Nature of Racemates

- عندما تكون الخواص الفيزيائية للبلورة الصلبة غير محددة أو غير معروفة وتحتوي على نسب مولية متكافئة من إيننتيومرات المركب الكيرالي فأنها تعرف بـ racemic modification ويصنف إلى ثلاث أصناف من بلورات الراسيمات.

(أ) التكتل الراسيمي Racemic conglomerate

- أبسط أنواع الراسيمات وهو عبارة عن خليط يدوي أو تكتل لبلورات إيننتيومرين بحيث تتكون الشبكة البلورية من إيننتيومرات متشابهة في اتجاه الكيرالية homochiral كما في الشكل التالي A (كان يعرف بالخليط الراسيمي)

- تكون درجة انصهار التكتل الراسيمي في الغالب أقل من درجة انصهار الإيننتيومر النقي enantiopure وبالتالي عند إضافة كمية قليلةمن أحد الإيننتيومرات إلى الخليط فأن درجة الانصهار تزداد وتكون ذوبانيته أعلى من الإيننتيومر النقي.

(ب) المركب الراسيمي Racemic compound

- يكون في كل وحده بلورية عدد متساو من إيننتيومرات مختلفة في اتجاه الكيرالية (+) ، (-) (أي في نفس البلورة) وهذا يتطابق مع المركب الصلب كما في الشكل التالي B (كان يعرف بالراسيمات).

- يمكن أن تكون درجة انصهار الإيننتيومر النقي أعلى أو أقل من درجة انصهار المركب الراسيمي وعند إضافة كمية قليلة من أحد الإيننتيومرات للمركب الراسيمي فأن درجة الانصهار تقل وذوبانيته أقل من الإيننتيومر النقي ويعرف بالخليط الراسيمي أو الراسيمات.

(جـ) الراسـيمات الكاذبة pseudoracemate

- في هذا النوع تتكون البلورة عشوائياً من الإيننتيومرين وبنسب متكافئة ولكنها غير مرتبة في الطور الصلب وهي حالات نادرة (الشكل التالي C)

- تعرف كذلك بالمحلول الراسيمي الصلب أو البلورات المختلطة mixed crystals وعند إضافة كمية قليلة من أحد الإيننتيومرات للخليط فأن درجة الانصهار لا تتغير مطلقاً أو قد يحدث تغير طفيف لا يذكر.

- إن أحد أبسط الطرق للتعرف على نوع الراسيمات هو من خلال مخططات الطور التي تربط التركيب مع درجة الانصهار للحالات الراسيمية الثلاثة التي في الشكل السابق.

- أن أول من أجرى هذا التمييز هو الألماني Roozeboom كتطبيق لقاعدة الطور phase rule.

- النوع الأكثر شيوعاً من أنواع الراسيمات هو المركب الراسيمي B حيث تكون 90% تقريباً من الراسيمات للمواد العضوية الكيرالية على هذه الهيئة وحوالي 10% فقط تكون على هيئة تكتل راسيمي.

- أما النوع الثالث فهو نادراً نسبياً ويكون سلوك هيئة التكتلات أقل شيوعاً من هيئة المركب الراسيمي ولكن بسبب سهولة فصل الإيننتيومرات في حالة التكتل يعطي هذه الفئة أهمية خاصة.

- عندما لا يكون للمركبات الكيرالية نشاط بصري يفترض أنها تتألف بشكل عام من خليط من الإيننتيومرات بنسبة 1:1 بمعنى أنها راسيمات ومع ذلك يجب عدم تجاهل حقيقة أن هذا القياس قد يكون غير أساسي لأن عند اختلاف درجة الحرارة أو الطول الموجي أو استخدام مذيب مختلف يمكن ملاحظة نشــاط بـصــــري وبالتالي تصبح العينة التي نتحدث عنها غير راسـيمية ويقال بأن لها كيرالية خفية cryptochiral

- وليس المقصود بأن الراسيمات التي تعطي مواد كيرالية تكون متواجدة فقط على هيئة بلورة واحده فكثير من الراسيمات تتبلور في كلا الهيئتين (التكتل - والمركب الراسيمي) وذلك اعتماداً على الظروف وعند حدوث هذا تكون أحد الهيئات شبة مستقرة metastable ضمن نطاق معين من الضغط ودرجة الحرارة ففي الحالة الصلبة يمكن للهيئة شبه المستقرة الاحتفاظ ببقائها مده طويلة من دون تغيير.

- عندما تكون هيئتي البلورتين معزولتين يكون هناك فرصه لحدوث تحول داخلي مع أنواع الراسـيمـات الأخرى فعلى سبيل المثال يتبلور 1,1binaphthy1 على هيئة مركب راسيمي له درجة انصهار °154C ويتحول بالتسخين عن طريق الديناميكا الحرارية إلى التكتل الراسيمي الأكثر ثباتاً بدرجة انصهار °159C.

- يطلق على وجود مادة معينة في أكثر من هيئة بلورية اسم متعددة الأشكال polymorphism وهذه الأشكال المتعددة تختلف في درجة الانصهار والتركيب البلوري ويمكن أحياناً أن تتحول من شكل لأخر عن طريق الضغط ودرجة الحرارة والمثال السابق ما هو إلا حالة خاصة من تعدد الأشكال.

- يجب ملاحظة استخدام المصطلحات المناسبة في وصف الحالات فإذا أردنا وصف إيننتيومرين نقيين لمادة كيرالية يستخدم المصطلح enantiomorphous لوصف البلورات الكيرالية في الحالة الصلبة، أما لوصف الجزيئات فيستخدم مصطلح enantiomeric

- وللجزئ يمكن أن يستخدم المصطلحين كيرالي أو غير كيرالي وللعينة الماكروسكوبية الكيرالية يستخدم مصطلح راسيمي وغير راسيمي حيث يدل مصطلح غير راسيمي على أن العينة تتكون بشكل أساسي من جزيئات لها نفس اتجاه الكيرالية homochiral في حين لا يكون مرادف لمصطلح enantiomerically والذي يختصر بـ enantiopure

(3) شبه الراسيمات Quasi-Racemate

- توجد أحياناً مركبات متماثلة في البنية والتوزيع النسبي ولها شكل هندسي متشابه ونفس التصنيف ويمكن أن يحل كل منها محل الأخر في الشبكة البلورية crystal lattice وفي هذه الحالة يطلق عليها اســـــم isomorphous

- فمثلاً إذا كان لدينا مركبين متشابهين ولكن لهما اتجاه كيرالية مختلف heterochiral مثل المركبين chlorosuccinic acid-(+) و bromosuccinic acid-(-) فأنه يطلق عليهمـا أشــبــاه الإيننتيومرات quasi-enantiomers فعند خلطهم بنسب متكافئة من الجزيئات يمكن أن ينتج شبه راسيمي كما في الراسيمي الحقيقي وتكون على هيئة مركب شبه راسيمي أو محلول شبه راسيمي صلب

- من هنا تتضح أهمية أشباه الراسيمات لأنها تربط بين التوزيع المجسم لجزيئات مختلفة.

(4) خليط سكاليمك Scalemic Mixture

- في بعض الحالات تكون نسب خليط من الإيننتيومرات غير متكافئ الجزيئات ويصبح الإيننتيومر الموجود بنسبة أكبر هو السائد في الخليط ويكون هذا الخليط نشط بصرياً لذا يوصف بأنه خليط سكاليمك.

- قد اشتق هذا المصطلح من الكلمة اليونانية scalemos وتعني "غير متوازن".

تم الإجابة عليه: ما الفرق بين جزئيات Homochiral وجزئيات Heterochiral في الكيمياء الفراغية؟

Mon, 13 Jan 2025 08:00:16 +0000

الفرق بين جزئيات Homochiral وجزئيات Heterochiral

اتجاه الكيرالية Sense of Chirality

- هي الخاصية التي تميز الـ enantiomorphous حيث تخصص لهيئتين العلاقة بينهم كجسم وصورته في المرآة من خلال الرجوع إلى توجه المرتبطات بوحدة ستيروجنيك في الحيز المحيط.

- ويكون التعبير (كيرالية معاكسة) opposite chirality هو تعبير مختصر لـ opposite chirality sense

جزيئات Homochiral

- يستخدم هذا المصطلح للتعبير عن المراكز الكيرالية المتشابهة في ثلاثة من المرتبطات الأربع وكذلك يكون لها نفس اتجاه الكيرالية chirality sense مثل الأحماض الأمينة amino acids.

- ولقد قدم هذا المصطلح أول مرة في سنة 1904 عن طريق Kelvin الذي مثله بقوله أن الأيدي اليمنى لمجموعة من الناس تكون homochiral.

- ولقد استخدم هذا المصطلح أيضا في وصف الإيننتيومرات النقية بدلاً من enantiomerically Pure ولكن المصطلح الأفضل والأكثر وضوحاً وبساطه هو enantiopure

جزيئات Heterochiral

- هي جزيئات ذات مراكز كيرالية متشابهة وتختلف في مجموعة واحدة فقط حول المركز الكيرالي ولها اتجاه كيرالية مختلف.

- توصف أحياناً بالمصطلح enantioenriched وقد اشتقت البادئة hetero من الكلمة اليونانية heteros وتعني مختلف.

تم الإجابة عليه: ما الفرق بين جزئيات Homomers وجزئيات Topomers في الكيمياء الفراغية؟

Mon, 13 Jan 2025 07:47:38 +0000

الفرق بين جزئيات Homomers وجزئيات Topomers

جزيئات Homomers

- يطلق هذا الوصف على التراكيب المتطابقة superposable بمعنى أن لها نفس الترابط والتوزيع ونفس اتجاه الكيرالية ولكنها تختلف فقط في اتجاه النظر أي أنها تراكيب لنفس الجزئ ولكن من زوايا مختلفة.

- يستخدم هذا المصطلح سواء كان الجزئ كيرالي أو غير كيرالي أو يستخدم مصطلح superimposable بنفس المعنى.

- اشتقت البادئة homo من الكلمة اليونانية homos وتعني (الشيء نفسه).

جزيئات Topomers

- اقترح هذا المصطلح لوصف التبادل الذي يحدث في مواضع المرتبطات المتطابقة identical ligands في نفس الجزئ (وقد اشتق مصطلح ligands من الكلمة "اللاتينية ligar وتعني يرتبط أو يطوق").

- فعلى سبيل المثال التفاعل التالي يتضمن مرتبطتين متماثلتين هما N_b , N_a يحدث لهما تبادل في مواضعهما عن طريق الدوران حول الرابطة C-ary1 وبالتالي يوصف التركيبين II ، I بأنهما تراكيب topomers وتعرف عملية التحول هذه بعملية Topomerisation

- إن عملية التبادل في التراكيب intercoverting structures لا تتسبب في حدوث اختلاف فيما بينها حيث تكون تراكيب topomers متطابقة من خلال n.m.r spectroscopy

- وبالتالي فأن هذه التراكيب يمكن أن تمثل جزيئات homomers وليست أيزومرات ولهذا استحدث هذا المصطلح بدلاً من المصطلح القديم حيث كانت توصف بالأيزومرات المتفسخة degenerate isomerization وكذلك يمكن استخدام مصطلح Automerization في وصف هذه التراكيب.

تم الإجابة عليه: ما الفرق بين الجزيئات الكيرالية Chiral Molecules والجزيئات غير الكيرالية Achiral Molecules؟

Sun, 12 Jan 2025 09:31:36 +0000

عنصر الكيرالية Chirality Element

- هو عبارة عن مصطلح عام يشير إلى كل من المركز أو المحور أو المستوى الكيرالي ويشار إليه أيضاً بعنصر التماثل.

عناصر التماثل Symmetry Elements

- توجد في بعض الجزيئات وهي أما أن تكون محور في اتجاه محدد مثل z,y,x أو يكون مستوى مثل مستوى xy ويسمى مستوى تماثل أو قد يكون نقطة ذات أبعاد ثلاثية تسمى مركز تماثل.

محور التماثل ← دوران حول المحور.

مستوى التماثل ← انعكاس حول المستوى.

مركز التماثل ← انقلاب حول نقطة التماثل.

الجزيئات الكيرالية Chiral Molecules

- هي جزيئات تتميز بخاصية النشاط البصري وقد تحتوي على مركز كيرالي واحد أو أكثر أو أنها قد تحتوي على محور أو مستوى كيرالي.

- ويمكن القول بإيجاز أنها الجزيئات التي تتضمن وحدة ستيروجنيك واحدة أو أكثر.

الجزيئات غير الكيرالية Achiral Molecules

- يوجد عدة أنواع من الجزيئات غير الكيرالية أبسطها الجزيئات التي تحتوي على مجموعتين أو ذرتين متماثلتين ومرتبطتين بذرة كربون رباعية وبذلك يشتمل الجزئ على مستوى تماثل plane of symmetry وهو مستوى تصوري يمر خلال الجسم أو الجزئ بحيث يقسمه إلى قسمين متماثلين ويكون كل قسم صورة مرآة الأخر ويعرف أيضاً بمستوى المرأة الداخلي internal mirror plane وأحياناً يرمز له بالحرف اليوناني sigma σ (حرف صغير).

- توجد بعض الجزيئات التي تحتوي على أكثر من مركز كيرالي ولكنها تكون غير كيرالية لأنها تتضمن مستوى تماثل داخل الجزئ.

- هناك جزيئات أخرى تحتوي على أكثر من مركز كيرالي ولكنها قد تشتمل على أحد عناصر التماثل symmetry elements الذي يمنع الكيرالية وهذا العنصر يعرف بمركز التماثل center of symmetry أو بمركز الانعكاس inversion center وهو نقطة تقع منتصف الجزئ تماماً يمر من خلالها كل خط يصل بين مرتبطتين متماثلتين أو يتضمن كلاً من مركز انعكاس ومستوى تماثل وهو نقطة أو ذرة لا تتواجد في المحيط الكيرالي chiral environment وتبقى ثابتة بدون تغير عند إجراء عمليات تماثل على الجزئ

- يستخدم مصطلح achirotopic لوصف تلك النقاط أو الذرات التي تقع في مستوى المرآة وهو مستوى يتواجد في موضع غير كيرالي achirotopic plane في حين توصف النقطة أو الذرة المتواجدة في المحيط الكيرالي بالمصطلح chirotopic كما في الأمثلة التالية:

- عند عمل صورة لأحد الجزيئات في المرآة ثم عمل دوران بزاوية ^o180 على الصورة فأن الوضعية الناتجة تتطابق مع التركيب الأول كما يلي:

- التماثل الذي يستند إلى دوران بسيط يعرف بتماثل من نوع الأول symmetry elements of first kind

- أما التماثل الذي يستند على انعكاس أو (دوران - انعكاس) يطلق عليه عناصر تماثل من النوع الثاني symmetry elements of second kind

تم الإجابة عليه: ما هي وحدات ستيروجنيك Stereogenic Units في اللكيمياء الفراغية؟

Sun, 12 Jan 2025 09:13:19 +0000

وحدات ستيروجنيك Stereogenic Units

- بعض الجزيئات يكون لها نشاط بصري و لا تحتوي على مراكز كيرالية مثل مركبات allenes ومركبات biphenyl ولكنها تحتوي على محور كيرالي chiral axis ويطلق عليه stereoaxis.

- وهناك جزيئات أخرى ذات نشاط بصري و لا تتضمن مركز كيرالي أو محور كيرالي ولكنها تتضمن مستوى كيرالي chiral plane ويطلق عليه stereoplane مثل مركبات hexanelices

- ونظراً لتعدد المصطلحات المستخدمة في في وصف الجزيئات المجسمة المختلفة تم استحداث مصطلح وحدات ستيروجنيك ليشمل المراكز الكيرالية والمحاور والمستويات الكيرالية بالإضافة إلى ذرتي كربون الرابطة الثنائية في الجزيئات التي تتضمن أيزومرات هندسية Z/E وبالتالي يمكن تعريف وحدة ستيروجنيك كما يلي:

تعريف وحدات ستيروجنيك Stereogenic Units

- هي وحدة تركيبية في الجزئ تكون المسئولة عن تكوين الأيزومرات المجسمة وكذلك المراكز الكيرالية الكاذبة ويمكن التعبير عن الوحدة الكيرالية بمصطلح stereoelement

تم الإجابة عليه: ما معنى الداياستيرومرات Diastereomers في الكيمياء الفراغية؟

Tue, 17 Dec 2024 12:38:13 +0000

الداياستيرومرات Diastereomers

- الداياستيرومرات Diastereomers عبارة عن أيزومرات مجسمة لها نفس التركيب وتتضمن أكثر من مركز كيرالي ولكنها تكون غير متطابقة مع بعضها وتكون anisometric

- والعلاقة بينهما ليست كجسم وصورته في المرآة

- اشتقت البادئة dia من اللغة اليونانية وتعني (جانب مختلف)

- وفي الجزيئات التي تتضمن أكثر من مركز كيرالي فأن عدد الأيزومرات المجسمة يحدد من خلال قاعدة Vant Hoff

- تختلف أغلب الداياستيرومرات في معظم الخواص الفيزيائية والكيميائية كما هو الحال في الأيزومرات البنائية ومثال ذلك أيزومرات المركب cyclopentane-1,2-dio

- الأيزومران (II.I) ذات الوضعية الهندسية trans يكونان isometric حيث تكون النقاط بين مجموعتي الهيدروكسيل هي نفسها تماماً في الأيزومرين ولا يخضع أي منهما لترابط هيدروجيني داخل الجزئ لأن مواقع مجموعات الهيدروكسيل تكون متباعدة عن بعضها وكذلك يتأكسد كلاهما ببطء وبنفس المعدل عند استخدام رباعي أسيتات الرصاص lead tetraacetate

- وفي المقابل التركيب (III) ذو الوضعية الهندسية cis تكون مجموعات الهيدروكسيل متقاربة جداً من بعضها وبالتالي يخضع لترابط هيدروجيني داخلي ويكون anisometric بالنسبة للأيزومرين (II,I) بالإضافة إلى أنه يتأكسد أسرع بحوالي 3000 مره باستخدام نفس العامل المؤكسد.

تم الإجابة عليه: ما معنى الإننتيومرات Enantiomers فى الكيمياء الفراغية؟

Tue, 17 Dec 2024 12:23:39 +0000

الإننتيومرات Enantiomers

- إن أبسط مصدر للكيرالية في الجزيئات العضوية هو ذرة الكربون المتصلة بأربع مرتبطات (ذرات أو/ و مجموعات) مختلفة مثل الأحماض الأمينية amino acids.

- حيث يكون لهذه المركبات نوعين من الجزيئات تكون العلاقة بينهما علاقة جسم وصورته في المرآة ولا يتطابقان ويطلق على هذه الجزيئات اسم إيننتيومرات Enantiomers.

- قد اشتق هذا المصطلح من الكلمة اليونانية (Enantios) واللاحقة mer- من الكلمة اليونانية meros وتنطق (E-nan-tee-o-mer).

- تكون العلاقة بين الإيننتيومرات عجيبة ومميزة مقارنة بالأيزومرات الأخرى فنجد أن تركيبهما متشابه والمسافة بين المرتبطات والمركز الكيراليي تكون نفسها في كليهما.

- يمتاز كل إيننتيومر بتغيير مسار الضوء المستقطب استوائياً بنفس المقدار ولكن في اتجاهين متعاكسين ويقال بأن لهما علاقة enantiometric وعند تبديل موضع أي مرتبطتين على المركز الكيرالي ينتج إيننتيومر لهذا الجزئ ويطلق عليهم أيضاً الأيزومرات البصرية optical isomers.

- تتشابه هذه الأيزومرات البصرية في معظم الخواص الفيزيائية والكيميائية والسبب في ذلك كون الإيننتيومرات isometric بمعنى أن كل نقطة بين ذرتين محددتين سواء مرتبطة أو لا في أحد الأيزومرات يكون هناك نقطة مماثلة ومشابهة تماماً في الأيزومر الأخر.

تم الإجابة عليه: ما معنى ذرة كربون كيرالية Chiral Carbon Atom؟

Tue, 17 Dec 2024 12:05:22 +0000

الكيرالية Chiral

- يستخدم مصطلح كيرالية للتعبير عن المواد التي تتميز بالنشاط البصري.

- اشتق هذا المصطلح من الكلمة اليونانية (cheir) وتعني اليد وذلك لأن جزيئات نفس المادة الكيرالية تكون غير متطابقة والعلاقة بينها كجسم وصورته في المرآة تماما كاليد اليمنى واليد اليسرى لذا توصف أحيانا تلك الجزيئات بأنها (handed).

- استخدم مصطلح كيرالية أول مرة من قبل Lord Kelvin سنة 1893 وتم ترسيخ هذا المصطلح عندما أعاد Mislow وكل من Perlog, Ingold, Chan إدخاله في التعبير عن الكيمياء المجسمة.

ذرة الكربون الكيرالية Chiral Carbon Atom

- هي ذرة كربون ذات تهجين sp³ ترتبط بأربع ذرات أو مجموعات مختلفة وتنطق (ky-ral) وتحدد برسم نجمة (*) فوقها.

- تعرف أيضاً بالمصطلحات التالية:

ذرة كربون غير متماثلة Asymmetric Carbon Atom
ذرة كربون ستيروجنيك Stereogenic Carbon Atom
مركز كيرالي Chiral Center

- بعض المركبات التي تتضمن ذرة كربون ذات تهجين sp² عند تبديل موضع المجموعتين المرتبطتين بها برابطة تساهمية أحادية ينتج أيزومر مجسم جديد مثل جزيئات Z/E وبناءً على ذلك يطلق على ذرتي كربون الرابطة الثنائية اسم Stereocenter أو Stereogenic وبالتالي تكون كل المراكز غير المتماثلة مراكز كيرالية ولكن ليست كل المراكز الكيرالية مراكز غير متماثلة.

تم الإجابة عليه: أذكر النماذج الجزيئية المستخدمة في شرح الكيمياء الفراغية للجزئيات العضوية؟

Tue, 17 Dec 2024 11:47:50 +0000

النماذج الجزيئية Molecular Models

- النماذج الجزيئية Molecular Models هي أفضل الطرق المستخدمة لشرح الكيمياء المجسمة للجزيئات العضوية من حيث توزيع المرتبطات وطريقة ارتباطها والأشكال الهندسية للجزيئات.

- ولأن فهم هذه المواضيع مهم جداً في تفاعلات الكيمياء المجسمة فقد حاول الكيميائيين في القرن التاسع عشر بناء نماذج لتوضيح التركيب الثلاثي الأبعاد للجزيئات وهناك ثلاث أنواع من النماذج هي:

(1) نموذج الكرة والعصا Ball and Stick Model

(2) نموذج ملء الفراغ Space-Filling

(3) نموذج الإطار Framework

(1) نموذج الكرة والعصا Ball and Stick Model

- تظهر ذرات الكربون في هذا النموذج باللون الأسود على شكل كرات تتصل بالمرتبطات المجاورة لها والتي تظهر بلون الرمادي عن طريق الروابط التي تمثل بقضبان.

- يوضح هذا النموذج الزوايا بين الروابط والوضعية المجسمة والشكل العام للجزئ.

- كما يمكن عمل روابط متعددة باستخدام هذا النموذج حيث يمكن من خلاله معالجة كل الأيزومرات المجسمة فهو يساعد على تصور ثلاثي الأبعاد ببساطة ولكنه لا يوضح الأبعاد الواقعية لجزئ.

(2) نموذج ملء الفراغ Space-Filling

- تمثل كل ذرة كربون في هذا النموذج بكرة متصلة وجهاً لوجه مع ذرات أخرى مرتبطة بها من دون تمثيل للروابط.

- يوضح نسب أحجام الذرات والمسافات بينها ولكن لا تظهر الزوايا بشكل جيد حيث يوفر تمثيل أكثر واقعية إلى حد ما للجزئ ثلاثي الأبعاد.

- يعطي أفضل تصور لشكل الجزئ الحقيقي ولكنه يكون مزدحماً جداً.

(3) نموذج الإطار Framework

- يهتم هذا النموذج بروابط الجزئ فقط ويتم إهمال أحجام الذرات.

- يظهر كيفية ارتباط الذرات في الجزئ ولا يظهر الذرات نفسها.

- يوضح الشكل التالي جزئ الميثان بالنماذج الثلاثة.

تم الإجابة عليه: شرح خواص وتفاعلات الدهون والزيوت

Thu, 24 Oct 2024 16:33:35 +0000

خواص وتفاعلات الدهون والزيوت

- لما كانت الدهون والزيوت ماهي إلا أسترات طبيعية فإنه لابد وأن تقوم بتفاعلات كيميائية مميزة للاسترات.

- كما أن الخواص الفيزيائية، مثل درجات الانصهار والغليان والكثافة وما إلى ذلك يمكن أن تعين باستخدام الطرق المألوفة لدى الكيميائي.

- لهذه الخواص بالطبع جانب مهم جداً في دراسة الدهون والزيوت الطبيعية إذ تسهل عملية التمييز بين هذه المنتجات المتوفرة من مصادر طبيعية مختلفة.

- زد على ذلك أن هناك كشوفاً كيميائية تستخدم في تحليل الدهون والزيوت لتعطي المعلومات الجمة عن التركيب البنائي لها من هذه الكشوفات هو تعيين ما يعرف بالرقم اليودي Iodine value والذى يعرف بأنه عدد جرامات اليود تتحد التي مع 100 جرام من الزيت أو الدهن

- هذا الرقم يعطي الفكرة عن درجة مع تشبع الحمض الدهني الموجود في بناء الدهن أو الزيت.

- ومن الكشوفات الأخرى أيضاً هو تعيين ما يعرف برقم التصبن Saponification value ورقم الأستيل Acetyl value (عدد المليجرامات من هيدروكسيد البوتاسيوم اللازمة لمعادلة حمض الخل الناتج من التحلل المائي للزيت أو الدهن الذي سبق أسيلته) الذي يساعد في تعيين عدد مجموعات الهيدروكسيل الحرة الموجودة في بناء الزيت أو الدهن.

- فيما يلي نقوم بعرض الأمثلة على خواص وتفاعلات الدهون والزيوت.

(1) تزنخ الدهون والزيوت

- عندما يمتلك الدهن أو الزيت رائحة كريهة أو مذاق غير مستساغ فإنه يوصف بأنه متزنخ.

- هذه الصفة للدهن أو الزيت نتيجة تغيرات كيميائية تطرأ عليها حيث يعتقد أن الأكسجين يؤكسد الرابطة المضاعفة في الأحماض الدهنية الموجودة بالتركيب البنائي للزيت أو الدهن، وعليه فإن الرقم اليودى ينخفض نتيجة لذلك بالإضافة إلى تحرر كميات صغيرة من كل من الحمض الدهني والجليسرول وقد تحفز عملية التزنخ بواسطة الرصاص أو النحاس.

- على العكس من ذلك فإن حفظ الدهن أو الزيت بعيداً عن الأكسجين أو إضافة مواد مضادة للأكسدة (مثل فيتامين E) يؤخر حدوث التزنخ.

(2) الأكسدة التلقائية

- تتأكسد الزيوت المحتوية علي أحماض دهنية غير مشبعة بها أكثر من رابطة مضاعفة بواسطة الأكسجين الجوي عند درجات الحرارة العادية وتتحول إلى مواد صلبة تتصف بمقاومتها للماء.

- لهذه العملية أهمية صناعية حيث تضاف إلى المواد الطلائية، وتسمى مثل هذه الزيوت بالزيوت الجافة.

(3) الهدرجة

- عند معاملة الجليسريدات غير المشبعة بالهيدروجين في وجود عامل مساعد مثل النيكل عند ضغط منخفض فإنه ينتج جليسريدات مشبعة.

- تعرف عملية إضافة الهيدروجين هذه إلى الرابطة المضاعفة في الزيوت والدهون بالتصلب hardening وهي عملية ذات أهمية تجارية إذ تستخدم في الغالب تلك الزيوت والدهون ذات المنشأ النباتي، وتحول وفقاً لهذه العملية إلى مواد دهنية صلبة تستخدم في الطبخ.

- تقلل الهدرجة من تزنخ الزيت وذلك لأن الهدرجة تقلل من عدد الروابط المضاعفة ية الموجودة في الجليسريدات.

(4) الأسترة المتضادة للدهون

- تتحول الدهون والزيوت عن طريق الأسترة المتضادة transesterification إلى أسترات الميثل للأحماض الدهنية، حيث تتفاعل الجليسريدات مع كحول ميثانول (يحفز هذا التفاعل كمية قليلة من الحمض أو القاعدة) فتتحول الأحماض الدهنية في هذه الجليسريدات إلى أسترات مثيلية يسهل فصلها عن بعض بواسطة التقطير التجزيئي.

- لهذا التفاعل أهميته حيث تعتبر الدهون مصدراً للحصول على الأحماض الكربوكسيلية ذات السلاسل الهيدروكربونية الطويلة عن طريق التحلل المائي لتلك الاسترات الميثيلية.

(5) التحلل المائي بواسطة الأحماض

- تتحلل الدهون أو الزيوت في الأوساط الحمضية وينشأ إثر ذلك الأحماض الدهنية المكونة لجليسريدات هذه الزيوت والدهون، ومن ثم يتم فصل هذه الأحماض عن بعضها بطريقة أو بأخرى.

- من أهم الطرق الفعالة والمستخدمة على نطاق واسع الفصل خليط الأحماض الدهنية هذه هي التقطير التجزئي الذي يعطي أحماضاَ على درجة كبيرة من النقاوة.

(6) التحلل المائي بواسطة القلويات

- إذا ماعوملت الجليسريدات بالمحاليل القلوية (القاعدية) مثل هيدروكسيد الصوديوم، فإنها تتحول إلى أملاح الأحماض الدهنية المطابقة.

- هذا وقد تكون الأملاح على هيئة خليط معقد من الأملاح الأمر الذي يعتمد على نوع الجليسريد، متماثل أو مختلط ويعتمد أيضاً على نوع الجليسريدات المختلفة المؤلفة للدهن.

- تستخدم هذه الأملاح لأغراض التنظيف (صابون) وعلى الأخص أملاح الصوديوم أو البوتاسيوم.

- ومن هنا نشأ مصطلح تصبن saponification الذي يطلق على عملية التحلل المائي للاسترات الطبيعية (الدهون والزيوت) بواسطة القلويات.

تم الإجابة عليه: ما هو التركيب الكيميائي للزيوت والدهون؟

Thu, 24 Oct 2024 15:55:36 +0000

الدهون والزيوت (الجليسريدات)

- الدهون والزيوت هي عبارة عن استرات أحماض دهنية لكحول الجليسرول.

- هذا وقد تكون الأحماض الدهنية الداخلة في تكوين هذه الجليسريدات هي أحماض مشبعة أو غير مشبعة.

- من الأحماض الدهنية الأكثر شيوعاً في تركيب الزيوت والدهون المختلفة هي الأحماض التالية:

(أ) أحماض دهنية مشبعة

(ب) أحماض دهنية غير مشبعة

- تجدر الإشارة إلى أن الهيئة الفراغية للرابطة المضاعفة في الأحماض الدهنية غير المشبعة الموجودة في الدهون والزيوت هي في الغالب من نوع سيس cis.

- تتميز الزيوت عن الدهون في كونها سائلة عند درجة الحرارة العادية وتحتوي على نسبة عالية من الأحماض الدهنية غير المشبعة بينما الدهون مواد صلبة عند درجة الحرارة العادية وتحوي نسبة أكثر من الأحماض الدهنية المشبعة.

- هذا وتزداد درجة انصهار الدهن كلما زادت درجة التشبع في الأحماض الدهنية المكونة للاستر.

- الدهون والزيوت قد تكون جليسريدات بسيطة أو مختلطة.

- ومن الأمثلة على الجليسريدات البسيطة حليسيرايل ثلاثي بالمتيت والذى يأخذ الاسم الشائع بالميتن.

- يحسن هنا إلى أن نشير إلى أن الزيت أو الدهن بشكل عام لا يحتوي على نوع واحد من الجليسريدات ولكنه يحوي خليطاً منها.

- هذا ويمكن التعرف على تركيب الزيت أو الدهن من معرفة تركيب الأحماض الدهنية الناتجة من التحلل المائي للزيت أو الدهن.

- فبعض الزيوت والدهون تحوي بصورة رئيسية على نوع أو نوعين من الأحماض الدهنية فمثلاً زيت الزيتون يتكون من الأحماض التالية وبالنسب المبينة:

- أما البعض الآخر من الزيوت والدهون فتحوي خليطاً معقداً الجليسريدات مثل دهن الزبدة إذ يحوي في بناءه على الأقل 14 نوعاً من الأحماض الدهنية.

طرق تحضير الجليسريدات

- يمكن أن تحضر الجليسريدات البسيطة من الجليسرول وزيادة من كلوريد الحمض.

- أما الجليسريدات المختلطة فإنه يمكن تحضيرها عن طريق حماية مجموعتي الهيدروكسيل في الجليسرول وذلك عن طريق تكوين الأسيتال ومن ثم يعامل الأخير بكلوريد الحمض يلي ذلك التخلص من مجموعة الأسيتال ثم معاملة الكحول ثنائي الهيدروكسيل الناتج بواسطة كلوريد حمض آخر كما يتبين من المعادلات التالية:

- تجدر الإشارة إلى أنه لايمكن تحديد موضع مجموعة الأسيل التي تفاعلت أولاً حيث أن مجموعة الأسيل قد تهاجر إلى ذرة أكسجين أخرى (أسترة متضادة.(Transesterification

تم الإجابة عليه: ما هي الليبيدات البسيطة ؟ وما هي الليبيدات المركبة؟

Thu, 24 Oct 2024 15:06:52 +0000

الليبيدات البسيطة

- هي عبارة عن استرات يمكن تميؤها إلى كحولات وحموض دهنية fatty acids.

- الأحماض الدهنية عبارة عن حموض كربوكسيلية أليفاتية ذات سلاسل هیدروكربونية طويلة وسميت بهذا الإسم لأنه يمكن الحصول عليها من التحلل المائي للدهون.

- تقسم الليبيدات البسيطة إلى نوعين بناء على طبيعة الكحول المكون للاستر كما يلي:

(1) الشموع waxes

- هي عبارة عن استرات للأحماض الدهنية يكون الكحول المكون للاستر فيها عبارة عن كحول وحيد مجموعة الهيدروكسيل مكون من سلسلة هيدروكربونية طويلة تحتوي على 26 إلى 34 ذرة كربون.

- تأخذ الشموع الصيغة العامة التالية:

- حيث أن كل من 'R ، R عبارة عن سلسلة هيدروكربونية طويلة، لذلك فإن الشموع عبارة عن استرات لا تذوب في الماء.

تعمل الشموع كغطاء حماية على سطح النبات والحيوان فمثلاً تعمل على حماية الطيور والحيوانات من التبلل بالماء.

- من الأمثلة على الشموع مركب میریسايل بالمتيت Myricet palmitate والذي يعتبر المكون الرئيسي لشمع النحل.

(ب) الدهون والزيوت

- هي عبارة عن استرات للأحماض الدهنية يكون الكحول المكون للاستر هو جليسرول، لذا تعرف هذه الاسترات باسم جليسريدات glycerides.

- تأخذ هذه الجليسريدات الصيغة العامة التالية:

- إذا كانت R = R¹ = R² (نفس الحمض الدهني)، يوصف عندئذ الجليسريد بأنه جليسريد بسيط.

- أما الجليسريدات التي تحوي نوعين أو أكثر من الأحماض الدهنية فإنها تسمى جليسريدات مختلطة.

الليبيدات المركبة

- هي تلك الاسترات التي تتمياً إلى أحماض دهنية وكحولات ومواد أخرى على عكس الليبيدات البسيطة التي تعطي عند تميئها أخماض دهنية وكحولات فقط.

- تقسم الليبيدات المركبة إلى وسفينجوليبيدات فوسفوليبيدات Phospholipids وجليكوليبيدات Glycolipids.

(1) فوسفوليبيدات

- هي عبارة عن ليبيدات تحتوى على مجموعة فوسفات.

- تتواجد الفسفوليبيدات في الغشاء الخارجي لمعظم الخلايا وخاصة خلايا المخ والأنسجة العصبية.

- أكثر الفوسفوليبيدات شيوعاً هي فسفوجليسيريدات phosphoglycerides مثل فوسفاتیدیل کولین phosphatidyl choline المعروف باسم ليسيثين Lecithin وفوسفاتيدايل ايثانول أمين phosphatidylethanolamine المعروف ب سيفالين cephalin.

(2) سفينجوليبيدات Sphingolipids

- يعتبر سفينجوسين من أهم مكونات الأغشية الخلوية حيث يقدر وجود هذه المادة بحوالي 70٪ من الوزن الجاف للطبقة الواقية المحيطة بالخلايا العصبية.

- تحتوي الجليكوسفيجوليبيدات على مادة سفينجوسين مرتبطه بأجزاء جليكوزيدية وأسيلية (على ذرة النيتروجين).

- تنشأ مركبات سفينجوليبيدات من كحول سفينجوسين أو المركب المشبع المطابق سفينجاسين Sphingasine بينما تنشأ في النباتات الراقية والخمائر من القاعدة ٤ - هيدروكسي سيفنجانين .

- من الأمثلة على السفينجوليبيدات التي تم عزلها من الأحياء البحرية ما يلي:

- قد يحتوي السفينجوليبيد على وحدة فوسفورية مثله مثل الفوسفوليبيدات ولكنه لا يحتوي على جليسرول .

- أكثر السفنجوليبيدات شيوعاً والمحتوية على فوسفور هو سفينجو مايلين.

(3) جليكوليبيدات Glycolipids

- تنتشر الجليكوليبيدات على نطاق واسع في الطبيعة إلا أنها لا تزال تمثل جزءاً صغيراً بالنسبة لطائفة الليبيدات.

- المعروف عن هذا النوع من الليبيدات أنها تساهم في الإصطناع الحيوي للجليكوبروتينات.

- كما لوحظ أنها تعيق تأثير السموميات والعوامل المضادة للإخصاب .

- هذه المركبات لا تحتوي على فوسفور ، وتعطي عند تميؤها سكر (غالباً يكون جلوكوز ) وحمض دهني وسفينجوسين.

- تتوفر الجليكوليبيدات في مصل الدم أو مصل النبات ، ويكون السكر في هذه المصاله هو D- جلوكوز . والجزء الببتيدي في الجليكوليبيدات عادة سلسلة طويلة إما أن تكون مشبعة (مثل الحمض CH₃COOH) أو غير مشبعة أو أحماض هيدروكسيليه (مثل حمض سيريبرونيك C₂₂H₄₅CHOHCOOH, Cerebronic acid).

تم الإجابة عليه: ما هي الليبيدات ؟ وما هى أنواعها ؟

Thu, 24 Oct 2024 14:28:40 +0000

(3) الليبيدات المشتقة

- هي عبارة عن أنواع مختلفة من المركبات من ناحية التركيب والعمل إلا أنها تجمعها صفة عدم ذوبانيتها في الماء وأنها أحد مكونات الخلية ومنها:

(أ) الستيرويدات

- أكثرها شيوعاً هو مركب الكوليستيرول الموجود بكثرة في أنسجة الحيوان والإنسان.

- حيث يمثل الكوليستيرول حوالي 0.2٪ من مكونات الأنسجة في الإنسان والحيوان.

(ب) الفيتامينات التي تذوب في الدهون

- تشمل بعض الفيتامينات مثل فيتامين K وفيتامين D وغيرها.

تم الإجابة عليه: ما الفرق بين إسقاط نيومان وإسقاط فيشر عند كتابة الصيغ الفراغية للمركبات العضوية؟

Mon, 21 Oct 2024 15:16:31 +0000

إسقاط نيومان Newman Projection

- إن هذا النوع من الإسقاط يتم على طول رابطة واحدة فقط من روابط C-C الأحادية وتسمى هذه الرابطة برابطة المسقط Projected bond حيث يتم النظر بشكل مستقيم على مستوى الرابطة التي تضم ذرتي الكربون المراد رسم توزيع المرتبطات حولهما.

- تمثل ذرة الكربون الأمامية بثلاث خطوط (روابط) تتصل ببعض على شكل حرف Y بينما تمثل ذرة الكربون الخلفية بدائرة مع ثلاث روابط خارجة منها

- سميت بهذا الاسم نسبة للباحث الأمريكي Melvin S.Newman

إسقاط فيشر Fischer Projection

- عبارة عن إسقاط ثنائي الأبعاد يستخدم في تمثيل ذرة كربون ذات تهجين sp³ شرط أن تكون مرتبطة بأربع مجموعات أو ذرات مختلفة.

- يمثل هذا الإسقاط بخطين متقاطعين وتكون نقطة التقاطع هي ذرة الكربون المراد وصفها فتأخذ المرتبطات الأفقية الوتد المعتم في إسقاط الإسفين.

- تتخذ المرتبطات الرأسية الوتد المتقطع ثم يتم تسوية الشكل بمستوى الورقة فتصبح الأوتاد المعتمة والمتقطعة خطوط مستقيمة.

- استخدم الألماني Emil Fischer هذه الطريقة في رسم الجزيئات عندما كان يدرس الكيمياء الفراغية للسكريات Sugars.

تم الإجابة عليه: ما هي أنواع الصيغ الفراغية Stereoformulas للمركبات العضوية؟

Mon, 21 Oct 2024 15:09:45 +0000

أنواع الصيغ الفراغية Types of Stereoformulas

- الصيغة الفراغية هي الصيغة التي توضح ترتيب الذرات أو المجموعات في الوضعية الفراغية حول ذرة أو وحدة داخل الجزئ وتمثل بروابط فراغية stereobonds.

(1) إسقاط الإسفين Wedge Projection

- يوضح هذا الإسقاط البنية الهرمية لذرات الكربون الرباعية.

- تستخدم الخطوط العادية والإسفين المتقطع والإسفين المعتم في تمثيل المجموعات أو الذرات المرتبطة بها عن طريق هذه الروابط.

(2) إسقاط الحصان الخشبي Sawhorse Projection

- إن أساس هذا الإسقاط هو أن تكون الرابطة C-C في مستوى الورقة والمرتبطات على كل ذرة كربون تظهر حولها مثل جزئ الإيثان

- يتم عرضه بوضعية منحرفة بحيث تشير إلى العلاقة الأصلية عن طريق إظهار كل روابط C-H

(3) إسقاط نيومان Newman Projection

- إن هذا النوع من الإسقاط يتم على طول رابطة واحده فقط من روابط C-C الأحادية وتسمى هذه الرابطة برابطة المسقط projected bond حيث يتم النظر بشكل مستقيم على مستوى الرابطة التي تضم ذرتي الكربون المراد رسم توزيع المرتبطات حولهما.

- قد سميت بهذا الاسم نسبة للباحث الأمريكي Melvin S.Newman

(4) إسقاط فيشر Fischer Projection

- تتخذ المرتبطات الرأسية الوتد المتقطع ثم يتم تسوية الشكل بمستوى الورقة فتصبح الأوتاد المعتمة والمتقطعة خطوط مستقيمة>

- لقد استخدم الألماني Emil Fischer هذه الطريقة في رسم الجزيئات عندما كان يدرس الكيمياء الفراغية للسكريات Sugars.

تم الإجابة عليه: ما هي الصيغة النقطية للمركبات العضوية ؟

Mon, 21 Oct 2024 14:35:53 +0000

الصيغة النقطية Electron Dot Formula

- تعرف بتراكيب لويس نسبة لـ Gilbert N.Lewis الذي نشر سنة 1916 نظرية الترابط في الجزيئات العضوية على أساس قاعدة الثمانية Octet rule.

- تظهر هذه الصيغة إلكترونات التكافؤ على شكل نقاط حول رمز العنصر.

- يمكن استنتاج هذه التراكيب من خلال العلاقة الآتية:

- يشير Electron supply إلى عدد إلكترونات الغلاف الأخير للعنصر.

- بينما يوضح Electron demand عدد الإلكترونات التي يحتاجها العنصر ليحقق تركيب الغاز الخامل وهي لكل العناصر 8 إلكترونات عدا الهيدروجين تكون إلكترونين ولعناصر المجموعة IIIA تكون 6 إلكترونات وهما حالتان استثنائيتان لهذه القاعدة.

- لرسم التركيب نضع الذرة الأعلى تكافؤ في المركز ونوزع الروابط وفقاً لتكافؤ العنصر (عدد الروابط التساهمية = تكافؤ العنصر).

مسائل محلول على الصيغة النقطية

مثال (1) : رسم تركيب لويس للصيغة الجزيئية CH₄

مثال (2): رسم تركيب لويس للصيغة الجزيئية C₂H₆O

- في التركيب البنائي 8 روابط أي استخدم 16 إلكترون من 20 إلكترون supply فيكون الباقي 4 إلكترونات (زوجين) غير مشاركة في الربط على ذرة الأكسجين فيكون تركيب لويس كالتالي:

مثال (3): رسم تركيب لويس للصيغة الجزيئية AlCl₃

Al ← يقع في المجموعة الثالثة من الجدول الدوري.

- يستخدم 6 إلكترونات من 24 إلكترون supply فيكون هناك 9 أزواج غير مشاركة في الربط (18 إلكترون) موزعة على ذرات الكلور فيكون بناء لويس كما يلي:

مثال (4): رسم تركيب لويس للصيغة ^-CH₃O

- يتم إضافة واحد صحيح مقابل كل شحنة سالبة لإلكترونات supply

- يستعمل 8 إلكترونات فيكون هناك 3 أزواج غير مشاركة في الربط (6 إلكترونات) على ذرة الأكسجين.

مثال (5): رسم تركيب لويس لأيون الهيدرونيوم ⁺H₃O

- يتم إنقاص واحد صحيح مقابل كل شحنة سالبة من إلكترونات supply

- يستخدم 6 إلكترونات في الربط فيبقى زوج واحد غير مشارك (2 إلكترون) على الأكسجين.

تم الإجابة عليه: ما هي أنواع الصيغ البنائية Structural Formulas في الكيمياء العضوية؟

Mon, 21 Oct 2024 14:26:24 +0000

(5) الصيغة الفراغية Stereoformula

- توضح ترتيب الذرات أو المجموعات في الوضعية الفراغية حول ذرة أو وحدة داخل الجزئ (تسمى وحدة ستيروجينيك) وتمثل بروابط فراغية stereobonds

أنواع الروابط الفراغية Type of Stereobonds

الخطوط العادية أو المستوية plain bonds

- تستخدم عادة في رسم التراكيب البنائية للجزيئات الكيرالية أو لتوضيح المرتبطات التي تقع في نفس مستوى الرسم على ذرة كيرالية.

الخطوط المتقطعة dashed lines

- تستخدم في تمثيل الروابط الجزئية أو الروابط غير المتمركزة مثل الروابط الهيدروجينية.

الإسفين المتقط dashed wedged

يستخدم في تمثيل الروابط التي تقع خلف مستوى الرسم أو تحت مستوى الورقة.

الإسفين المعتم solid wedged

- يمثل الروابط التي تقع فوق مستوى الرسم أو أعلى مستوى الورقة>

- يجب مراعاة عدم استخدام الإسفين المعتم أو المتقطع بين مركزين كيراليين لأن الإسفين يشير إلى التوزيع الكيرالي على ذرة محددة من خلال النهاية الضيقة له وبالتالي عند وضعه بين مركزين كيراليين فأن ذلك سوف يسبب في ارتباك عند تحديد التوزيع.

الروابط العريضة bold bonds

- تستعمل أحياناً بدلاً من الإسفين المعتم.

الرابطة المتقطعة dashed bond

- تستخدم أحياناً بدلاً من الإسفين المتقطع ولكنها غير شائعة الاستخدام وعادة تشير إلى التوزيع النسبي وليس المطلق.

الروابط المتموجة wavy bonds

- تستخدم هذه الروابط للإشارة إلى أن التوزيع الكيرالي غير معروف أو غير محدد على الذرة الكيرالية.

أنواع الصيغ الفراغية Types of Stereoformulas

(أ) إسقاط الإسفين Wedge Projection

- يوضح هذا الإسقاط البنية الهرمية لذرات الكربون الرباعية.

(ب) إسقاط الحصان الخشبي Sawhorse Projection

- يتم عرضه بوضعية منحرفة بحيث تشير إلى العلاقة الأصلية عن طريق إظهار كل روابط C-H

(جـ) إسقاط نيومان Newman Projection

- قد سميت بهذا الاسم نسبة للباحث الأمريكي Melvin S.Newman

(د) إسقاط فيشر Fischer Projection

- لقد استخدم الألماني Emil Fischer هذه الطريقة في رسم الجزيئات عندما كان يدرس الكيمياء الفراغية للسكريات Sugars.

تم الإجابة عليه: ما هو تفاعل روبنسون Robinson reaction؟

Mon, 21 Oct 2024 12:01:30 +0000

تفاعل روبنسون Robinson reaction

- هذا التفاعل عبارة عن تفاعلين متتابعين هما إضافة مايكل ، يلي ذلك تكاثف الدول وينتج عن ذلك تكوين مركب حلقي.

- يعتبر تفاعل روبنسون أحد تفاعلات الإضافة الحلقية Cycloaddition reactions.

- تستخدم مجموعة ثلاثي ميثل سايليل في تفاعل روبنسن Robinson annulation لتحفيز إضافة مايكل عن طريق تأثير السليكون في تثبيت الكربانيون ، كما أن هذه المجموعة تعيق البلمرة للأنيون بسبب كبر حجمها.

تم الإجابة عليه: ما هو ناتج تفاعل تضاعف الكيتينات Ketenes؟

Mon, 21 Oct 2024 11:58:27 +0000

تضاعف الكيتينات

- تتضاعف الكيتينات Ketenes لتعطي مشتقات حلقية رباعية كنوانج رئيسية.

- يعتبر تفاعل تضاعف الكيتينات أحد تفاعلات الإضافة الحلقية Cycloaddition reactions

- تجدر الإشارة إلى أن الكيتين نفسه يتضاعف بطريقة مختلفة وذلك بالإضافة إلى الرابطة المضاعفة بين الكربون والأكسجين ليعطي مركبات بيتا لاكتونات غير مشبعة.

- تنشأ مثل هذه اللاكتونات من تفاعل الكيتينات (أغلب ما يستخدم ثنائي فنيل كيتين) مع الألدهيدات والكيتونات والكينونات.

- يحفز هذا التفاعل بأحماض لويس ، وبدون هذه الأحماض فإن معظم الكيتينات لا تعطي نواتج حيث أن الأخيرة تتكسر عند درجات الحرارة في غياب أحماض لويس.

تم الإجابة عليه: ما هى تفاعلات ديلز - ألدر Diels - Alder reaction؟

Mon, 21 Oct 2024 11:46:52 +0000

تفاعل ديلز - ألدر Diels - Alder reactions

- لقد عرف تفاعل الإضافة الحراري من نوع (4 + 2) منذ قرن من الزمن تقريباً ، بتفاعل ديلز - ألدر Diels - Alder reactions

- يخدم هذا النوع من تفاعلات الإضافة الكثير من التشييدات المخبرية حيث أنه يتم بسهولة وفي نفس الوقت ، فهو خصوصي فراغي Stereospicific.

- يتكون نتيجة تفاعل ديلز - ألدر حلقة سداسية بوساطة إضافة ١، ٤ لمركب ألكيني (رابطة ثنائية) مع دايئين متناوب.

- يسمى المركب الألكيني (دايئينوفيل) الذي ينشط دائماً بمجاميع ساحبة أ للإلكترونات (Z).

- في المثال الأخير فإن الرابطة المضاعفة تمثل مجموعة منشطة للدايئينوفيل.

- المجاميع الساحبة ، الكربوكسيل ، الكيتون ، النيترو ، السيانيد ، هي الأكثر شيوعاً في الإستخدام كجزء من بناء الدايئينوفيل عند إستخدام تفاعل ديلز - ألدر في عمليات التشييد للمركبات العضوية.

- لا يحتاج تفاعل ديلز - الدر إلى دايئينوفيل منشط وذلك إذا كان التفاعل مع دايئين نشط (يُنشط الدايئين بوساطة مجموعة معطية للإلكترونات). على سبيل المثال ، مركبات أحادي وثنائي وثلاثي مثيل ٣,١- بيوتادايئين أكثر نشاطاً من ۳,۱- بيوتادايئين نفسه.

- يؤدي تنشيط الدايئينوفيل أو الدايئين في تفاعل ديلز - الدر إلى حصيلة جيدة من النواتج.

- يتكون خليط من نواتج هذا التفاعل عندما يتحد دايئين مع دايئين آخر مختلف أو عندما يكون مركب دايئيني واحد غير متناظر.

- تتمثل هذه الحالة الأخيرة في الإصطناع الحيوي (أو التحضير المخبري) للعديد من التربينات الأحادية وذلك من المركب أيزوبرين.

- كما يتكون ناتجان أيضاً عندما يتحد مركب دايئيني غير متناظر مع دايئينوفيل غير متناظر ، مثل:

- على الرغم من أنه يتكون خليط في مثل هذه التفاعلات إلا أنه تسود متشابهات الأرثو والبارا كما تم توضيحها أعلاه.

- هذه الإنتقائية حيث ينشأ الأرثو والبارا كمركب سائد دون الميتا يمكن شرحها وفقاً لاعتبارات المدارات الذرية.

- الرابطة الثلاثية في المركب الألكايني أو مركب البنزاين Benzyne (لا يمكن عزلها) يمكن أن تمثل دايئينوفيل كما يتضح من الأمثلة التالية:

- من أكثر الدايئينوفيلات شيوعاً ، الكينونات وبلاماء حمض ماليئيك.

- يمكن أن تسلك بعض المركبات الأروماتية على هيئة دايئينات في تفاعل ديلز - ألدر .

- كل من البنزين والنفثالين والفينانثرين تكون ذات فعالية ضعيفة تجاه بعض الدايئينوفيلات ، إلا أن الأنثراسين يتحد مع المركب الدايئينوفيلي في الحال.

- تمثل تفاعلات ديلز - ألدر أحياناً ، طرقاً جيدة لإصطناع المركبات العضوية من مواد بادئة أليفاتية كما يتضح من الأمثلة التالية:

- يكون ناتج تفاعل الإضافة الحلقية حلقة خماسية إذا ما كانت الأربعة إلكترونات للمركب الدايئيني مضغوطة في هيكل مكون من ثلاث ذرات .

- هذا شائع الحدوث في اضافة ١ ,٣ - ثنائية القطب ، حيث يمثل المركب ثنائي القطب مركب الدايئين في تفاعل ديلز - ألدر .

- من الأمثلة على ثنائية القطب ، أكسيدات النتريل ومركبات الديازو والأزيدات.

- كما تتكون الحلقات الخماسية المتجانسة (مشتقات سيكلوبنتان) بواسطة إضافة من [٢+٣] مثل الإضافة التي تتم مع الأنيونات الألليلية .

- على سبيل المثال ألفا مثيل ستيرين يمكن أن يضاف إلى مركب ستلبين Stilbene (أو مشتقاته) في وجود القاعدة القوية ليثيوم ثنائي أيزوبر وبيل أمين.

تم الإجابة عليه: ما هي تفاعلات الإضافة الحلقية Cycloaddition reactions؟

Mon, 21 Oct 2024 11:15:30 +0000

تفاعلات الإضافة الحلقية

- لقد مر علينا الكثير من التفاعلات التي تكون نواتجها مركبات حلقية، على سبيل المثال ، تفاعلات التكاثف مثل الألدول ومايكل لمركبات الكربونيل.

- هذا ويمكن أن تتداخل رابطتان مضاعفتان في جزئ واحد لتنشأ رابطة باي ورابطة سيجما.

- بصورة مماثلة، فإن النظام الذي له روابط مضاعفة في جزيئين مختلفين سيرتبطان معاً في جزيئ منفرد جديد.

- في كلتا الحالتين سوف يكون الإتحاد برابطتين سيجما تنشآن من رابطتين باي في الجزيئين الداخلين في التفاعل ، وتكون النتيجة مشتق لحلقة رباعية.

- مثل هذا التفاعل هو تفاعل إضافة ، ويطلق عليه مصطلح إضافة حلقية Cycloaddition)

تصنيف تفاعلات الإضافة الحلقية

- بصورة عامة فإن تفاعل الإضافة الحلقي هو إزدواج الجزيئين غير مشبعين ، كل منهما يحوي رابطة مضاعفة أو أكثر (متناوبة).

- يشار إلى تفاعل الإضافة الحلقي بقوسين يحتويان على عدد إلكترونات باي لكل مكون.

- يؤدي التفاعل بين جزيئين من الألكينات (الألوفينات) إلى تكون مشتقات سيكلو بيوتان (۲ + ٢ إضافة حلقية).

- على الرغم من أن هذا التفاعل لا يأخذ طابع العمومية إلا أنه يمكن إجراءه عندما تكون الألكينات متشابهة أو مختلفة كما يتضح من الأمثلة التالية:

- على نفس النمط يتم تضاعف الرابطة الثلاثية:

تضاعف الكيتينات

- تتضاعف الكيتينات Ketenes لتعطي مشتقات حلقية رباعية كنوانج رئيسية.

تفاعل ديلز - ألدر

- لقد عرف تفاعل الإضافة الحراري من نوع (4 + 2) منذ قرن من الزمن تقريباً ، بتفاعل ديلز - ألدر .

- يسمى المركب الألكيني (دايئينوفيل) الذي ينشط دائماً بمجاميع ساحبة أ للإلكترونات (Z).

- في المثال الأخير فإن الرابطة المضاعفة تمثل مجموعة منشطة للدايئينوفيل . والمجاميع الساحبة ، الكربوكسيل ، الكيتون ، النيترو ، السيانيد ، هي الأكثر شيوعاً في الإستخدام كجزء من بناء الدايئينوفيل عند إستخدام تفاعل ديلز - ألدر في عمليات التشييد للمركبات العضوية .

- هذا ولا يحتاج تفاعل ديلز - الدر إلى دايئينوفيل منشط وذلك إذا كان التفاعل مع دايئين نشط (يُنشط الدايئين بوساطة مجموعة معطية للإلكترونات). على سبيل المثال ، مركبات أحادي وثنائي وثلاثي مثيل ٣,١- بيوتادايئين أكثر نشاطاً من ۳,۱- بيوتادايئين نفسه.

- يؤدي تنشيط الدايئينوفيل أو الدايئين في تفاعل ديلز - الدر إلى حصيلة جيدة من النواتج . ويتكون خليط من نواتج هذا التفاعل عندما يتحد دايئين مع دايئين آخر مختلف أو عندما يكون مركب دايئيني واحد غير متناظر.

- كما يتكون ناتجان أيضاً عندما يتحد مركب دايئيني غير متناظر مع دايئينوفيل غير متناظر ، مثل:

تفاعل روبنسن

- هذا التفاعل عبارة عن تفاعلين متتابعين هما إضافة مايكل ، يلي ذلك تكاثف الدول وينتج عن ذلك تكوين مركب حلقي.

تم الإجابة عليه: ما هي أقسام الكيمياء الفراغية Stereochemistry؟

Sun, 20 Oct 2024 14:11:33 +0000

كيف نشأت الكيمياء الفراغية؟

- في عام 1801 لاحظ الفرنسي Hauy المتخصص في علم المعادن mineralogist وجود نوعين من بلورات الكوارتز quartz crystals تكون متشابهة ولكنها غير متطابقة nonsuperposable وعرفت بظاهرة Hemihedrism وتكون العلاقة بينهما كجسم وصورته في المرآة وسـميت كذلك ب Enantiomorphous وهي مشتقة من الكلمة اليونانية (enantios) وتعني (المقابل) وكلمة (morphe) وتعني (هيئة)

- بعد ذلك وفي عام 1809 اكتشف الفيزيائي الفرنسي Malus الضوء المستقطب استوائياً (في المستوى الواحد) Plane-polarized light وكانت هذه بداية نشأت الكيمياء الفراغية.

- فقد لاحظ الباحثين أن أحد أنواع بلورات الكوارتز تعمل على تغيير اتجاه الضوء المستقطب لليمين ورمز له بالرمز (+) والأخر يغير اتجاه الضوء المستقطب لليسار ورمز له بالرمز (-).

- ثم بعد ثلاث سنوات وسع الفرنسي Biot تلك الملاحظات للمواد العضوية لكل من السوائل مثل Turpentine ولمحاليل المواد الصلبة مثل Sucrose.

- ثم في سنة 1822 لاحظ John Herschel وجود علاقة بين ظاهرة Hemihedrism ودوران الضوء المستقطب حيث وجد أن بلورات كوارتز متطابقة الأوجه تغير مسار الضوء المستقطب في نفس الاتجاه بينما بلورات Enantiomorphous تغير مساره في الاتجاه المعاكس.

أقسام الكيمياء الفراغية

(1) الكيمياء الفراغية الساكنة Static Stereochemistry

- هي عبارة عن دراسة الكيمياء الفراغية للجزيئات من خلال أشكال توضح الهندسة المعمارية لجزيئات الأيزومرات مع طاقاتها وخواصها الفيزيائية والطيفية Physical and Spectral properties.

- تهتم بعدد الأيزومرات المجسمة Stereoisomers وتراكيبها البنائية أي أنها توضح أسلوب بناء الجزئ Molecular architecture.

(2) الكيمياء الفراغية الحركية Dynamic Stereochemistry

- هي دراسة الكيمياء الفراغية للتفاعلات الكيميائية.

- تهتم بمعرفة الكيمياء المجسمة المطلوبة والناتجة من التفاعل بما في ذلك التحول الداخلي لهيئات الأيزومرات Conformational isomers أو جزيئات Topomers وتعرف كذلك بالكيمياء الفراغية للتفاعلات Stereochemistry of reactions

- المخطط التالي أنواع الأيزومرات وأقسامها كما يلي:

- هيئات Conformational isomers: تنتج بسبب الدوران الحر حول روابط كربون - كربون الأحادية.

- أيزومرات هندسية Geometric isomers: تنشأ بسبب التوزيع حول روابط كربون - كربون الثنائية أو في الألكانات الحلقية.

- أيزومرات بصرياً Optical isomers: تؤثر على الضوء المستقطب استوائياً.

تم الإجابة عليه: ما معني توتوميرز Tautomers في الكيمياء العضوية؟

Sun, 20 Oct 2024 14:02:21 +0000

توتوميرز Tautomers

- تختلف في موضع ذرة هيدروجين وإلكترونات باي (π)

- يمكن لمجموعة الكربونيل ولذرات الهيدروجين على ذرة كربون ألفا α-carbon أن تتحول بسرعة إلى هيئة الإينولات المقابلة وهذا التحول السريع هو نوع خاص من الأيزومرات يسمى tautomerism وتنطق (taw-tom-er-ism).

- بعض التفاعلات تعطي نواتج أولية تعرف بـ enol مثل تفاعل إماهة الألكاينات alkynes المحفز حمضياً حيث تحتوي الإينولات على رابطة C=C ثنائية ومجموعة هيدروكسيل ترتبط بأحد ذرتي sp² وهذا يفسر اسم (enol).

- في معظم الاحيان يكون تركيز الإينول قليل لأنه يعيد ترتيب نفسه عند تكوينه مباشرة إلى صورة مركب كربونيلي حيث يختلف المركب الكربونيلي عن الإينول في موقع الرابطة الثنائية وذرة هيدروجين وتعرف هيئة الكربونيل وهيئة الإينول بـ keto-enol automers

- يطلق على التحول السريع المتبادل بين الهيئتين عملية التوتوميرزم أو التتمرة (Tautomnerization) وقد اشتقت من الكلمة اليونانية (tauto) وتعني (نفس الشيء) وبالإضافة لكلمة meros وتعني (جزء).

- إن أغلب الأحيان تكون هيئة keto أكثر ثباتاً من هيئة enol حيث تكون الرابطة C=O أقوى من الرابطة C=C وهذا التحول يحدث في وجود المحفزات الحمضية أو القاعدية فهذه العملية بطيئة جداً في المحلول المخفف عند غياب الحمض أو القاعدة,

- يطلق على عملية التحول من هيئة المركب الكربونيلي إلى هيئة الإينول enolization وتعرف ذرات الهيدروجين الحمضية بـ enolizable hydrogen والتي تكون مرتبطة بذرات كربون ألفا.

الفرق بين التتمرة Tautomnerization والرنين Resonance

- تجدر الإشارة إلى أنه يجب التمييز بين مصطلحي التتمرة والرنين resonance لأن التتمرة هي أيزومرات بنائية تخضع لعملية تحول داخلي سريع يصعب فصلها بصورة مستقلة.

- أما حالات الرنين فليست كذلك فهي تختلف في تمثيل موقع كل من الزوج الإلكتروني المفرد lone pair وإلكترونات (π).

تم الإجابة عليه: ما هي أنواع الإيزومرات البنائية في الكيمياء العضوية؟

Sun, 20 Oct 2024 13:54:16 +0000

أيزومرات بنائية Constitutional Isomerism

- تختلف هذه الأيزومرات في أسلوب الربط بين الذرات وقد تختلف نتيجة لذلك في الهيكل الكربوني أو في موضع المجموعة الوظيفية أو في نوع المجموعة الوظيفية أو في ترتيب مجموعات الألكيل أو تختلف في موضع كل من إلكترونات وذرة هيدروجين كما يلي:

(1) أيزومرات هيكلية Skeletal Isomers

- أو تسمى أيزومرات السلسلة Chain Isomers

- تختلف في الهيكل الكربوني.

(2) أيزومرات موضعية Positional Isomers

- تختلف في موضع المجموعة المميزة.

(3) أيزومرات وظيفية Functional Isomers

- تختلف في نوع المجموعة الوظيفية.

(4) میتامیرز Metammers

- لها نفس المجموعة الوظيفية وتختلف في ترتيب مجموعات الألكيل.

(5) توتوميرز Tautomers

- تختلف في موضع ذرة هيدروجين وإلكترونات باي (π)

- يطلق على التحول السريع المتبادل بين الهيئتين عملية التوتوميرزم أو التتمرة tautomnerization وقد اشتقت من الكلمة اليونانية (tauto) وتعني (نفس الشيء) وبالإضافة لكلمة meros زتعني (جزء).

- تجدر الإشارة إلى أنه يجب التمييز بين مصطلحي التتمرة والرنين resonance لأن التتمرة هي أيزومرات بنائية تخضع لعملية تحول داخلي سريع يصعب فصلها بصورة مستقلة أما حالات الرنين فليست كذلك فهي تختلف في تمثيل موقع كل من الزوج الإلكتروني المفرد lone pair وإلكترونات (π).

- يطلق على عملية التحول من هيئة المركب الكربونيلي إلى هيئة الإينول enolization وتعرف ذرات الهيدروجين الحمضية بـ Enolizable hydrogen والتي تكون مرتبطة بذرات كربون ألفا.

تم الإجابة عليه: ما هي الإيزومرات Isomers؟ وما هي أنواعها؟

Sun, 20 Oct 2024 11:06:28 +0000

الإيزومرات Isomers

- يتميز الكربون بقدرته العالية على تكوين مركبات مستقرة على شكل سلاسل طولية متفرعة أو غير متفرعة أو حلقية من نفس العنصر مما أدى إلى وجود عدة مركبات تختلف في الصيغ البنائية Structural formulas ولكن لها نفس عدد الذرات لكل عنصر من عناصرها أي تشترك في الصيغة الجزيئية Molecular formula وهذا ما يعرف بظاهرة الأيزومريا Isomerism

- يكون للأيزومرات خواص فيزيائية وكيميائية مختلفة غالباً.

- اشتق مصطلح أيزومر من الكلمتين في اللغة اليونانية (isos) تعني (نفسه) و كلمة (meros) وتعني (جزء).

- توصف الأيزومرات التي لها نفس الترابط ولكن تختلف في توزيع المجموعات أو الذرات في الفراغ space بأنها أيزومرات فراغية Stereoisomers

- أما فرع الكيمياء الذي يتعامل مع الطبيعة ثلاثية الأبعاد (ترتيب خاص) للجزيئات فأنه يعرف بفرع الكيمياء الفراغية Stereochemistry

تقسيم الأيزومرات Classification of Isomers

- تنقسم الأيزومرات إلى نوعين أساسيين هما:

(1) أيزومرات بنائية Constitutional Isomerism

تختلف هذه الأيزومرات في أسلوب الربط بين الذرات وقد تختلف نتيجة لذلك في الهيكل الكربوني أو في موضع المجموعة الوظيفية أو في نوع المجموعة الوظيفية أو في ترتيب مجموعات الألكيل أو تختلف في موضع كل من إلكترونات وذرة هيدروجين كما يلي:

(أ) أيزومرات هيكلية Skeletal Isomers أو تسمى أيزومرات السلسلة Chain Isomers: تختلف في الهيكل الكربوني.

(ب) أيزومرات موضعية Positional Isomers: تختلف في موضع المجموعة المميزة.

(جـ) أيزومرات وظيفية Functional Isomers: تختلف في نوع المجموعة الوظيفية.

(د) میتامیرز Metammers: لها نفس المجموعة الوظيفية وتختلف في ترتيب مجموعات الألكيل.

(هـ) توتوميرز Tautomers:

- تختلف في موضع ذرة هيدروجين وإلكترونات باي (π)

- وفي معظم الاحيان يكون تركيز الإينول قليل لأنه يعيد ترتيب نفسه عند تكوينه مباشرة إلى صورة مركب كربونيلي حيث يختلف المركب الكربونيلي عن الإينول في موقع الرابطة الثنائية وذرة هيدروجين وتعرف هيئة الكربونيل وهيئة الإينول بـ keto-enol automers

- ويطلق على التحول السريع المتبادل بين الهيئتين عملية التوتوميرزم أو التتمرة tautomnerization وقد اشتقت من الكلمة اليونانية (tauto) وتعني (نفس الشيء) وبالإضافة لكلمة meros زتعني (جزء).

(2) الأيزومرات الفراغية Stereoisomers

- تختلف هذه الأيزومرات في ترتيب وتوزيع الذرات أو المجموعات حول ذرة مركزية أو وحدة داخل الجزئ.

- غالباً ما تكون ثلاثية الأبعاد (three dimension (3D وتعرف أيضاً باسم أيزومرات التوزيع أو الترتيب configuration isomers

- لقد اشتق مصطلح (stereo) من الكلمة اليونانية (stereos) وتعني (مجسـم) وتشتمل الأيزومرات المجسمة على الهيئات conformation وعلى الأيزومرات الهندسية geometric.

- في حين تنقسم الأيزومرات البصرية إلى نوعين هما الإيننتيومرات enantiomers والداياستيرومرات diastereomers.

- المخطط التالي يوضح جميع أنواع الأيزوميرات كما يلي:

- هيئات Conformational isomers: تنتج بسبب الدوران الحر حول روابط كربون - كربون الأحادية.

- أيزومرات هندسية Geometric isomers: تنشأ بسبب التوزيع حول روابط كربون - كربون الثنائية أو في الألكانات الحلقية.

- أيزومرات بصرياً Optical isomers: تؤثر على الضوء المستقطب استوائياً.

تم الإجابة عليه: ما هي طريقة الكشف عن السكريات ( الأحادية - الثنائية - المتعددة) في محلول مجهول؟

Sat, 27 Apr 2024 09:55:06 +0000

طريقة الكشف عن السكريات (الأحادية أو الثنائية أو المتعددة) في محلول مجهول

- نتبع من أجل ذلك المراحل التالية:

(1) نأخذ قسماً من المحلول المجهول ونطبق عليه قبل أي شيء تفاعل موليش (أي التفاعل العام للسكريات):

فإذا كانت النتيجة إيجابية كان المحلول سكرياً.
أما إذا كانت النتيجة سلبية فالمحلول المجهول غير سكري.

(2) لنفترض أن المحلول كان سكرياً (أي إن النتيجة إيجابية). فتطبق عليه كاشف بارفويد ثم ننظر إلى الناتج ، وتبين بعدئذ نوع السكر . هل هو أحادي أو ثنائي أو متعدد ؟

فإذا كانت النتيجة إيجابية فالسكر أحادي.
أما إذا كانت النتيجة سلبية فالسكر ثنائي أو متعدد.

(أ) لنفترض أن المحلول السكري كان أحادياً (أي إن النتيجة إيجابية) فنطبق عليه عليه كاشف سيليفانوف:

فإما أن تكون النتيجة إيجابية فالمحلول عندئذ سكر كيتوني (فركتوز).
إما أن تكون النتيجة سلبية فالمحلول عندئذ سكر الدهيدي (غلوكوز أو غالاكتوز).

- وللتأكد في كلتا الحالتين نطبق على الناتج كاشف فهلنغ ، لأن السكريات الأحادية تكون مختزلة لكاشف فهلنغ

(ب) وأما إذا افترضنا أن المحلول السكري كان سلبي النتيجة (أي إن السكر ثنائي ، أو متعدد) . فنطبق عليه في هذه الحالة كاشف فهلنغ

فإذا كانت النتيجة إيجابية فالمحلول سكر المالتوز أو اللاكتوز.
وإذا كانت النتيجة سلبية فالمحلول سكر ثنائي (سكروز) أو سكر متعدد (النشا)

- ولمعرفة ذلك نطبق تفاعل اليود:

(1) فإذا كانت النتيجة إيجابية فالمحلول سكر متعدد (النشا) وللتأكد من ذلك نطبق تفاعل فهلنغ.

(1) أما إذا كانت النتيجة سلبية فالمحلول سكر ثنائي (سكروز) وللتأكد من ذلك أيضاً نطبق كاشف فهلنغ.

- مرفق مخطط الكشف عن السكريات (الاحادية أو الثنائية أو الثلاثية) في المحلول المجهول:

تم الإجابة عليه: كيف يمكن الكشف على محلول سكري مجهول؟

Sat, 27 Apr 2024 09:35:32 +0000

طريقة الكشف عن محلول مجهول (سكري أو غير سكري)

- نتبع في ذلك المراحل التالية:

(1) نأخذ قسماً من المحلول المجهول ونطبق عليه قبل كل شيء تفاعل موليش (أي التفاعل العام للسكريات):

فإذا كانت النتيجة إيجابية كان المحلول سكرياً.
أما إذا كانت النتيجة سلبية فالمحلول المجهول غير سكري.

(2) لنفترض أن المحاول سكري (أي إن النتيجة إيجابية):

فنطبق عليه كاشف بارفويد ثم ننظر إلى الناتج ، ونبين بعد ذلك نوع السكر هل هو أحادي أو ثنائي:

فإذا كانت النتيجة إيجابية فالسكر أحادي
أما إذا كانت النتيجة سلبية فالسكر ثنائي

(أ) لنفترض أن المحلول السكري أحادي (أي إن النتيجة إيجابية) . فنطبق عليه كاشف سيليفانوف.

فإما أن تكون النتيجة إيجابية فالمحلول سكر كيتوني (فركتوز) .
وإما أن تكون النتيجة سلبية فالمحلول سكر ألدهيدي (غلوكوز أو غالاكتوز).

لنتأكد في كلتا الحالتين من ذلك نطبق على الناتج كاشف فهلنغ لأن السكريات الأحادية تكون مختزلة لكاشف فهلنغ.

(ب) أما إذا افترضنا أن المحلول السكري كان سلبي النتيجة (أي إن السكر ثنائي) فنطبق عليه في هذه الحالة كاشف فهلنغ:

إذا كانت النتيجة إيجابية فالمحلول سكر المالتوز أو اللاكتوز.
إذا كانت النتيجة سلبية فالمحلول سكروز.

- المخطط التالي ذو الرقم (1) يوضح طريقة الكشف عن محلول مجهول.

- كما يمكن استخدام هذا المخطط أيضاً :

تم الإجابة عليه: ما هي طرق تحضير الكواشف المستخدمة للكشف عن السكريات؟

Thu, 25 Apr 2024 06:18:45 +0000

تابع تحضير الكواشف المستخدمة للكشف عن السكريات

(5) تحضير كاشف تولن Tollen reagent

- يتم تحضيره من المواد الآتية:

نترات الفضة 30 جم
هيدروكسيد الأمونيوم 300 مل
هيدروكسيد الصوديوم 30 جم
ماء مقطر يكمل حتى الليتر

- يذاب مقدار 30 جم من نترات الفضة في الماء المقطر ويضاف إليه 300 مل هيدروكسيد الأمونيوم.

- وأخيراً يذاب أيضاً مقدار 30 جم من هيدروكسيد الصوديوم.

- يكمل الحجم بواسطة الماء المقطر إلى الليتر.

- ثم يحفظ المحلول المتشكل في زجاجات ملونة حتى وقت الاستعمال.

- يستعمل هذا الكاشف استعمالاً خاصاً للكشف عن الألدهيدات أو عن السكريات الألدهيدية.

(6) تحضير كاشف بندكت Benedict reagent

سترات الصوديوم 173 جم (Sodium Citrate)
كربونات الصوديوم الجافة 100 جم.
كبريتات النحاس 17.3 جم.
ماء مقطر يكمل حتى الليتر.

- يذاب 173 جم من سترات الصوديوم مع 100 جم من كربونات الصوديوم في كمية من الماء المقطر.

- ثم يرشح المحلول المتشكل إذا ماظهر راسب لم يذب.

- يذاب في هذا المحلول الناتج 17.3 جم من كبريتات النحاس.

- يكمل الحجم أخيراً بواسطة الماء المقطر إلى الليتر.

- حيث يعطي هذا الكاشف مع السكريات المرجعة وبالحرارة راسباً أحمر.

(7) كاشف ألفا - نافتول الكحولي

- يذاب 1 جم من ألفا - نافثول في 100 مل من الكحول الإيثيلي (السبيرتو).

- فنحصل على كاشف ألفا - نافثول الكحولي ذي تركيز يبلغ 1%.

تم الإجابة عليه: أذكر تفاعلات اختزال السكريات؟

Thu, 25 Apr 2024 05:47:48 +0000

اختزال السكريات Reduction of sugars

- ترتبط قدرة السكريات على الاختزال بوجود مجموعة الألدهيد أو مجموعة الكيتون.

- تختلف حساسية السكريات اختلافا واسعاً تجاه المحاليل (الكواشف) المختلفة وذلك تبعاً أيضاً لنوع السكر.

- الاختبارات التالية توضح ذلك كما يلي:

(1) کاشف بارفوید Barfoed Test

- في أنبوب اختبار: مقدار 2 مل من المحلول السكري (جلوكوز مثلاً) يضاف إليه المقدار نفسه تقريباً (أي 2 مل من كاشف بارفويد ثم يغلى المزيج على النار مباشرة لمدة دقيقة أو بواسطة حمام مائي لمدة دقيقتين.

- إذا ظهر راسب أحمر من أكسيد النحاس Cu₂O دل ذلك على وجود السكريات الأحادية: مثل الجلوكوز والفركتور والجالاكتوز.

- هذا التفاعل إيجابي فقط مع السكريات الأحادية لذلك يطبق للتعرف على السكريات الأحادية فقط.

- إلا أنه يمكن أن يعطى هذا الاختبار للسكريات الثنائية ولكن النتيجة لا تظهر إلا بعد مدة طويلة من الغليان تستمر لمدة عشر دقائق حيث تتحلل السكريات الثنائية إلى إحادية ثم بعد ذلك تظهر الراسب الأحمر.

- ولذلك فإننا إذا أردنا الكشف عن السكريات الأحادية فيجب عدم التسخين لمدة طويلة حتى لا تتميه السكريات الثنائية إلى السكريات الأحادية ونتصور بعدئذ أنه يوجد سكريات أحادية في المحلول السكري.

- لرؤية المعادلات وتحضير الكاشف يرجى زيارة هذا الرابط: کاشف بارفوید Barfoed Test

(2) كاشف سيليفانوف Selivanoff Test

- في أنبوب اختبار: مقدار 2 مل من المحلول السكري (فركتوز مثلاً) ويضاف إليه أيضاً حوالي 2 مل من كاشف سيليفانوف وكذلك 2 مل من حمض الهيدروكلوريك ثم يسخن المزيج في حمام مائي لبضع دقائق .

- نحصل على لون أحمر (راسب أحمر) مع السكريات الكيتونية ، ومعنى ذلك أن هذا التفاعل ايجابي مع الفركتوز (لكونه سكر كيتوني) ومع السكريات الثنائية التي تحوي الفركتوز في تركيبها وذلك بعد تحللها بالإماهة.

- لرؤية المعادلات وتحضير الكاشف يرجى زيارة هذا الرابط: كاشف سيليفانوف Selivanoff Test

(3) كاشف فهلنغ Fehling Test

- نضع في أنبوب اختبار مقدار 2 مل من محلول فهلنغ (1 مل من محلول فهلنج (A) + 1 مل من محلول فهلنج (B)) ونسخن المزيج في حمام مائي حتى درجة الغليان.

- ثم نضيف إلى مزيج محلول فهلنغ الساخن حوالي 1 مل من المحلول السكري (جلوكوز مثلاً).

- نعيد تسخين المحلول ثانية في حمام مائي حتى درجة الغليان لمدة (1 - 2) دقيقة فإذا ظهر راسب قرميدي أحمر من أكسيد النحاس كان ذلك دليلاً على أن المادة السكرية ذات قدرة على الاختزال.

- هذا التفاعل إيجابي مع جميع السكريات المختزلة الأحادية أو الثنائية ( سواء أكانت الدهيدية أو كيتونية) إلا أنه سلبي فقط مع السكروز بالبرودة ، وذلك لأن اتحاد السكرين الأحاديين المكونين للسكروز وهما (الجلوكوز والفركتوز) معتمد على الوظيفة الكيتونية في كل من الجلوكوز والفركتوز على الترتيب.

- لرؤية المعادلات وتحضير الكاشف يرجى زيارة هذا الرابط: كاشف فهلنغ Fehling Test

(4) كاشف تولن Tollen Test

- قد يستعاض في بعض الأحيان عن تفاعل فهلنغ بتفاعل آخر يدعى تفاعل (أي كاشف) تولن لأنه يعطي النتيجة نفسها بالنسبة إلى السكروز بشكل خاص.

- نضع في أنبوب اختبار مقدار 1 مل من المحلول السكري ونضيف إليه 1 مل من كاشف تولن ثم نسخنه ببطء تسخيناً بطيئاً في حمام مائي.

- فإذا انفصل معدن الفضة سواء على شكل مرآة أو على هيئة راسب أسود كان هذا دليلاً على وجود مادة سكرية ذات قدرة على الأختزال.

- هذا التفاعل إيجابي مع جميع السكريات المختزلة الأحادية (كالجلوكوز أو الفركتوز أو الجالاكتوز) أو الثنائية (كالمالتوز أو اللاكتوز) شريطة أن نسخن ما سبق تسخيناً بطيئاً.

- غير أن هذا التفاعل سلبي مع السكروز (كما شرحنا سابقاً في الفقرة 3) .

- لرؤية المعادلات وتحضير الكاشف يرجى زيارة هذا الرابط: كاشف تولن Tollen Test

تم الإجابة عليه: ما هو كاشف بيال Bial test؟

Wed, 24 Apr 2024 06:13:23 +0000

کشف بیال Bial Test

- يستخدم كاشف بیال Bial Test للتمييز بين الخماسية والسداسية الكربون.

- هو كاشف خاص بالسكريات الأحادية الجزيئة الخماسية الكربون Pentoses مثال الريبوز Ribose والتي عند تسخينها بوجود (HCl) المركز يتحرر ال Furfural الذي بدوره يتحد مع Orcinol بوجود أيون (Fe⁺³) ليكون مركباً لونه أخضر مزرق.

- هذا الكشف ما هو الا تعديل آخر لكشف مولش استبدل فيه حمض الكبريتيك H₂SO₄ وألفانفثول بحمض الهيدروكلوريك HCl والاورسينول على التوالي.

تحضير كاشف بيال

- يتم إذابة 300 ملغ من الأورسينول Orcinol في 5 مل من الإيثانول.

- أضف 3.5 مل من هذا الخليط إلى 100 مل من محلول 0.1% من FeCl₃.6H₂O.

- يجب تخزين الكاشف الناتج في زجاجة داكنة واستخدامه خلال ساعتين.

خطوات التجربة

- امزج 1ml من المحلول السكري مع 2ml من كاشف بيال في أنبوبة اختبار.

- يسخن المزيج في حمام مائي يغلي لمدة (20) - (10) دقيقة لحين ظهور اللون الاخضر المزرق في حالة وجود سكر خماسي أي أن النتيجة ايجابية Positive.

- إذا هو كشف للتميز السكريات الخماسية الكربون Pentose monosaccharide عن السداسية الكربون Hexose monosaccharide

كيف يمكن الكشف عن السكريات بواسطة كاشف نترات الفضة النشادرية؟

Wed, 24 Apr 2024 05:37:04 +0000

كيف يمكن الكشف عن السكريات بواسطة كاشف نترات الفضة النشادرية؟

الكشف عن السكريات بواسطة كاشف نترات الفضة النشادرية

تفاعل السكريات مع كاشف نترات الفضة النشادرية

كيف يمكن الكشف عن السكريات باستخدام كاشف بندكت Benedict Test؟

Tue, 23 Apr 2024 08:34:23 +0000

كيف يمكن الكشف عن السكريات باستخدام كاشف بندكت Benedict Test؟

اختبار بندكت Benedict Test - الكشف عن السكريات

تحضير كاشف بندكت Benedict Test

شرح تجربة الكشف عن السكريات باستخدام اختبار بندكت Benedict Test

كيف يمكن الكشف عن السكريات اختبار بندكت Benedict Test؟

كيف يمكن الكشف عن الكربوهيدرات اختبار بندكت Benedict Test؟

كيف يمكن الكشف عن السكريات باستخدام كاشف تولن؟

Tue, 23 Apr 2024 07:50:30 +0000

كيف يمكن الكشف عن السكريات باستخدام كاشف تولن؟

كاشف تولن- الكشف عن السكريات

تحضير كاشف تولن Tollens' reagent

شرح تجربة الكشف عن السكريات باستخدام كاشف تولن

كيف يمكن الكشف عن السكريات باستخدام كاشف فهلنج؟

Mon, 22 Apr 2024 05:09:40 +0000

كيف يمكن الكشف عن السكريات باستخدام كاشف فهلنج؟

كاشف فهلنج - الكشف عن السكريات

تحضير كاشف فهلنج

شرح تجربة الكشف عن السكريات باستخدام كاشف فهلنج