شرح درس مركبات الكربونيل

مركبات الكربونيل carbonyl ، و تتألف من  ذرة كربون ، مرتبطة مضاعفة بذرة أكسجين و تشير أيضًا إلى أحادي أكسيد الكربون ، و تدخل تلك الزمرة في بنية الكثير من الزمر الوظيفية  ولها  أهمية كبيرة ،  فهي تدخل في الكثير من المركبات الموجودة في الطبيعة ومن المركبات ، التي تدخل في زمرة الكربونيل الألدهيدات و

الكيتونات

.

و التي تتميز بوجود مجموعة الكربونيل  ، والألدهيدات : ومجموعة ألدهيد R_C_H ، والكيتونات مجموعة كيتون R_C_R ، وتحدث تفاعلات إضافة مجموعة الكربونيل ، حيث ذرة الكربون مهيأة للهجوم النيكلوفيلي المركبات الخاضعة للكشف:

طرق الكشف عن الألدهيدات والكيتونات:

من حيث الصفات الفيزيائية:

أولًا الحالة :

مركب 1سائل ولكنه في الأصل غازي ويستخدم محلول وهو الفورمالين.

مركب 2: سائل

مركب 3: سائل

مركب 4 : سائل .

مركب 6 : سائل.

مركب 7 : صلب على شكل كريستالات.

ثانيًا اللون :

جميع المركبات عديمة اللون ما عدا مركب رقم 7 له لون أبيض.

ثالثًا الرائحة:

مركب 1 : له رائحة نفاذة ويستخدم في التحنيط لحفظ الجثث.

مركب 2 : له رائحة التفاح الفاسد .

مركب 3 : له رائحة اللوز المر.

مركب 4 : له رائحة الفينول.

مركب 5 : له رائحة مميزة .

مركب 6 : رائحة غير مميزة.

مركب 7 رائحة غير مميزة.

إذا كانت حمضية نختبر قوة الحمضية ، يطبق على جميع المركبات من 1-7 وهو مميز لمجموعة الكربونيل ، مل 1 مل من الماء بالإضافة ل 1 مل من الكاشف ، الألدهيدات التي تذوب في الماء وتعطي لون بنفسجي محمر ، أما التي لا تذوب في الماء تعطي لون بنفسجي محمر ولكن بعد ساعة تقريبًا ، والكيتونات التي تذوب في الماء تعطي لون بنفسجي محمر ، أما التي لا تذوب في الماء فتعطي لون بنفسجي محمر ولكن بعد فترة طويلة ، لذلك تعتبر لا تعطي نتيجة.

–

تفاعلات الإضافة لمجموعة الكربونيل مع 2,4-dinitro phenyl hydrazine:

اختصار اسم الكاشف 2,4-DNPH  ، ويوجد نوعين من الكاشف A,B ولكن B هو الموجود في المعمل ، و هو  تفاعل مميز لمجموعة الكربونيل، و  الطريقة  هي القيام بمل ، 1 مل من المادة + 1 مل من الكاشف 2,4-DNPH  فيعطي راسب اصفر برتقالي ، و لكن مع مركب 5 ، فإننا نحتاج لإضافة ماء قبل الكاشف ليعطي راسب اصفر برتقالي.

تفاعلات الاختزال من أجل التفريق بين الألدهيدات والكيتونات:

يمكن للألدهيدات فقط من مركب 1-4 ، القيام باختبار فهلنج :

فهلنج A : عبارة عن كبريتات النحاس CuSO

_4.

فهلنج B : عبارة عن ترترات الصوديوم والبوتاسيوم.

والطريقة ، القيام بملء المركب من 1-4 بكمية قليلة من كربونات الصوديوم ، وذلك من أجل معادلة أي شوائب من الحمض ، الموجود في الألدهيد مع 1 مل من فهلنج

A + 1

مل من فهلنج

B

، بالإضافة إلى  تسخين على حمام مائي ، فيتغير اللون من الأزرق إلى الأخضر ، بدرجات حتى نحصل على اللون الأحمر وبذلك يتم الاختزال ، أما مركب 1 ,2 فيعطي النتيجة بسهولة

.

ويحتاج مركب رقم 3 لفترة طويلة ، داخل حمام مائي مع الرج ، حتى تصبح الأنبوبة في كأس به ماء ، على اللهب فيعطي راسب أحمر ، أما مركب رقم 4 فهو صعب الاختزال حتى مع اللهب وذلك لوجود تزاحم ، فراغي مجموعة الهيدروكسيل في موضع اورثو لمجموعة

CHO

،لذا لا يعطي راسب

.

اختبار تولن :

نقوم بوضع قطرتين من

AgNO

₃


في أنبوبة مع نقطة نقطة من

NaOH 10%

، مع الإستمرار في الإضافة ، حتى يظهر الراسب الأسود ، ، ثم يذاب هذا الراسب بالأمونيا ،

NH

₄

OH

على فترات مع الرج ، و حتى يختفي اللون الأسود ثم نضيف 1 مل من الألدهيد، ثم مع التسخين على حمام مائي ، حتى يظهر راسب أسود أو رمادي اللون ، مع تكون مرآة فضية على جدران الأنبوبة

.

التفاعل مع

NaOH 30%  :

يجرى للألدهيدات فقط. و يوجد نوعان من الألدهيدات: والدهيدات تحتوي على

–Hα

مثل مركب 2 ، و يسمى التفاعل (تكاثف ألدول) ، و الدهيدات لا تحتوي على

–Hα

مثل مركب 1,3,4 يسمى التفاعل ( كانيزارو) ، والطريقة  1 مل من الألدهيد + 1 مل من

NaOH 30%  :

مركب 2 يعطي مادة رانتيجية صفراء مثل الصمغ وإذا لم يظهر الراسب أسخن على الحمام المائي ، مركب 1,3,4  تفاعل كانيزارو هي عملية أكسدة واختزال ذاتي لذا نحتاج إلى جزيئين من المركب

.

تفاعلات خاصة مع الفورمالدهيد ، لتكوين المرآة النحاسية ، هو مميز لمركب 1 ، 1 مل من الألدهيد مع 1 مل من فهلنج A  مع 1 مل من فهلنج B مع قطرات من AgNO

₃

مع  التسخين على حمام مائي : فيتكون مرآة نحاسية لونها أحمر على جدار الأنبوبة.

تجارب خاصة لمركب 2 , 5 , 6: جميع هذه المركبات ، تحتوي على مجموعة الأسيتايل ( CH

₃

CO)، والطريقة 1 مل من المادة مع 1 مل من NaOH 10% مع نقاط من اليود ، و حتى يتكون لون اصفر ، استمرار  بالرج ، من ثم نزيد اليود ليعطي راسب أصفر ، وإن لم يعطي ، نقوم بالتسخين على حمام مائي أو التدفئة، عند درجة  40-60  فهرنهايت ، و حتى يتكون راسب من اليودوفورم.

اختبار Na-nitro prusside : الطريقة نأخذ أنبوبتين : الأولى بها بلورة من الكاشف وتذوب في الماء ،  والثانية  توضع فيها المادة مع NaOH 10% ، من ثم نضيف الأنبوبة الأولى على الثانية ، فيتكون لون أحمر غامق.

اختبار FeCl

₃

: وهو مميز لمركب رقم 4 ، و الطريقة : 1 مل من مركب 4 مع  قطرات من FeCl

₃

مع 5 مل من الماء ،  فيعطي لون بنفسجي ، وهذا الاختبار من أجل التفرقة بين 3  و 4 ،  حيث مركب 4 وهو عبارة عن فينول عليه مستبدل CHO ، وكما نعرف أن الفينول يعطي ألوان مميزة مع الـ FeCl

₃

.