تحليل الالكينات Analysis of alkenes

تكون الرابطة المزدوجة كربون – كربون هي الزمرة الوظيفية في الالكنات، ولذلك للقول عن مركب غير معروف بأنه الكن، يجب ان يقوم بالتفاعلات النموذجية للرابطة المزدوجة كربون- كربون . ونظراً لوجود عدد كبير من هذه التفاعلات ، يمكن أن نتوقع ، في البداية ، انها عملية سهلة. ولكن دعنا ننظر إلى هذه المسألة بطريقة أكثر قرباً.

قبل كل شيء اي من هذه التفاعلات الكثيرة يجب ان نختار؟ على سبيل المثال، إضافة بروميد الهيدروجين؟ الهدرجة؟ لتصور اننا في المختبر، ونعمل على الغازات والسوائل والمواد الصلبة، وفي دوارق وانابيب اختبار وزجاجات.

يمكننا ان نمرر غاز بروميد الهيدروجين من خزان ضمن سائل غير معروف في أنبوب اختبار. ولكن ماذا  سنرى؟ كيف يمكننا ان نعرف هل حدث تفاعل ام لا؟ عند قرقرة غاز عديم اللون ضمن سائل عديم اللون، هنالك احتمال تشكل سائل آخر مختلف عديم اللون ايضاً، كما ان هنالك احتمال إلا بتشكل شيء!

ويمكننا محاولة هدرجة مركب غير المعروف. وهنا، يمكننا القول إن بإمكاننا ان نتبين حدوث تفاعل ام لا. يظهر لنا انخفاض ضغط الهيدروجين حدوث تفاعل إضافة . هذا صحيح، ويمكن أن تكون الهدرجة مفيدة كأداة تحليلية ، ولكن يجب تحضير حفاز ويجب ان نستخدم أجهزة معقدة جداً. ويمكن أن تستغرق العملية ساعات عديدة.

وفي أي وقت نستطيع فيه، نختار اختبار تفاعل مميز يحدث بشكل مناسب وسريع ويعطي تغيراً سهل الكشف. نختار اختباراً يحتاج دقائق قليلة وانابيب اختبار قليلة، اختباراً يظهر لوناً معيناً، او يزيل لوناً، او يشكل مواد مترسبة قابلة للذوبان.

تبين الخبرة انه يجب توصيف الالكن بالصفة التي يحتويها ، وهي إزالة لون كل من محلول البروم في رباعي كلوريد الكربون ومحلول ممدد بارد ومعتدل من البرمنغنات يحدث كل من الاختبارين بسهولة، في الاول يزول اللون الأحمر، وفي الثاني يزول اللون البنفسجي ويتشكل عوضاً عن ذلك ثنائي اوكسيد المنغنيز البنى:

عن ذلك الكيناً او الدهيداً او اي عدد من المركبات التي يمكن أن تتأكسد بسهولة حتى انه من الممكن ان يكون المركب ملوثاً بشائبة قابلة للتأكسد. فمثلاً، لا تتأكسد الكحولات في هذه الشروط ولكنها تحوي بعض الاحيان شوائب قابلة للأكسدة. يمكن أن ننفي هذا الأمر، عادة، بالتأكيد من إزالة لون اكثر من نقطة او نقطتين من الكاشف.

ونجد غالباً ان اختباراً يتناول صفة واحدة نادراً ما يثبت ان المركب غير المعروف هو مركب معين ما. من الممكن ان يجد هذا الأمر من عدد الاحتمالات، وبالتالي ، فإن اتخاذ القرار النهائي يمكن أن يجري على أساس اختبارات إضافية . او بشكل معاكس، إذا استعيدت بعض الاحتمالات مسبقاً، فإن اختباراً وحيداً يمكن أن يسمح بالقيام بالاختبار النهائي . لذلك يكون اختبار البروم او البرمنغنات كافياً لتفريق الالكن عن الالكان او عن هاليد الالكيل او عن الكحول.

إن الاختبارات الاكثر استخداماً في تمييز الالكنات هي التالية: (ا) الإزالة السريعة للون البروم في رباعي كلوريد الكربون دون انطلاق HBr، ويستخدم هذا الاختبار ايضاً مع الالكينات. (ب) إزالة لون المحلول المائي البارد والمعتدل للبرمنغنات (اختبار بايير)، يستخدم نفي الاختبار ايضأً مع الالكينات والالدهيدات. وكذلك نستفيد ايضاً من ذوبان الالكنات في حمض الكبريت المركز الباردة، وهو اختبار نقوم به مركبات كثيرة التي يكون من السهل سلفنتها. لا تذوب الالكانات وهاليدات الالكيل في حمض الكبريت المركز البارد (يذوب حلقي البروبان بسهولة في حمض الكبريت المركز ولكنه لا يتأكسد بالبرمنغنات).

ومن بين المركبات التي تعاملنا معها حتى الآن، تذوب الكحولات والاسترات ايضاً في حمض الكبريت، ولكنها يمكن أن تفرق عن الالكنات نظراً لأن الكحولات والاتسرات تعطي اختباراً سلبياًً مع البروم في رباعي كلوريد الكربون واختباراً سلبياً مع كاشف بايير – إذا حرصنا على ألا ننخدع بالشوائب -. تتأكسد الكحولات الاولية والثانوية  بأنهيدريد الكروميك ، CrO3، في حمض الكبريت المائي، ويتحول اللون البرتقالي الصافي خلال ثانيتين إلى ازرق مخضر غير شفاف.

لا تعطي الكحولات التالية والإتيرات نفس الاختبار، ولا حتى الالكنات . ولكن الالدهيدات تفعل ذلك، ولكن يمكن تفريقها بطرق اخرى .

ما إن تدل خواص مركب مجهول على انه الكن حتى نستطيع القول إنه ألكن حتى نستطيع القول إنه ألكن اعتماداً على خواصه الفيزيائية ، ويتضمن ذلك طيف تحت الاحمر والوزن الجزيئي. يتحقق إثبات بنية مركب جديد بشكل افضل بالتدرك: تشطر بالأوزون أو بالبرويودات / البرمنغنات متبوعاً بتمييز الشظايا المتشكلة .

مواضيع ذات صلة

Hemiacetals from reaction of alcohols with aldehydes and ketones

Addition of water to aldehydes and ketones

Addition of organometallic reagents to aldehydes and ketones

Nucleophilic attack by ‘hydride’ on aldehydes and ketones

The angle of nucleophilic attack on aldehydes and ketones

Attack of cyanide on aldehydes and ketones

Molecular orbitals explain the reactivity of the carbonyl group

Step-by-step guide to drawing mechanisms with curly arrows

Curly arrows are vital for learning organic chemistry

Mechanisms with several steps

Watch out for five-valent carbons

Drawing your own mechanisms with curly arrows