Transcript ذ . بوشعيب دواح الوحدة : 10 التحكم في تطور المجموعات الكيمائية بتغير متفاعل -1 البحث عن تحسين مردود بتغيير متفاعل : كما سبق و تعرفنا على.

‫ذ‪.‬بوشعيب دواح‬
‫الوحدة‪ : 10‬التحكم في تطور المجموعات الكيمائية بتغير متفاعل‬
‫‪ -1‬البحث عن تحسين مردود بتغيير متفاعل‪:‬‬
‫كما سبق و تعرفنا على ذلك في الدرس السابق أن تفاعالت األسترة و الحلمأة‬
‫هي تفاعالت محدودة ‪ ،‬بطيئة ‪ ،‬رغم تسريعها بالرفع من درجة الحرارة أو‬
‫إضافة حفاز أو إضافة متفاعل بوفرة‪.‬‬
‫لتحسين مردود تفاعل األسترة نبحث منع التفاعل في المنحى المعاكس و ذلك‬
‫بتغيير متفاعل‪.‬‬
‫بالنسبة لتفاعل األسترة نعوض الحمض الكربوكسيلي بأندريد الحمض ‪.‬‬
‫بالنسبة لتفاعل الحلمأة نعوض الماء بأيونات ألهيدروكسيد ‪ HO-‬للحصول على‬
‫أيونات الكربوكسيالت التي ال تتفاعل مع الكحول المتكون‪.‬‬
‫‪ -2‬أندريد الحمض‪.‬‬
‫• ‪ -1.2‬الجزيئة ‪:‬‬
‫المجموعة المميزة ألندريد الحمض هي ‪:‬‬
‫الصيغة العامة ألندريد الحمض هي‪R–CO–O–CO–R' :‬‬
‫غالبا ما نجد ‪ R‬و ’‪ R‬متطابقان و اال نجد أندريد مركب ( خارج‬
‫المقرر)‪.‬‬
‫التسمية ‪:‬نعوض كلمة أندريد في اسم الحمض الكربوكسيلي المشتق‬
‫منه‪.‬‬
‫مثال‪ CH3–CO–O–CO–CH3 :‬أندريد اإليثانويك‪.‬‬
‫‪ CH3–CO–O–CO–H‬أندريد اإليثانويك الميثانويك‪.‬‬
‫‪ -2.2‬تفاعلية األندريد‪:‬‬
‫• أندريدات الحمض تكون سائلة أو صلبة ‪ ،‬أكالة ( ‪Corrosifs et‬‬
‫‪ )irritants‬للجلد و العينين فيجب الحذر في استعمال هذا المتفاعل‬
‫باستعمال وسائل الوقاية داخل المختبر‪.‬‬
‫• يتفاعل أندريد الحمض مع الماء لينتج الحمض الذي اشقت منه حسب‬
‫معادلة التفاعل التالية ‪:‬‬
‫• '‪R–CO–O–CO–R' + H2O → R–CO–OH + HO–CO–R‬‬
‫أندريد ات الحمض أكثر تفاعلية من األحماض الكربوكسيلية ‪ ،‬تتميز‬
‫بتفاعالت تامة ‪ ،‬سريعة و ناشرة للحرارة‪.‬‬
‫‪ -3‬تصنيع إستر انطالقا من أندريد الحمض و كحول‬
‫• ‪ -1.3‬معادلة التفاعل‪:‬‬
‫•‬
‫‪R–CO–O–CO–R + R'–OH → R–COO–R' + R–COOH‬‬
‫هذا التفاعل هو تفاعل تام و سريع و محفز بأيونات األوكسونيوم‬
‫‪ ، H3O+‬و يكون فيه تقدم التفاعل النهائي قصويا‪.‬‬
‫‪ -2.3‬تطبيقات لتحضير األسبرين‪Application à la synthèse de :‬‬
‫‪.l'aspirine‬‬
‫األسبرين هو حمض األستيلسليسليك نحصل عليه بأسترة‬
‫المجموعة ‪ C—OH‬للحمض السليسليك بواسطة أندريد اإليثانويك‪.‬‬
‫معادلة التفاعل ‪:‬‬
‫• ‪ -4‬حلمأة قاعدية لإلسترات‪:‬‬
‫• ‪ -1.4‬معادلة التفاعل‪:‬‬
‫• ‪R–CO–O–R' + HO- → R–CO–O- + R'–OH‬‬
‫• نعوض الماء بأيونات الهيدروكسيد ‪ ،‬الوسط التفاعلي يصبح قاعدي‬
‫و تتكون لدينا أيونات الكربوكسيالت و ليس الحمض الكربوكسيلي و‬
‫بالتالي ال وجود للحلمأة ‪.‬‬
‫• التفاعل يسمى تصبن اإلستر و هو تفاعل سريع و كلي‪.‬‬
‫• ‪ -2.4‬تطبيقات تحضير الصابون‪:‬‬
‫• أ‪ -‬األجسام الدهنية‪ :‬هي سائلة ( زيوت) أو صلبة ( شحوم‪ ،‬زبدة) ‪/‬‬
‫غير قابلة للذوبان في الماء و لها كثافة أصغر من كثافة الماء‪.‬‬
‫• األجسام الدهنية تتكون أساسا من ثالثي غليسريد و هي ثالثي إستر‬
‫ناتجة عن تفاعل األحماض الدهنية و الغليسرول‬
‫( البروبان ‪ 1 ،3،2-‬ثالثي أول)‪.‬‬
‫ب‪ -‬الحمض الدهني ‪ :‬ذو سلسلة كربونية طويلة و غير متفرعة ‪ ،‬عدد‬
‫ذرات السلسلة الكربونية ما بين ‪ 4‬و ‪ 22‬ذرة كربون ( العدد‬
‫زوجي)‪.‬‬
‫ج‪ -‬ثالثي إستر الحمض الدهني ‪:‬أو ثالثي غليسريد ناج عن تفاعل‬
‫أسترة المجموعات أول الغليسرول بواسطة حمض أو أحماض‬
‫دهنية‪.‬‬
‫معادلة التفاعل ‪:‬‬
‫• أمثلة لبعض األحماض الدهنية ‪ :‬حمض األولييك ‪C17H33COOH‬‬
‫‪ ،‬حمض اللوريك ‪C11H23COOH‬‬
‫• ‪ -3.4‬تصبن ثالثي إستر الحمض الدهني‬
‫يتم تفاعل التصبن بتفاعل المجموعات المميزة الثالث إستر الغليسريد‬
‫مع أيونات الهيدروكسيد حيث يتكون الغليسرول و ثالت أيونات‬
‫كربوكسالت الصوديوم أو البوتاسيوم تسمى الصابون‪.‬‬
‫• معادلة تفاعل التصبن ‪:‬‬
‫خليط كربوكسالت الصوديوم‬
‫غليسرول‬
‫مثال ‪ :‬أكتب معادلة تفاعل تصبن األوليين‪.‬‬
‫ثالثي إسترالحمض الدهني‬
‫• ‪ -4.4‬مميزات الصابون‪.‬‬
‫• أ‪ -‬الصابون في الماء‪:‬‬
‫• الصابون يذوب في الماء ‪،‬و قليل الذوبان في الماء المالح أو الماء‬
‫الذي يحتوي على أيونات الكالسيوم ‪.Ca2+‬‬
‫• مميزاته لها عالقة ببنية أيونات الكربوكسالت ‪:‬‬
‫• أيون الكربوكسالت الصابون تتكون من سلسلة كربونية ‪ R‬طويلة‬
‫تسمى الجزأ الهيدروفوبي ‪ ،‬غير قابل للذوبان في الماء و مجموعة‬
‫‪–COO‬الذي يوجد في رأس السلسلة و هو قابل للذوبان في الماءو‬‫يسمى الجزأ الهيدروفيلي و محب للماء‪.‬‬
‫كيفية تأثير الصابون‬
‫حينما يكون الصابون مذاب بكمية قليلة في الماء‪:‬‬
‫الجزء الهيدروفيلي يكون في الماء و الجزء الهيدروفوبي في الهواء‪.‬‬
‫• حينما يكون الصابون ” أيونات الكربوكسيالت“ مذابة بكمية وافرة‬
‫أيونات الكربوكسيالت تتشكل على شكل كرة تسمى الذرات الحكمية ”‬
‫‪ “les micelles‬حيث الرؤوس الهيدروفيلية تتواجد على المحيط‬
‫و السلسالت الكربونية الهيدروفوبية داخل الذرات الحكمية‪.‬‬
‫• إلزالة لطخة أو بقعة دهنية ‪ ،‬تفتح الذرات الحكمية و تلتصق‬
‫السلسالت الكربونية فوق اللطخة ‪.‬تحيط الكربوكسالت باللطخة ‪.‬‬
‫الكل مرتبط بالماء بواسطة الجزء الهيدروفيلي‪ .‬بتأثير ميكانيكي‬
‫خالل الغسل من فصل اللطخة المحصورة داخل الذرات الحكمية عن‬
‫الثوب‪.‬‬
‫• ‪ -5‬تأثير حفاز على تطور مجموعة كيميائية‪.‬‬
‫• ‪ -1.5‬تعريف الحفاز ‪ :‬الحفاز نوع كيميائي يزيد في سرعة التفاعل ‪ ،‬دون أن‬
‫يظهر في معادلة التفاعل‪.‬‬
‫• ‪ -2.5‬أنواع الحفز‪:‬‬
‫• عندما تكون الحاالت الفيزيائية للمتفاعل و الحفاز مختلفة فإن الحفز يكون غير‬
‫متجانس‪.‬‬
‫• إذا كانت المتفاعالت و الحفاز كلها غازية أو في محلول مائي يكون الحفز‬
‫متجانسا‪ .‬تحفيز تفاعلي األسترة و الحلمأة بحمض الكبرتيك هو حفز متجانس‬
‫• إذا كان الحفاز المستعمل أنزيمان نتحدث عن الحفز األنزيمي‪.‬‬
‫حلمأة النشا سكر معقد إلى المالتوز سكر بسيط تم حفز هذا التفاعل بانزيم‬
‫األميالز ‪: amylase‬‬
‫‪(C6H10O5)n + n H2O = n C12H22O11‬‬
‫إنتهى‬
‫ميكانزمات تفاعل األسترة ‪ :‬تفاعل كحول ثالثي مع حمض كربوكسيلي‪.‬‬
‫ميكانيزم تفاعل التصبن‬