المشتقات النترية

مشتقات نتريه

Nitric acid derivatives - Dérivés d’acide azotique

المشتقات النترية

المشتقات النترية nitrated derivatives (أو مركبات النترو) في الكيمياء هي المركبات التي تحتوي على الزمرة في بنيتها، وهي لاتوجد في الحالة الطبيعية. وهي نوعان أليفاتية aliphatic وعطرية aromatic، تشير إليها التسمية باسم الفحم الهدروجيني الموافق مسبوقاً بكلمة نترو:

وتتصف مركبات النترو العضوية عموماً بتفاعلات مميزة يمكن من خلالها اصطناع مركبات عضوية جديدة. وللمركبات الأليفاتية مثل النترو ميتان صفات حمضية واضحة مقارنة بالحموض العضوية الأخرى.

مركبات النترو الأليفاتية

يمكن من حيث المبدأ تحضير مركبات النترو بفعل حمض الآزوت في الفحوم الهدروجينية:

ويطلق على هذا التفاعل الاسم (تفاعل النترجة)؛ إلا أن الكيفيات تتغير بتغير طبيعة الفحم الهدروجيني. وتتكرر النترجة بسهولة في حالة نترو الميتان أو الفحوم الهدروجينية العطرية[ر] مؤدية إلى متعددات النترو.

لايمكن تحضير نترو البارافينات الدنيا نقية بالتأثير المباشر بين حمض الآزوت HNO₃ والبارافين إذ إنه يحصل التفاعل:

وتتم نترجة البرافينات في الطور البخاري بين الدرجتين 150 ْس و170 ْس مؤدية إلى خليط معقد من ضروب أحادي نترو البرافين. فيتألف الخليط من جميع المشتقات أحاديات النترو الممكنة ومن المشتقات المنترجة المتشكلة حسب احتمالات انقطاع سلسلة البرافين. فالإيتان على سبيل المثال يعطي مزيجاً من نترو الإيتان ونترو الميتان، والبروبان يعطي مزيجاً من نترو الإيتان ونترو الميتان. ولكن في حالة مركبات نترو البرافينات الأعلى فإنه من الممكن الحصول عليها بالنترجة المباشرة.

تنفرد مشتقات النترو الأليفاتية بإمكان الحصول عليها بتفاعل التبادل:

فعندما يُستخدم بروميد الميتيل على سبيل المثال ينتج نترو ميتان.

مركبات النترو سوائل لا لون لها ذات رائحة لطيفة ويمكن تقطيرها من دون أن تتفكك. ودرجات غليانها أعلى من درجات غليان البارافينات القريبة لها بالوزن.

النترو ميتان مركب زيتي له رائحة اللوز المر لا لون له، يتفكك بوجود حمض الكبريت المدخن (الكثيف) إلى أحادي أكسيد الكربون وهدروكسيل أمين NH₂OH. يستخدم وقوداً للصواريخ.

ويبيِّن الجدول (1) الخواص الفيزيائية لبعض مركبات النترو الأليفاتية.

ومركبات النترو الأليفاتية فعّالة كيمياوياً. يتم إرجاع (اختزال) مجموعة النترو بسهولة إلى أمين أولي بالهدرجة الوساطية أو بالهدروجين المحضّر من معدن نشيط وحمض معدني، أو بهدريد الليثيوم والألمنيوم LiAlH₄

وإذا كانت ذرة الكربون التي ثبتت عليها زمرة النترو NO₂ حاملة ذرة هدروجين فهناك إمكانية لتشكل شاردة ميزوميرية. ويطلق على الشكل الموافق للإينول الاسم: الشكل الحمضي. الذي يمكن عزله في بعض الحالات:

وللشرسبة الخواص نفسها التي للاينولات فهي تتفاعل مع مختلف الكواشف الإلكتروفيلية (مثل الهالوجينات، وحمض الآزوتي). وتعطي مع الألدهيدات والكيتونات بحسب الحالات نترو أغوال أو نترو ألكِنات:

تتفاعل نترو الألكانات الأولية مع حمض الآزوتي مشكلة مشتقات نتروزية زرقاء تُعرف باسم حمض النتروليك، وتنحل هذه الحموض في القلويات مشكلة أملاحاً حلولة في الماء حمراء اللون:

وتعطي مركبات نترو الألكانات الثانوية مشتقات نتروزية زرقاء لا تنحل في القلويات لأنها لا تحتوي على هدروجين حمضي:

أما نترو الألكانات الثالثية  التي لا تحوي هدروجينات −α فلا تتفاعل مع حمض الآزوتي. وتعرف اختبارات الكشف اللوني لنترو الألكانات الأولية والثانوية والثالثية أحياناً باسم التفاعل الأحمر الأبيض الأزرق.

مركبات النترو العطرية

يُحصل على مركبات النترو العطرية عامة نتيجة التأثير المباشر بين المركب العطري مع حمض الآزوت المدخِّن أو مزيج من حمض الآزوت وحمض الكبريت المركز، وفي حالة البنزن على سبيل المثال يتكون النترو بنزن. وهذه المركبات بصورة عامة، مُحِلات جيدة وحدودها العليا، غالباً، ما تكون متبلورة.

يفسَّر التفاعل أنه استبدال أروماتي (عطري) إلكتروفيلي. والإلكتروفيل هو أيون النترونيوم nitronium المتولد من التفاعل بين الحمضين:

للنترو بنزن رائحة اللوز المر وقد استُحضر في فرنسا باسم عطر الميربان essence de mirbane لتعطير الصابون.

ويتوقف عدد زمر النترو التي تدخل إلى المركب العطري على شروط التفاعل؛ فإذا جرى التفاعل السابق في شروط أقسى تشكل ثنائي أو ثلاثي نترو البنزن:

يُستخدم حمض الكبريت في التفاعلات السابقة لامتصاص الماء المتشكل في أثناء عملية النترجة، ويمكن الحصول على مركبات النترو أيضاً بفعل أكسيد النحاس (I) وصيغته Cu₂O على أملاح الديازونيوم (C₆H₅− N≡NX^-) أو نتيجة أكسدة الأمينات الأولية العطرية.

المركبات العطرية التي تحوي زمرة نترو واحدة ثابتة ويمكن تقطيرها من دون أن تتفكك، وهي ذات رائحة مقبولة وبلوراتها ذات لون أصفر باهت. ويكون ارتباط زمرة النترو قوياً ومن الصعب تبديلها بزمرة أخرى.

مركبات النترو العطرية ArNO₂ فعّالة كيمياوياً، فهي قابلة للإرجاع - سواء بفعل الهدروجين بوجود وسيط (Ni) أم بفعل تفاعل كيمياوي Fe+HCl)) − إلى أمينات أولية Ar−NH₂. ويعدّ إرجاع النترو بنزن الطريقة العملية الوحيدة لتحضير الأنيلين C₆H₅NH₂، ومع ذلك يمكن أن يعاني النترو بنزن إرجاعات جزئية تعطي مركبات وسطية قبل الأنيلين وهذه المركبات هي:

تتطلب مركبات النترو العضوية الدقة في اختيار شروط تفاعلها، فهي تتفكك مباشرة بالحرارة عند درجات الحرارة العالية وعند وجود كمية فائضة من حمض الآزوت المركز، وبوجود حمض الكبريت المدخن فإنه من الممكن أن تحصل نترجة لاحقة لناتج نترجـة مركب التـولوين فيتشكل ثـلاثي نترو تولوين (TNT) صيغته ، وهو مركب منفجر يُستخدم في صناعة الأسلحة مثل القنابل اليدوية.

استعمال مركبات النترو

تتلخص الاستعمالات الصناعية الرئيسية لنترو الألكانات - عدا إنتاج الهدروكسيل أمين NH₂OH - في استعمالها محلات في صناعة اللدائن، وهي مواد وسطية في انتاج مبيدات الحشرات وعوامل الاستحلاب والمنظفات وذابّات الحشرات والمتفجرات والمواد الصيدلانية. والعديد من مركبات النترو متفجرات عنيفة، وخاصة المواد عديدة النترو ونترو الأمينات التي لا يمكن تداولها إلا بمراقبة جدية من الكيميائيين ذوي الخبرة.

الكلوروبكرين Cl₃CNO₂ مُسيل شديد للدموع ومُخرِّش للرئة وقد استعمل في القنابل المسيلة للدموع.

أسامة ضبيط، صلاح يحياوي

الألكانات ـ الفحوم الهدروجينية العطرية ـ المتفجرات.

ـ موسى الناظر، عادل جرار، كيمياء المركبات العضوية (المنظمة العربية للتربية والثقافة والعلوم، تونس 1987).

ـ لڤيساليسLEVISALLES وكاسترو CASTRO، الكيمياء العضوية العامة والوظائف البسيطة، ترجمة وفائي حقي وزملائه (المطبعة الجديدة، دمشق 1891-2891)

ـ صلاح يحياوي، الكيمياء العضوية المفتوحة (مطبعة جامعة دمشق، 1967- 1968).

- PAULA YURKANIS BRUICE, Organic Chemistry (Prentice Hall, Pearson Education Inc. 2004).

التصنيف : الكيمياء و الفيزياء

النوع : علوم

المجلد: المجلد الثامن عشر

رقم الصفحة ضمن المجلد : 668

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية