ديبنزالاسيتون: الخصائص ، آلية التفاعل ، الاستخدامات ، المخاطر - كيمياء - 2026

و dibenzalacetone (ديسيبل) هو مركب عضوي التي الصيغة الجزيئية هي C ₁₇ H ₁₄ O. ومن صلب مصفر التي، اعتمادا على نقاوتها، فإنه قد توجد بشكل بلورات. يتم استخدامه في واقيات الشمس وفي التوليفات المعدنية العضوية التي يستخدم فيها البلاديوم كعامل مساعد.

على الرغم من أن تركيبها عملية بسيطة نسبيًا ، ومتكررة جدًا في المعامل التعليمية لشرح تكثيف ألدول ، إلا أن آليتها واسعة إلى حد ما ، ويجب أخذ العديد من العوامل في الاعتبار. يجب أن يتم تقطير البنزالديهيد المستخدم ، والذي سيتكثف مع الأسيتون ، حديثًا لضمان انخفاض الأكسدة عند ملامسته للهواء.

عينة من ثنائي بنزالاسيتون في وعاء زجاجي. المصدر: ستيفانب

وبالمثل ، يتم استخدام وسط مائي أساسي من الإيثانول لإذابة الكواشف ، وفي نفس الوقت ، تعزيز الترسيب النهائي لثنائي بنزالسيتون ، وهو مركب كاره للماء وغير قابل للذوبان. حتى الآن ، لا يُعرف ما هي الآثار السلبية التي يمكن أن تحدثها مادة ثنائي بنزالاسيتون على الجسم أو البيئة ، بخلاف كونها مادة مهيجة.

الخصائص

مظهر جسماني

متربة أو بلورية صلبة صفراء المظهر.

الكتلة المولية

234.29 جم / مول

نظائر

يحدث Dibenzalacetone على شكل ثلاثة أيزومرات هندسية: trans-trans ، و trans-cis ، و cis-cis. الأيزومر العابر هو الأكثر استقرارًا على الإطلاق ، وبالتالي ، الأكثر إنتاجًا أثناء التخليق.

نقطة الانصهار

110-111 درجة مئوية. يختلف هذا النطاق حسب درجة نقاء المادة الصلبة المركبة.

الذوبان في الماء

لا يتحلل في الماء.

بناء

التركيب الجزيئي للديبنزالسيتون. المصدر: Benjah-bmm27

تُظهر الصورة العلوية جزيء ثنائي بنزالاسيتون العابر للأيزومر ، ويمثله نموذج الكرات والقضبان. في وسطها مجموعة الكاربونيل ، وعلى جوانبها بعض الروابط المزدوجة وحلقتان عطريتان من البنزين.

Dibenzalacetone هو في الأساس قطبي وطارد للماء ، لأن هيكله بالكامل يتكون عمليا من ذرات الكربون والهيدروجين. تعطيها مجموعة الكاربونيل لحظة ثنائية القطب صغيرة فقط.

يمكن مقارنة الهيكل بهيكل الورقة ، حيث أن جميع ذرات الكربون لديها تهجين sp ² ؛ لذلك ، يستقرون على نفس المستوى.

تتفاعل فوتونات الضوء مع نظام ديبنزالاسيتون المترافق ؛ خاصة الأشعة فوق البنفسجية ، حيث يتم امتصاصها لإثارة الإلكترونات غير المحددة. هذه الخاصية تجعل ثنائي بنزالاسيتون ممتصًا ممتازًا للأشعة فوق البنفسجية.

آلية تفاعل ثنائي بنزالاسيتون

آلية تكثيف ألدول في تخليق ثنائي بنزالاسيتون. المصدر: إزمايلت

في الصورة العليا ، قمنا بتمثيل آلية تكثيف الألدول بين البنزالديهايد والأسيتون ، وبالتالي تنشأ ثنائي بنزال أسيتون ؛ على وجه التحديد ، الايزومير العابر.

يبدأ التفاعل مع الأسيتون في وسط أساسي. OH ^- deprotonates على بروتون حمضية من أي من مجموعات الميثيل، وهما -CH ₃ ، مما أدى إلى enolate: CH ₃ C (O) CH ₂ ^- والذي delocalizes شحنة سالبة من خلال الرنين (الصف الأول من الصورة).

هذا enolate ثم يعمل كعامل نووي: يهاجم مجموعة الكربونيل لجزيء البنزالديهايد. إن دمجه في البنزالديهيد يولد ألكوكسيد ، والذي ، لأنه أساسي للغاية ، ينزع جزيء الماء ويصبح ألدول (الصف الثاني). يتميز الألدول أو بيتا هيدروكسي كيتون بوجود المجموعتين C = O و OH.

الوسيط الأساسي يجفف هذا الألدول وتتكون رابطة مزدوجة في بنيته ، مما يولد بنزيل أسيتون (الصف الثالث). بعد ذلك ، يقوم OH ^- أيضًا بنزع بروتين أحد الهيدروجين الحمضي ، مكررًا هجومًا آخر محبًا للنووية على جزيء بنزالديهايد ثانٍ. هذه المرة يحدث الهجوم بسرعة أبطأ (الصف الرابع).

المنتج المتكون ينزع جزيء ماء آخر ويخضع للجفاف مرة أخرى للتخلص من مجموعة OH وإنشاء رابطة مزدوجة ثانية (الصف الخامس والصف السادس). وهكذا وأخيرًا ، يتم إنتاج ثنائي بنزالاسيتون.

نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

الكواشف

الكواشف اللازمة لتركيب ثنائي بنزالاسيتون هي كالتالي:

- 95٪ إيثانول.

- البنزالديهيد المقطر حديثاً من زيت اللوز المر.

- هيدروكسيد الصوديوم كمحفز أساسي في الماء المقطر.

تعتمد الكميات التي يجب استخدامها على كمية ديبنزالاسيتون التي سيتم تصنيعها. ومع ذلك ، يُطلب وجود فائض من البنزالديهايد ، لأن جزءًا منه يتأكسد إلى حمض البنزويك. من المضمون أيضًا أن التفاعل يستغرق وقتًا أقل وأن يتم إنتاج البنزيلدينيكيتون غير المرغوب فيه بدرجة أقل.

يعمل الإيثانول كمذيب للبنزلدهيد ، وإلا فإنه لن يذوب في وسط هيدروكسيد الصوديوم الأساسي.

معالجة

في دورق كبير ، اخلطي الإيثانول مع البنزالديهيد. ثم يضاف وسط NaOH خلال التحريك المغناطيسي المستمر. في هذه الخطوة ، يحدث تفاعل كانيزارو بدرجة أقل ؛ أي أن جزيئين من البنزالديهيد غير متناسبين في أحد كحول البنزيل والآخر لحمض البنزويك ، ويمكن التعرف عليهما بسهولة من خلال رائحته الحلوة المميزة.

أخيرًا ، أضف الأسيتون وانتظر نصف ساعة حتى يتحول المحلول إلى اللون الغائم والأصفر البرتقالي. سوف يترسب ثنائي بنزالاسيتون بسبب الماء ، لذلك يتم إضافة كمية كبيرة من الماء لتعزيز ترسيبها الكامل.

يتم ترشيح ثنائي بنزالاسيتون تحت التفريغ ويتم غسل مادة صلبة المصفرة عدة مرات بالماء المقطر.

إعادة التبلور

يجب أن تتوهج عينة معاد بلورتها من ثنائي بنزالاسيتون على غرار البلورات الموجودة في هذه الصورة. المصدر: Smokefoot

لتنقية ثنائي بنزالاسيتون ، يتم استخدام 95٪ من الإيثانول أو أسيتات الإيثيل الساخنة ، بحيث يتم الحصول على بلورات ذات نقاء أعلى في كل مرة يتم فيها إعادة التبلور. وهكذا ، سيتحول المسحوق المصفر الأولي إلى بلورات صفراء صغيرة من ثنائي بنزالاسيتون.

التطبيقات

Dibenzalacetone مركب ليس له استخدامات كثيرة. نظرًا لقدرته على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ، يتم استخدامه في صياغة واقيات الشمس ، أو أي منتج آخر يسعى إلى التخفيف من حدوث الأشعة فوق البنفسجية ، سواء كانت طلاءات أو دهانات.

من ناحية أخرى ، يستخدم ثنائي بنزالاسيتون في التركيبات العضوية المعدنية للبلاديوم. إنه بمثابة رابط ينسق مع ذرات البلاديوم المعدني ، Pd ⁰ ، لتشكيل مركب tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0).

يوفر هذا المركب المعدني العضوي ذرات Pd ⁰ في تركيبات عضوية مختلفة ، وهذا هو السبب في أنه يتصرف كمحفز متجانس ، لأنه يذوب في العديد من المذيبات العضوية.

أيضًا ، من السهل استبدال ثنائي بنزالاسيتون كعامل رابطة بمواد رابطة عضوية أخرى ، مما يسمح للتركيبات العضوية المعدنية للبلاديوم بالتطور بسرعة.

المخاطر

فيما يتعلق بالمخاطر ، لا يتوفر الكثير من المعلومات التي تشير إلى التأثيرات المحتملة على الصحة أو البيئة التي يمكن أن يسببها ثنائي بنزالاسيتون. في حالته النقية ، يعتبر مادة مهيجة صلبة عن طريق الابتلاع أو التنفس أو عن طريق الاتصال المباشر بالعيون أو الجلد.

ومع ذلك ، يبدو أنه ليس مزعجًا بدرجة كافية بحيث لا يمكن أن يكون جزءًا من تركيبات واقية من الشمس. من ناحية أخرى ، نظرًا لكونه غير قابل للذوبان في الماء ، فإن تركيزه فيه ضئيل ، ويقدم نفسه على أنه ملوث صلب. وبهذا المعنى ، من غير المعروف مدى ضرر التعكر الذي يسببه على الحيوانات أو التربة البحرية.

حتى يتم إثبات خلاف ذلك ، يعتبر ثنائي بنزالاسيتون مركبًا آمنًا نسبيًا ، حيث أن تفاعله المنخفض ليس سببًا للخطر أو احتياطات أكبر

المراجع

1. موريسون ، آر تي وبويد ، آر ، إن (1987). الكيمياء العضوية. 5 الطبعة. افتتاحية أديسون ويسلي Interamericana.
2. كاري ف. (2008). الكيمياء العضوية. (الطبعة السادسة). ماك جراو هيل.
3. غراهام سولومونز تي دبليو ، كريج ب. فريهل. (2011). الكيمياء العضوية. (الطبعة العاشرة). وايلي بلس.
4. ويكيبيديا. (2020). ديبنزيليدينياسيتون. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
5. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2020). ديبنزيليدينياسيتون. قاعدة بيانات PubChem. ، إدارة البحث الجنائي = 640180. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. التوليفات العضوية. (2020). ديبنزالاسيتون. تم الاسترجاع من: orgsyn.org
7. Dibenzalacetone بواسطة Aldol Condensation. تم الاسترجاع من: web.mnstate.edu