دراسة تأثير الشروط التجريبية على الإرجاع الكهركيميائي لبعض الزمر الوظيفية في المركبات العضوية

اسم الباحث: عمران أحمد بلال

عنوان البحث:

دراسة تأثير الشروط التجريبية على الإرجاع الكهركيميائي لبعض الزمر الوظيفية في المركبات العضوية

عنوان البحث باللغة الانكليزية :

Studying  the Effect of Experimental Conditions on Electrochemical Reduction of Some Functional Groups in Organic Compounds

اسم المشرف :د.  ديب باكير – أ.د صالح الرحيل

العام:2022

القسم:الكيمياء

الملخص:

قمنا في هذا البحث بدراسة الإرجاع الكهركيميائي لثلاث زمر وظيفية عضوية فعّالة كهروكيميائياً , وهي الزمرة الكربوكسيلية       (-COOH) , و زمرة الفورميل (الزمرة الألدهيدية) (-CHO) , و زمرة الكربونيل (الزمرة الكيتونية) (-CO-) , في المركبات العطرية على مسرى الزئبق القطّار في الأوساط المائية.

هدف بحثنا في الدّرجة الأولى , دراسة تأثير طبيعة الوسط و تركيب المحلول , وبدرجة أهم تأثير وجود المتبادلات ذات الأفعال الإلكترونية الساحبة و المانحة , و كذلك تأثير وجود ذرة مغايرة (حلقة غير متجانسة) , على السلوك الكهركيميائي لتفاعل الإرجاع الكهركيميائي للزمر السابقة.

في المرحلة الأولى : درسنا الإرجاع الكهركيميائي للزمرة الكربوكسيلية , واخترنا لذلك مركب حمض البنزوئيك (C₆H₅COOH)  في البداية درسنا تأثير طبيعة الوسط على الإرجاع الكهركيميائي لمركب حمض البنزوئيك , ووجدنا أنه في الوسط المائي المُعتدل تُرجع الزمرة الكربوكسيلية بـ (4e^–) , و نحصل على مركب الفينيل ميتانول (الكحول البنزيلي) (C₆H₅CH₂OH) , والتفاعل يخضع للآلية الانتشارية , أما في الوسط الحمضي و الوسط القلوي , لم تُسجّل لدينا أي إشارة في المجال المدروس تدل على حدوث عملية الإرجاع .

من أجل دراسة تأثير وجود الزمر الساحبة على الإرجاع الكهركيميائي للزمرة الكربوكسيلية , اخترنا مركب                                   (4- نيترو حمض البنزوئيك) , ووجدنا أن الزمرة الكربوكسيلية في الوسط المائي المعتدل تُرجع بـ (4e^–) و ينزاح كمون الإرجاع إلى القيم الأقل سلبية , ونحصل على مركب (4- هيدروكسيل أمينو الكحول البنزيلي) , و التفاعل يخضع للآلية الانتشارية       و كان من اللافت تأثير طبيعة الوسط على الإرجاع الكهركيميائي لمركب (4- نيترو حمض البنزوئيك) حيث وجدنا انزياح واضح في كمون إرجاع زمرتي الكربوكسيل و النيترو إلى الكمونات الأقل سلبية في الوسط الحمضي و حصلنا على مركب جديد و هو (4- أنيلين الكحول البنزيلي) , أما في الوسط القلوي , لاحظنا انزياح كمونات الإرجاع إلى القيم الأكثر سلبية , و حصلنا على مركب جديد وهو (4- هيدروكسيل أمينو الكحول البنزيلي).

من أجل دراسة تأثير وجود الزمر المانحة للإلكترونات على الإرجاع الكهركيميائي للزمرة الكربوكسيلية , اخترنا مركب           (4- كلورو حمض البنزوئيك) و مركب (2- هيدروكسي حمض البنزوئيك) , في مركب (4- كلورو حمض البنزوئيك) تُرجع الزمرة الكربوكسيلية بـ (4e^–) و نحصل على مركب (4- كلورو الكحول البنزيلي) كناتج نهائي , ونلاحظ انزياح واضح في كمون إرجاع الزمرة الكربوكسيلية إلى الكمونات الأكثر سلبية و بالتالي تزداد صعوبة الإرجاع.

أما في مركب (2- هيدروكسي حمض البنزوئيك) (حمض السالسليك) , وخلافاً للمتوقع لاحظنا انزياح في كمون إرجاع الزمرة الكربوكسيلية إلى الكمونات الأقل سلبية , ويعود ذلك إلى تأثير الرابطة الهيدروجينية داخل جزيء حمض السالسليك , حيث تُرجع الزمرة الكربوكسيلية بـ (4e^–) و نحصل على مركب (أورتو هيدروكسي الكحول البنزيلي) كناتج نهائي.

من أجل دراسة تأثير وجود الذرة المغايرة على السلوك الكهركيميائي للزمرة الكربوكسيلية , اخترنا مركب                         (4- بيريدين حمض الكربوكسيليك), ووجدنا أن الزمرة الكربوكسيلية تُرجع بـ (4e^–) , ونحصل على مركب                     (4- بيريدين الكحول البنزيلي) , و أن كمون إرجاع الزمرة الكربوكسيلية ينزاح إلى الكمونات الأقل سلبية.

في المرحلة الثانية: درسنا الإرجاع الكهركيميائي لزمرة الفورميل (-CHO) , واخترنا لذلك مركب البنز ألدهيد (C₆H₅CHO) ووجدنا أنه في الوسط المائي المعتدل , تُرجع الزمرة الألدهيدية بـ  (2e^–) , ونحصل على مركب (الفينيل ميتانول) , و التفاعل يخضع للآلية الانتشارية.

أما في الوسط الحمضي , انشطرت قمة إرجاع الزمرة الألدهيدية إلى قمتين , كل قمة تقابل (1e^–) , و كذلك انزياح كمون الإرجاع إلى القيم الأقل سلبية , ونحصل أيضاً على ناتج (الفينيل ميتانول) , أما في الوسط القلوي تُرجع الزمرة الألدهيدية بقمة واحدة تقابل (2e^–) , و تنزاح كمونات الإرجاع إلى قيم أكثر سلبية , ونحصل على مركب الفينيل ميتانول كناتج رئيسي.

لدراسة تأثير الزمر الساحبة للإلكترونات على الإرجاع الكهركيميائي للزمرة الألدهيدية , اخترنا مركب (4- نيترو بنز ألدهيد) (C₇H₅NO₃) , ولاحظنا أنه في الوسط المائي المعتدل تنشطر قمة إرجاع الزمرة الألدهيدية إلى قمتين , تقابل كل قمة (1e^–) , و نحصل على مركب (4- هيدروكسيل امين فينيل ميتانول ) كناتج نهائي.

لدراسة تأثير الزمر المانحة للإلكترونات على الإرجاع الكهركيميائي للزمرة الألدهيدية , اخترنا مركب (4- ميتوكسي بنز ألدهيد)  ووجدنا أن الزمرة الألدهيدية تُرجع بـ (2e^–) , ونحصل على مركب (4- ميتوكسي فينيل ميتانول) , وبقمة واحدة , و أن كمونات الإرجاع تنزاح إلى القيم الأكثر سلبية.

أما بالنسبة لدراسة تأثير وجود الذرة المُغايرة , اخترنا مركب (بيرول-2-ألدهيد) ووجدنا أن الزمرة الألدهيدية في الوسط المائي المُعتدل , تُرجع بـ (2e^–) , وبقمة واحدة ونحصل على مركب (بيرول-2-ميتانول) , و تنزاح كمونات الإرجاع إلى القيم الأكثر سلبية.

المرحلة الثالثة : درسنا الإرجاع الكهركيميائي لزمرة الكربونيل (-CO-) , واخترنا مركب البنزوفينون (C₆H₅)₂CO , ووجدنا أنه في الوسط المائي المُعتدل , تُرجع الزمرة الكربونيلية بقمتين , كل قمة تُقابل (1e^–) , و نحصل على مركب (ثنائي فينيل ميتانول)  والتفاعل يخضع للآلية الانتشارية , أما في الوسط الحمضي تُرجع الزمرة الكربونيلية بقمتين أيضاً  كل قمة تقابل (1e^–) , و لكن كمونات الإرجاع تنزاح إلى القيم الأقل سلبية , ونحصل أيضاً على مركب (ثنائي فينيل ميتانول) , أما في الوسط القلوي , تختفي القمة الثانية وتُرجع الزمرة الكربونيلية بقمة واحدة تقابل (1e^–) , وتنزاح كمونات الإرجاع إلى القيم الاكثر سلبية و نحصل على جذر حر معتدل.

 

التحميل