هلجنة
المحتويات

تعريفًا بالموضوع، الهلجنة: هي تفاعل كيميائي يتضمن إضافة واحد أو أكثر من الهالوجين إلى مركب أو مادة. يعتمد مسار الهلجنة والخاصية الديناميكية (قياس اتحادية العناصر) للهالوجين على السمات الهيكلية والمجموعات الوظيفية (وهي مجموعات محددة من الذرات ضمن الجزيئات، مسؤولة عن خواص الجزيئات وعن سلوكها في التفاعلات الكيميائية مع غيرها من الجزيئات) وأيضا يعتمد على الهالوجين المحدد. كما تخضع المركبات غير العضوية مثل المعادن للهلجنة. ونتناول فيما يلي مزيدًا من التفاصيل.
الكيمياء العضوية
RCH=CHR′ + X2 → RCHX–CHXR′
من جهة ثانية، تنفذ إضافة الهالوجين إلى الألكينات عن طريق أيونات الهالونيوم المتوسطة. وفي حالات خاصة تم عزل هذه المركبات المتوسطة.
- هلجنة المركبات العطرية
- المركبات العطرية هي عرضة للهلجنة المحبة للإلكترونات
- RC6H5 + X2 → HX + RC6H4X
إضافة الهالوجينات إلى الألكينات والألكاينات
وعلى صعيد آخر، المركبات غير المشبعة، وخاصة الألكينات والألكينات، تضيف الهالوجينات:
الكيمياء غير العضوية
ومن جهة أخرى، جميع العناصر تشكل الفلورايد عن طريق التفاعل المباشر مع الفلور ما عدا الأرجون والنيون والهيليوم. يعتبر الكلور الأكثر انتقائية ولكنهُ لا يتفاعل مع أغلب المعادن والألواح غير المعدنية الكثيفة. ويعد البروم قليل التفاعل ولكن اليود الأقل تفاعلا. ومن بين الكثير من التفاعلات الممكنة تشكيل كلوريد الذهب (III) عن طريق كلورة الذهب. وعادة كلورة المعادن غير مهمة صناعيا لأن تكوين الكلوريدات سهلة أكثر من الأكسدة وهدرجة الهاليد. حيث يستعمل الكلور الذي يُعتبر من المركبات غير العضوية على نطاق واسع نسبيا لانتاج ثلاثي كلوريد الفسفور والكبريت أحادي الكلور.
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
عادةً إعادة الترتيب يرافق تفاعلات الجذر الحر.
البرومة
ومن جهة أخرى، البرومة أكثر انتقائية من الكلورة لانه تفاعل طارد للحرارة بشكل اقل. في أغلب الاحيان تحدث البرومة عن طريق إضافة Br2 إلى الألكينات. ومثال على البرومة هو التركيب العضوي للهلوثين المخدر من ثلاثي كلورإيثيلين:
وفي هذا الصدد، مركبات البرومين العضوي هي أكثر أنواع الهاليدات العضوية شيوعا في الطبيعة. وتكوينها يتم تحفيزه عن طريق إنزيم برومو پيروكسيدات الذي يستعمل البروميد مع الاكسوجين حتى يتأكسد. وقد قدرة ان المحيطات تطلق سنويا ما بين 1-2 طن من البروموفورم و 56000 طن من برومو الميثان.
اليَودَنَة
علاوةً على ذلك، يعتبر اليود من الهالوجينات الاقل تفاعلا وهو غير مستعد للتفاعل مع أغلب المركبات العضوية. وإن إضافة اليود إلى الالكينات يعد اساس الطريقة التحليلية التي تسمى رقم اليود، وهو مقياس لدرجة عدم التشبع فالدهون. يتضمن تفاعل اليودوفورم تحلل كيتونات الميثيل.
الفلورة
ومن جهة أخرى، تتفاعل المركبات العضوية، المشبعة وغير المشبعة على حد سواء، بسرعة، وعادة ما تكون متفجرة مع الفلور. الفلورة مع الفلور العضوي (F2) تتطلب ظروفًا وأجهزة عالية التخصص، الكثير من المركبات العضوية الهامة تجارياً هي مكلورة كهروكيميائيًا باستخدام فلوريد الهيدروجين كمصدر للفلور. وتسمى هذه الطريقة بالفلورة الكهروكيميائية. وبعيدا عن F2 وما يعادله كهروكيميائيا، فإن مجموعة متنوعة من الكواشف المفلورة معروفة مثل فلوريد الزينون وفلوريد الكوبالت (III).
هلجنة الجذر الحر
وعلى صعيد آخر، الهايدروكربونات المشبعة عادةً لا تضيف الهالوجينات ولكنها تخضع لهلجنة الجذر الحر، والتي تشمل استبدال ذرات الهيدروجين بالهلوجين. عادةً كيمياء إعادة الهلجنة من الألكانات تحدد عن طريق الضعف النسبي لروابط C-H المتاحة. وأولوية التفاعل في المواقع الثالثة والثانوية تنتج من استقرار الجذور الحرة المتقابلة والحالة الانتقالية المؤديه لها. هلجنة الجذور الحرة تستعمل في الإنتاج الصناعي للميثان المعالج بالكلور.
الكلورة
علاوةً على ذلك، الكلورة هي بشكل عام تفاعل طارد للحرارة للغاية. ويتفاعل كل من المركبات المشبعة وغير المشبعة مباشرة مع الكلور، وعادة ما يتطلب الأمر وجود ضوء فوق بنفسجي لبدء تحلل الكلور. يتم إجراء الكلورة على نطاق واسع صناعيا. وتشمل العمليات الرئيسية مسارات إلى 1،2ثنائي كلورو الإيثان (سلائف ل (PVC ، وكذلك متعدد الإيثان المكلور، كمذيبات.
الهلجنة عن طريق نوع الهالوجين
وعلى صعيد آخر، الاتجاه المعاكس: يتم إزالة اليود بسهولة أكبر من المركبات العضوية، وتكون المركبات العضوية الفلورية مستقرة للغاية.
ومن جهة أخرى، يتأثر مرفق الهلجنة بالهالوجين، يعد الفلور والكلور من أكثر المحبين للإلكترونات أكثر عدوانية للهلجنة، ويعتبر البروم اضعف من الكلور والفلور كعامل هلجنة، بينما اليود هو الأقل رد فعل من بينهم جميعا. يتبع مرفق إزالة الهدرجة في
طرق أخرى للهلجنة
وفي هذا السياق، في اكسي كلوريد "oxychlorination"، دمج كلوريد الهيدروجين والأكسجين كما هو موضح في ثنائي كلورو الإيثان:
وفي هذا الصدد، في الهلجنة - فوهارد - Zelinsky، الأحماض الكربوكسيلية تتفاعل عن طريق الهالوجين ألفا.
RCO2Ag + Br2 → RBr + CO2 + AgBr
وفي هذا السياق، في تفاعل " Hunsdiecker" يتم تحويل الأحماض الكربوكسيلية إلى سلسلة هالوجينية مقصرة. أولا يتم تحويل الاحماض الكربوكسيلية إلى ملحه الفضي واللذي يتأكسد فيما بعد بالهالوجين:
2 HCl + CH2=CH2 + 1⁄2 O2 → ClCH2CH2Cl + H2O
كذلك، في تفاعل "Sandmeyer" تستعمل لإعطاء الهاليدات أريل من أملاح ديازونيوم، والتي يتم الحصول عليها من الأنيلين.
الهلجنة حسب نوع التفاعل
وعلى صعيد آخر، هنالك عدة مسارات لهلجنة المركبات العضوية، وتتضمن الهلجنة الحرة، الهالوجين كيتون، الهلجنة المحبة للإلكترونات، وتفاعل إضافة الهالوجين. وهيكل الركيزة هو أحد العوامل التي يعتمد عليها مسار الهلجنة.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟