بحث عن الكحولات والايثرات والامينات

الكيمياء العضوية هي واحدة من أهم أقسام الكيمياء، وعند ذكر الكيمياء تأتينا ذكريات المعامل والتفاعلات وما إلى ذلك من الأمور التي كنا نجريها في المدرسة قديماً أو إلي الآن.

ولهذا فأننا في هذا المقال سنتحدث عن أهم المركبات في الكيمياء العضوية وهي الكحولات والإيثرات والأمينات،  ودعونا نبدأ بالكحولات أولاً.

الكحولات

الكحول أو الغول التي يمكن جمعها كحولات وأغوال، هو مصطلح في الكيمياء العضوية يطلق على كل المركبات التي تحتوي على مجموعة الهيدروكسيل المرتبطة بسلسلة من الهيدروكربونات سواء مفتوحة أو حلقية.

الخواص الفيزيائية والكيميائية للكحولات

الكحولات مركبات قطبية تتميز بأنها تكون أربطة هيدروجينية بين جزيئاتها، فهي تحتوي علي مجموعة من الهيدروكسيل التي تعمل على زيادة التماسك بين الأربطة التي تجعلها تتميز بكثافة عالية ودرجة غليان عالية.

تذوب الكحولات في المذيبات القطبية مثل الماء، فعند ذوبانها في الماء تكون روابط هيدروجينية وتتميز بأنها كلما زادت كتلة جزيئاتها تقل درجة ذوبانها وتزداد درجة غليانها وكثافتها وانصهارها.

تصنيف الكحوليات

تصنيف الكحولات وفقاً لعدد مجموعات الهيدروكسيل

-أحادية الهيدروكسيل (CnH2n+2O) مثل الكحول الميثيلي.
-ثنائية الهيدروكسيل (CnH2n+2O2) مثل الجليكول.
-ثلاثية الهيدروكسيل (CnH2n+2O3) مثل الجلسرين.
-عديدة الهيدروكسيل (CnH2n+2OX) مثل الجلوكوز.

تصنيف الكحوليات وفقاً لطبيعة ذرات الكربون المرتبطة مع مجموعة الهيدروكسيل

كحولات أولية

هي الكحولات التي تترابط فيها مجموعة الهيدروكسيل مع ذرة كربون واحدة ترابط مباشر مع  مجموعة ألكيل واحدة، والصيغة العامة لها هي (R-CH2-OH)

كحولات ثانوية

بها ترتبط مجموعة الهيدروكسيل بذرة كربون ترابط مباشر مع مجموعتين ألكيل، وصيغتها العامة هي(R2-CH-OH)

كحولات ثالثية

هي التي ترتبط فيها مجموعة الهيدروكسيل مع ذرة كربون ترابط مباشر بثلاث مجموعات ألكيل،وصيغتها العامة هي (R3-C-OH)

جميع الكحولات أحادية الهيدروكسيل تصنف على أنها كحولات أحادية وثنائية وثلاثية الدرجة، ولكن يتم استثناء الكحول الميثيلي، وهذا لأن ذرة الكربون المرتبطة مع مجموعة هيدروكسيل ليست مرتبطة بمجموعة ألكيل بشكل مباشر.

الإيثرات

لدينا هنا ثاني نوع من أنواع المركبات العضوية، والذي يحتوي على مجموعة وظائف أثرية، وهي ذرة أكسجين متصلة مع مجموعتي ألكيل، ومن الأمثلة عليها مركب ثنائي إيثيل الإيثر ويطلق عليه أيضاً إيثوكسي الإيثان وصيغته هي (CH3-CH2-O-CH2-CH3).

طرق تحضير الإيثرات المتماثلة

نقوم بنزع جزئ ماء من جزيئات كحول داخل حمض كبريتيك مركز، ونقوم بالتسخين ما بين 140 درجة و145 درجة.

طريقة تحضير الإيثرات الغير متماثلة

نقوم بنزع الملح من هاليد الألكيل المناسب مع كمية مناسبة من ألكوكسيد الصوديوم.

استخدامات الإيثرات

-تستخدم غالبية الإيثرات بشكل أساسي كمذيبات.
-تستخدم مع مادة ميثيل ثلاثي بيوتيل إيثر التي تزيد درجة إحتراق الوقود.
-تستخدم الإيثرات كمخدر في المجال الطبي.

المجموعة الوظيفية للإيثرات

تنشأ رابطة قطبية بين الكربون والأكسجين وهذا لأن الأكسجين أعلي في السالبية الكهربائية من الكربون مما يجعل الإيثرات قطبية، والإيثرات قطبيتها الكهربية أقل من الكحولات لأن (O – H ) في الكحولات أعلي من الهيدروكربونات بسبب وجود رابطة قطبية في الإيثرات، ولكن الهيدروكربونات لا تحتوي على روابط قطبية بسبب تقارب السالبية الكهربية.

الأمينات

ينتج الأمين عند استبدال جذر هيدروكربون أو جزرين هيدروكربون أو ثلاث جذور مكان ذرات الهيدروجينفي وهو جزئ الأمونياك، ويعتبر الأمين مركب عضوي نتروجيني من مركبات الكيمياء العضوية، ويوجد في أمونيا النشادر.

ولأن الأمينات تعتبر من مشتقات الأمونيا، فهي تتكون أيضاً من استبدال ذرة هيدروجين أو أكثر مع مجموعة ألكيلية أو أكثر أو مجموعة أريلية أو أكثر.

تحتوي الأمينات على ذرة نيتروجين واحدة مع زوج من الإلكترونات الحرة لذلك تعتبر الأمينات مركبات عضوية قاعدية.

ووفق عدد ذرات الكربون التي تكون مرتبطة إرتباط مباشر مع ذرة نيتروجين يتم تقسيم الأمينات، حيث تقسم إلى أمينات أولية وأمينات ثانوية وأمينات ثالثية، ونجد أن الأمين أولي يتكون من ذرة كربون مرتبطة بذرة نيتروجين، والأمين الثانوي يرتبط به ذرة نيتروجين واحدة مع ذرتين كربون، والأمين الثالثي يحتوي على ذرة نيتروجين واحدة مرتبطة بثلاث ذرات كربون.

ويسمي الأمين حلقي غير متجانس إذا كانت ذرة النيتروجين هي إحدى الذرات التي تكون الحلقة  في المركب الحلقي، مثل مركب البيروليدين والبيريدين، وهم يتصرفوا كتصرف الأمينات الثانوية الأليفاتية.

لا تمتلك الأمينات الأليفاتية حلقة عطرية مرتبطة بذرة نيتروجين بشكل مباشر، على عكس الأمينات العطرية التي لديها ذرة نيتروجين مرتبطة مع الحلقة العطرية مثل مركبات الأنيلين المختلفة.

تقلل الحلقة العطرية من قلوية الأمين ذلك بسبب التفرعات الموجودة عليها، ووجود الأمين يزيد من قدرة التفاعل لدى الحلقة العطرية وهذا نتيجة التأثير المانح للإلكترونات.

تصنيف الأمينات

تصنف الأمينات إلى أربع أصناف فرعية وهي:
-أمينات أولية  وهي مجموعة من الأمنيات التي ترتبط بجذر ألكيلي واحد.
-أمينات ثانوية وهي مجموعة من الأمنيات التي ترتبط بجذرين ألكيليين.
-أمينات ثلاثية وهي مجموعة من الأمينات التي ترتبط بثلاث جذور ألكيلية.
-أمينات حلقية وهي من الممكن أن تكون أمينات ثانوية أو أمينات ثالثية.

وفي النهاية نتمنى أن نكون قد افدناكم بشرح مركبات مهمة للغاية من الكيمياء العضوية والتي تدخل في الكثير من المواد التي نستخدمها دائماً في حياتنا اليومية.