هلجنة

الهلجنة: هي تفاعل كيميائي يتضمن إضافة واحد أوأكثر من الهالوجين إلى مركب أومادة. 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.

الكيمياء العضوية

الهلجنة حسب نوع التفاعل

هنالك عدة مسارات لهلجنة المركبات العضوية، وتتضمن الهلجنة الحرة، الهالوجين كيتون، الهلجنة المحبة للإلكترونات، وتفاعل إضافة الهالوجين. وهيكل الركيزة هوأحد العوامل التي يعتمد عليها مسار الهلجنة.

هلجنة الجذر الحر

الهايدروكربونات المشبعة عادةً لا تضيف الهالوجينات ولكنها تخضع لهلجنة الجذر الحر، والتي تضم 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 الانتنطقية المؤديه لها. هلجنة الجذور الحرة تستخدم في الإنتاج الصناعي للميثان المعالج بالكلور.

CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

عادةً إعادة الترتيب يرافق تفاعلات الجذر الحر.

إضافة الهالوجينات إلى الألكينات والألكاينات

المركبات غير المشبعة، وخاصة الألكينات والألكينات، تضيف الهالوجينات:

RCH=CHR′ + X₂ → RCHX–CHXR′

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

طرق أخرى للهلجنة

في تفاعل " Hunsdiecker" يتم تحويل الأحماض الكربوكسيلية إلى سلسلة هالوجينية مقصرة. أولا يتم تحويل الاحماض الكربوكسيلية إلى ملحه الفضي واللذي يتأكسد بعد ذلك بالهالوجين:

RCO₂Ag + Br₂ → RBr + CO₂ + AgBr

في تفاعل "Sandmeyer" تستخدم لإعطاء الهاليدات أريل من أملاح ديازونيوم، والتي يتم الحصول عليها من الأنيلين.

في الهلجنة - فوهارد - Zelinsky، الأحماض الكربوكسيلية تتفاعل عن طريق الهالوجين ألفا.

في اكسي كلوريد "oxychlorination"، دمج كلوريد الهيدروجين والأكسجين كما هومشروح في ثنائي كلوروالإيثان:

2 HCl + CH₂=CH₂ + ¹⁄₂ O₂ → ClCH₂CH₂Cl + H₂O

الهلجنة عن طريق نوع الهالوجين

يتأثر مرفق الهلجنة بالهالوجين، يعد الفلور والكلور من أكثر المحبين للإلكترونات أكثر عدوانية للهلجنة، ويعتبر البروم اضعف من الكلور والفلور كعامل هلجنة، بينما اليود هوالأقل رد عمل من بينهم جميعا. يتبع مرفق إزالة الهدرجة في

الاتجاه المعاكس: يتم إزالة اليود بسهولة أكبر من المركبات العضوية، وتكون المركبات العضوية الفلورية مستقرة للغاية.

الفلورة

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 المجال، 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).

الكلورة

الكلورة هي بشكل عام تفاعل طارد للحرارة للغاية. ويتفاعل جميع من المركبات المشبعة وغير المشبعة مباشرة مع الكلور، وعادة ما يحتاج الأمر وجود ضوء فوق بنفسجي لبدء تحلل الكلور. يتم إجراء الكلورة على نطاق واسع صناعيا. وتضم العمليات الرئيسية مسارات إلى 1،2ثنائي كلوروالإيثان (سلائف ل(PVC ، وكذلك متعدد الإيثان المكلور، كمذيبات.

البرومة

البرومة أكثر انتقائية من الكلورة لانه تفاعل طارد للحرارة بشكل اقل. في معظم الاحيان تحدث البرومة عن طريق إضافة Br2 إلى الألكينات. ومثال على البرومة هوالهجريب العضوي للهلوثين المخدر من ثلاثي كلورإيثيلين :

مركبات البرومين العضوي هي أكثر انواع الهاليدات العضوية شيوعا في الطبيعة. وتكوينها يتم تحفيزه عن طريق إنزيم بروموپيروكسيدات الذي يستخدم البروميد مع الاكسوجين حتى يتأكسد. وقد قدرة ان المحيطات تطلق سنويا ما بين 1-2 طن من البروموفورم و56000 طن من بروموالميثان.

اليَودَنَة

يعتبر اليود من الهالوجينات الاقل تفاعلا وهوغير مستعد للتفاعل مع معظم المركبات العضوية. وإذا إضافة اليود إلى الالكينات يعد اساس الكيفية التحليلية التي تسمى رقم اليود، وهومقياس لدرجة عدم التشبع فالدهون. يتضمن تفاعل اليودوفورم تحلل كيتونات الميثيل.

الكيمياء غير العضوية

جميع العناصر تشكل الفلورايد عن طريق التفاعل المباشر مع الفلور ما عدا الأرجون والنيون والهيليوم. يعتبر الكلور الأكثر انتقائية ولكنهُ لا يتفاعل مع معظم المعادن والألواح غير المعدنية الكثيفة. ويعد البروم قليل التفاعل ولكن اليود الأقل تفاعلا. ومن بين الكثير من التفاعلات الممكنة تشكيل كلوريد المضى (III) عن طريق كلورة المضى. وعادة كلورة المعادن غير مهمة صناعيا لأن تكوين الكلوريدات سهلة أكثر من الأكسدة وهدرجة الهاليد. حيث يستخدم الكلور الذي يعد من المركبات غير العضوية على نطاق واسع نسبيا لانتاج ثلاثي كلوريد الفسفور والكبريت أحادي الكلور.

مراجع

^ T. Mori; R. Rathore (1998). "X-Ray structure of bridged 2,2′-bi(adamant-2-ylidene) chloronium cation and comparison of its reactivity with a singly bonded chloroarenium cation". Chem. Commun. (8): 927–928. doi:10.1039/a709063c.

في كومنز صور وملفات عن: هلجنة