تشكلات حلقي الهكسان
الهكسان الحلقي هو ألكان حلقي مع الصيغة الجزيئية C6H12 (يتم اختصار لألكيل قبرصي). يستخدم Cyclohexane بشكل رئيسي في الإنتاج الصناعي لحمض الأديبيك وكابرولاكتام ، وهي سلائف للنايلون. السيكلوهكسان سائل عديم اللون ، قابل للاشتعال مع رائحة مميزة تشبه المنظفات ، تذكرنا بمنتجات التنظيف (التي تستخدم فيها أحيانًا).
هيدروكربونات في حلقة عضو. سائل قابل للاشتعال عديم اللون في درجة حرارة الغرفة. نقطة الانصهار 6.47 ℃ ، نقطة الغليان 80.74 ℃. قابل للذوبان في الكحول الإيثيلي والأثير ، غير قابل للذوبان في الماء. وهو موجود في جزء النفتا من البترول بنسبة قليلة. عادة ما يتم تصنيعه عن طريق هدرجة البنزين. يعتبر أكبر استخدام لها كمادة خام للنايلون ، ولكن لها أيضًا مجموعة واسعة من الاستخدامات كمذيب.
ذرات الكربون الست للهكسان الحلقي ليست متحد المستوى وكل زوايا الرابطة تساوي تقريبًا الزاوية العادية رباعية السطوح (109.5 درجة). الشكل الأكثر استقرارًا هو شكل الكرسي ، ومعظم جزيئات الهكسان الحلقي موجودة في هذا التشكل في درجة حرارة الغرفة. عندما يتم تدوير العديد من روابط CC على شكل كرسي في نفس الوقت ، فإن الروابط المحورية (روابط بارزة لأعلى ولأسفل من سطح الحلقة ؛ روابط محورية) والروابط الاستوائية (روابط بارزة جانبياً من سطح الحلقة ؛ استوائية السندات) التغييرات في شكل الكرسي الثاني ، والذي تم تغييره إلى رابطة استوائية ورابطة محورية ، على التوالي. يُطلق على هذا التغيير اسم انعكاس الحلقة ويمر عبر شكل القارب (الشكل). شكل القارب غير مستقر بحوالي 6 كيلو كالوري / مول أكثر من شكل الكرسي. الحالة الانتقالية لعكس الحلقة في طور التغيير من شكل الكرسي إلى شكل القارب ، وطاقتها أعلى بحوالي 10.5 كيلو كالوري / مول من طاقة شكل الكرسي.
تاريخ البحث الإنشائي على الهكسان الحلقي
في البداية، كان يعتقد أن الهكسان الحلقي له بنية مستوية. كان هذا أيضًا المنطلق الرئيسي لنظرية توتر المشتري JFWAvon المقبولة على نطاق واسع. إذا لم يكن هيكلًا مستويًا ، فقد تم النظر في الكثير من الأيزومرات الفراغية للأحادي الهكسان الحلقي ، مثل حمض الهكسان الحلقي الكربوكسيل. ومع ذلك ، في الواقع ، تم العثور على واحد فقط، لذلك كان لا بد أن نعترف بالبنية المستوية. ومع ذلك ، في ذات الوقت، اقترح في الفترة Sachs Ulrich Sachse (1854-1911) أن الهيكل غير المستوي بدون إجهاد ممكن مع الحفاظ على الهيكل المنتظم رباعي الجوانب لكل ذرة كربون.
حيث يتوافق الهيكل الذي اقترحه مع الهكسان الحلقي على شكل كرسي وعلى شكل قارب اليوم. اعتقد ساكس أن مشكلة عدد الأيزومرات في الاستبدالات يمكن تفسيرها بالتوازن السريع بين الأيزومرات. بعد ذلك ، ادعى في الفترة Mohr EWM Mohr (1879-1926) البنية غير المستوية للهكسان الحلقي ، لكن التقنيات التجريبية في ذلك الوقت لم تستطع مراقبة الأيزومرات بشكل مستقل في حالة توازن سريع ، لذلك يمكن قلب نظرية التوتر. لم يكن هناك. اعتقد مور أن الديكالين المندمج مع جزيئين من الهكسان الحلقي لهما أيزومر واحد إذا افترضنا البنية المستوية للحلقة واثنين من أيزومرين إذا افترضنا البنية غير المستوية. تم تأكيد هذا التنبؤ من خلال تخليق أيزومر ديكالين من خلال والتر كارل فريدريش هوكل في الفترة (1895-1973) في سنة 1925.
حيث كانت هياكل الديكالين التي توقعها مول مختلفة عن تلك التي تم تصنيعها بالفعل من خلال Hückel ، ولكنها كانت كافية لقلب الهيكل المستوي نظرية. تم إثبات بنية الهكسان الحلقي نفسه بشكل أساسي عن طريق تقنيات التحليل الطيفي. أظهر هاسيل أود هاسل في الفترة (1897-1981) الهيكل الشبيه بالكرسي للهكسان الحلقي عن طريق حيود الإلكترون. في نفس الوقت تقريبًا ، توصل كينيث سانبورن بيتزر في عام (1914-) أيضًا إلى نفس النتيجة بواسطة القياسات الحرارية. تم شرح مشكلة عدد ايزومرات الهكسان الحلقي البديل أيضًا بواسطة توازن الانعكاس السريع للحلقة. تتغير الحلقة من شكل كرسي إلى شكل كرسي آخر بسبب الانعكاس، ولكن نظرًا لأن أيزومرات ecatrial مستقرة للغاية، كما يمكن ملاحظة أيزومر واحد فقط في درجة حرارة الغرفة ، ولكن يتم ملاحظة اثنين من أيزومرات بالتأكيد عند درجة حرارة منخفضة.
كما تم التأكيد على أنه يمكن القيام بذلك. في نفس الوقت تقريبًا ، أوضح ديريك هارولد ريتشارد بارتون في سنة (1918-) أن الاختلاف في معدل التفاعل والكيمياء الفراغية لأيزومرات الستيرويد يمكن تفسيره بواسطة إدخال هيكل على شكل كرسي من الهكسان الحلقي. مع تطور نظرية الهكسان الحلقي والكيمياء التجريبية التحليل التوافقي أصبح مجالا هاما من مجالات الكيمياء. في سنة 1969 ، نال هاسيل وبورتون جائزة نوبل في الكيمياء.
المراجع
mimirbook.com
التصانيف
كيمياء فراغية العلوم البحتة كيمياء العلوم التطبيقية