محبة الأكسجين

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تُعرف خاصية التجاذب للأكسجين بأنها ميل بعض المركبات الكيميائية لتكوين أكاسيد عن طريق التحلل المائي أو انتزاع ذرة أكسجين من جزيء آخر، وغالبًا من المركبات العضوية. يُستخدم هذا المصطلح عادةً لوصف المراكز المعدنية، وخاصةً الفلزات الانتقالية المبكرة مثل التيتانيوم والنيوبيوم والتنغستن . يُذكر عادةً أن خاصية التجاذب للأكسجين مرتبطة بصلابة العنصر، وفقًا لنظرية الأحماض والقواعد الصلبة واللينة ( HSAB )، ولكن ثبت أن هذه الخاصية تعتمد بشكل أكبر على السالبية الكهربية والشحنة النووية الفعالة للعنصر أكثر من اعتمادها على صلابته. [ 1 ] وهذا يفسر سبب كون الفلزات الانتقالية المبكرة، ذات السالبية الكهربية المنخفضة والشحنة النووية الفعالة المنخفضة، شديدة التجاذب للأكسجين. كما أن العديد من مركبات العناصر الرئيسية تتميز بالتجاذب للأكسجين، مثل مشتقات الألومنيوم والسيليكون والفوسفور (III). غالبًا ما تتطلب معالجة المركبات المتجاذبة للأكسجين استخدام تقنيات خالية من الهواء .

أمثلة

تكون معقدات المعادن المحبة للأكسجين عرضة للتحلل المائي عادةً . على سبيل المثال، تتحلل كلوريدات المعادن عالية التكافؤ بسرعة لتكوين أكاسيد:

TiCl 4 + 2 H 2 O → TiO 2 + 4 حمض الهيدروكلوريك

تحدث هذه التفاعلات عبر وسائط أوكسي كلوريد. على سبيل المثال، ينتج WOCl₄ من التحلل المائي الجزئي لسداسي كلوريد التنجستن . نادرًا ما تُلاحظ وسائط تحتوي على الهيدروكسيد بالنسبة للمعادن المحبة للأكسجين. في المقابل، تميل هاليدات المعادن الأخيرة اللامائية إلى التميؤ ، وليس التحلل المائي، وغالبًا ما تُكوّن هيدروكسيدات .

تميل المركبات المختزلة للمعادن المحبة للأكسجين إلى توليد أكاسيد عن طريق التفاعل مع الأكسجين. عادةً ما يكون الرابط بين الأكسيد والليجاند جسريًا ، على سبيل المثال

2 (C 5 H 5 ) 2 TiCl + 1/2 O 2 → {(C 5 H 5 ) 2 TiCl} 2 O

لا تحتوي نواتج الأكسدة على روابط أوكسو طرفية إلا في حالات نادرة. [ 2 ]

تطبيقات محبة الأكسجين في التخليق

تُستخدم الكواشف المحبة للأكسجين غالبًا لاستخلاص أو استبدال مراكز الأكسجين في الركائز العضوية، وخاصةً مركبات الكربونيل (الإسترات، والكيتونات، والأميدات) والإيبوكسيدات. يُعد الكاشف عالي المحبة للأكسجين، المُستخلص من سداسي كلوريد التنجستن وبيوتيل الليثيوم، مفيدًا لإزالة الأكسجين من الإيبوكسيدات . [ 3 ] تُعدّ هذه التحويلات ذات قيمة في بعض الأحيان في التخليق العضوي . في تفاعل ماكموري ، تُحوّل الكيتونات إلى ألكينات باستخدام الكواشف المحبة للأكسجين.

2 R 2 CO + Ti → R 2 C = CR 2 + TiO 2

وبالمثل، يستخدم كاشف تيب في تفاعلات الأوليفينات: [ 4 ]

Cp 2 TiCH 2 AlCl(CH 3 ) 2 + R 2 C=O → Cp 2 TiO + 0.5 (AlCl(CH 3 ) 2 ) 2 + R 2 C=CH 2

تُعرف مركبات المجموعة الرئيسية المحبة للأكسجين أيضاً بفوائدها العديدة. يقوم الكاشف Si₂Cl₆، وهو كاشف شديد المحبة للأكسجين، بإزالة الأكسجين من أكاسيد الفوسفين بشكل انتقائي فراغي . [ 5 ] كما يقوم خماسي كبريتيد الفوسفور وكاشف لوسون بتحويل بعض مركبات الكربونيل العضوية إلى مشتقات الكبريت المقابلة.

P 4 S 10 + n R 2 C=O → P 4 S 10− n O n + n R 2 C=S

نظراً لاستقرار ثاني أكسيد الكربون العالي ، فإن العديد من مركبات الكربون، مثل الفوسجين، محبة للأكسجين. وتُستخدم هذه الخاصية التفاعلية لإعادة تدوير أكسيد ثلاثي فينيل الفوسفين : [ 6 ]

OPPh 3 + COCl 2 → Cl 2 PPh 3 + CO 2

مراجع

  1. ↑ كيب، كاسبر ب. (19-09-2016). "مقياس كمي للميل للأكسجين والميل للكبريت". الكيمياء اللاعضوية . 55 (18): 9461-9470 . doi : 10.1021/acs.inorgchem.6b01702 . ISSN 0020-1669 . PMID 27580183 .  
  2. ↑ نوجنت، دبليو إيه؛ ماير، جيه إم "الروابط المتعددة بين المعدن والرابطة" جون وايلي: نيويورك، 1988. ISBN 0-471-85440-9.
  3. ↑ إم إيه أومبريت؛ كيه بي شاربلس (1990). "إزالة الأكسجين من الإيبوكسيدات باستخدام هاليدات التنجستن ذات التكافؤ المنخفض: ترانس-سيكلودوديسين" . التخليق العضويالمجلدات المجمعة ، المجلد 7، صفحة 121  .
  4. ↑ باين، إس إتش؛ كيم، جي؛ لي، في (1993). "إيثرات الإينول عن طريق مثيلة الإسترات: 1-فينوكسي-1-فينيل إيثين و3،4-ثنائي هيدرو-2-ميثيلين-2 H -1-بنزوبيران" . التخليق العضويالمجلدات المجمعة ، المجلد 8، صفحة 512  .
  5. ↑ ديفيد ب. سيبستا "سداسي كلورو ثنائي السيلان" في موسوعة الكواشف للتخليق العضوي، جون وايلي، لندن، 2001. doi : 10.1002/047084289X.rh007 تاريخ نشر المقال على الإنترنت: 15 أبريل 2001.
  6. ^ فان كالكيرين، ها؛ فان دلفت، فلوريدا؛ روتجيس، فبجت (2013). “التحفيز الفوسفوري العضوي لتجاوز نفايات أكسيد الفوسفين”. كيمسوستشيم . 6 (9): 1615–1624 . بيب كود : 2013ChSCh...6.1615V . دوى : 10.1002/cssc.201300368 . اتش دي ال : 2066/117145 . بميد 24039197 .