بسم الله الرحمن الرحيم اليوم ان شاء الله بتكون
المحاضرة الأخيرة لنا في هذا المساق بعد ما اتكلمنا
عن تسمية ال heterocycle compounds و الطرق العامة
للتحضير و أخدنا أمثلة منتقال بعض الحلقات تحضيرها و
تفاعلاتها أخدنا حلقات سداسية و بعدين من الحلقات
الخمسية درسنا ال by roleطبعا لو أجينا سألنا سؤال
تقليدي من الحلقات الخماسية التانية المشهورة جدا
غير ال by role هي حقيقة الفيوران والثيوفين ولذلك
الآن ان شاء الله هناخد فكرة ايضا مختصرة عن
الفيوران والثيوفين
طبعا كل المراكبات الحلقية الحقيقة يعني موجودة في
التطبيق و موجودة في أكثر من استعمال و دائما بنحب
نبدأ أن نعرض بعض هذه المراكبات اللي موجودة في
التطبيق يعني مثلا من المراكبات الحلقية اللي موجودة
في الطبيعة هذا المراكب واضح أنه مشتقة فيوران بسموه
rose fiorana يبدو مراكب عطريهذا المُركّباللي هو
Vitamin C أو الـ Ascorbic Acid هو عبارة أيضًا عن
Furan Furan derivative ال Furan كمركب يعني قليل
أنه الإنسان ينطلق منه في التحضير في المختبر يعني
عادة المركب اللي موجود في المختبر و بنعمل منه
derivatives لما بنشتغل على ال Furan هو ال Furan
aldehyde اللي فيه ال aldehyde على موقع اتنين Furan
two-carboxyldehyde وماخد اسم شهرة forforal من
مركبات الفيوران المهم جدا الدواء السحري هذا ال
راندين اللى يستعمل لعلاج قرحة المعدة بيسموها
peptic ulcer طبعا استعمل سابقا الان الفهم اللى
موجود عن قرحة المعدة انه هي عبارة عن bacterial
infections هي يعني عدوى بكتيرية او هي مرض بكتيري
وبالتالي بيعلجوها بالمضادات الحيوية مع مشتقات
أيضًا حلقات خمسية اللي هو ال Hemoprasol مع مضادات
Claramycin و Amoxetid يعني بيسموه العلاج ال triple
therapy اللي الآن موجود طبعًا هذا يرجع فيه للأطباء
لكن هو خليط من المضادات الحيويةو ال emiprazole لكن
لسنوات طويلة استعمل الرندين و لحتى الآن في ناس
بيستعملوله ألام المعدة و ما إلى ذلك لاحظوا أنه
الرندين بشكل أساسي أيضا هو عبارة عن furan
derivative هذا الدواءالان لو اجينا على ال
synthesis of فيوران ال synthesis of فيوران في
عندنا synthesis متكرر ربما اللي هو ال one four
-dicarbonyl compounds و احنا اتكلمنا انه ال one
four-dicarbonyl compounds ممكن نحضر منهم ال birol
ممكن نحضر منهم ال فيوران ممكن نحضر منهم الثيوفين
لما بدنا نحضر الفيوران بدنا هذا المركب نفسه انفعله
مع acid اللي هو ال بالكنور فيوران synthesis ف
oxygen منهم بتشغل كإنها ال eucleophile بتهاجم على
ال oxygen التانية و بيستكمل ال elimination و
التفاعل لما كنا نحضر كبيرول كنا نضيف أمونيا بحيث
أن هذا ال eucleophile يصيرهن اتش 2 و لما بدنا بعد
شوية نشوف كيف يستعمل ال 1,4-dicarbonyl compound
لتحضير الثيوفين بدنا نحول واحدة من ال oxygen ل
sulfur وبالتالي بيصير ال sulfur يهاجم as in
nucleophile و يطلع انه ثيوفين فهذا ال synthesis
الأول ل الفيورام ال synthesis التانيهو الفايست
بيناري في Uran Synthesis اللي أخدنا فيه ال Alpha
Halo Keto مع ال Beta Keto E Star لاحظوا معنى أنه
برضه لما احنا أخدناالـ Pyrrole Synthesis كنا ناخد
هدولة التنين لكن نضيف عليهم كمان ايش ال ammonia او
ال amine الان لو أخدناهم لوحدهم طبعا مر علينا كيف
هذا التفاعل بتم في وجود base الان هذه ال CH2 هي
عبارة عن activatedمثلين group ويمكن ان انا تفقد
بروتون يصير عندي carbon ion ال carbon ion اكيد بده
يهاجم هنا ويعملالـ OH- بعد ما هذا يتكون يمكن انه
يفقد البروتون التاني يعني احنا بنكون متذاكرين انه
في هنا كام بروتون اساسا CH2 ففقد البروتون الاول
عمل هذا الارتباط لو فقد البروتون التاني بيصير عندى
minus الان لو عملنا التوتمريزم هذا ال minus اما
بيكون على ال carbon هنا او بيجعل oxygen وتنتقل ال
double bondواضح هذا مش توتوميريزم عفوا resonance
عشان ما يعني يكون الكلام دقيق لما نشوف هذا ال
resonance structure هذا inolate anion inol inol
inolate anion الآن طالما صار عندي O minus هتهاجم
على ال
CH2Cl و تطرد ال CL وبالتالي يتكون عندى furan
derivative هذا مر علينا اللي هو الفاist بين
reference synthesis أول ما درسنا ال substitution
reaction كطريقة لإغلاق الحلقة واضح؟ والناس اللي
متذكرة ربما ال Baldwin rules
إيش هذا هتسميه exo ولا endocyclization هذا عبارة
عن exocyclization علىتترايجونال و لا تتراجونال و
لا دياجونال كاربون تتراجونال اه اذا هذا اكزو
تتراجونال cyclization اكزو تتراجونال cyclization
هذا الفيس بين ال referent synthesis قلنا عنه بدنا
ننتبه ان هو متداخل معاشرمع ال by role synthesis
يعني نفس هدولة ال two reagents لو صار في عنده ال
ammonia لو صار في عنده ال ammonia اللي هيصير انه
هذي ال seed of المنطقة هو هتصير nitrogen وبالتالي
اللي هيسكر هنا nitrogen طالما أنهم التلاتة موجودين
هيطلع عندى كمان if urine ك by product لما نكون
نحضر ال by roleالان بالنسبة لتفاعلات الفيوران طبعا
اخدنا احنا المرة الماضية لما درسنا ال
electrophilic substitution اللي هو التفاعل الأساسي
لل aromatic compounds انهال by role هو ال unshot
في ال electrophilic substitution أكثر من الفيوران
أكثر من الثيوفين و كلهم في نهاية أكثر من البنزين
السبب أن كلهم أكثر من البنزين هو وجود ال
electronegative atom فأنا لما بدو ييجي عندي
electrophile من الخارج كل ما كانت الحلقة محتوى
الإلكتروني أكثر كل ما كانت التفاعل ايش أكثر واضح؟
بشكل عام ال reaction مثله مثل ال by role بتم على
موقع اتنين لنفس الأسباب المتعلقة بال resonance
structures لكن الفيوران خلينا نقول فيه ميزة ان هو
من ناحيةالـ aromaticity أقل من البيرول وأقل من هذه
الحلقات طبعا أهم شغلة مرتبطة بفكرة ال aromaticity
انه يعني لو رجعنا كفكرة للبنزين لو رجعنا كفكرة
للبنزين انه كنا نقول احنا انه البنزين في double
bonds لكن مابعملش addition على ال double bond
واضحة؟ يعني أهم شغلة في ال aromaticity أنه بنعتبر
ال double bonds كإنها مش موجودة يعني مابنجيش نلغي
مابنجيش نلغي double bond و نخليها single bond و
نعمل addition على ال double bond هذا المميز
الأساسي لل aromatic compounds أنه they don't react
at the double bond they don't undergo addition
reactionsالان الفيوران من المركبات اللى ال
aromaticity تبقيتها ضعيفة وبالتالي بيعمل addition
reactions يعني بيعمل ال electrophilic aromatic
substitution لكن بيعمل ال addition بمعنى اخر
double bond منه بتصير عبارة عن ايش؟ بتصير عبارة عن
single bond الان هذا الكلام هذا الكلام حقيقة معتمد
علىنوع التفاعل يعني على ظروف التفاعل يعني لو عملنا
البروميناشن في أبروتك سولفان زي ال DMF مش بولر
بروتك سولفان هلاحظ أنه بتم التفاعل عادي جدا
Substitution Electrophilic Aromatic Substitution
على الموقع 2لو البروميناشن نفسه اعملناه في وجود
بروتيك بولار سولفنت زي الميثانول زي الميثانول الان
الميثانول ميزته هو كسولفنت انههو solvent و هو
nucleophile هو solvent و هو nucleophile فلو احنا
جربنا ان نمشي بالتدريج كيف بتتم عملية ال
electrophilic substitution خلينا نقول ان المنطلق
تبعنا كان من زوج الالكترونات اللي موجود هنا و جاي
عندنا PR موجب الآن ال PR الموجب بده ال الكترونات
من وين؟من الحلقة هاي عندي ست إلكترونات هو بده
إلكترونات فلو تخيلنا هذا الشكل تخيلنا زي هيك هنا
أكيد كان في H هذه الرابط هتيجي تشبك بإيش بالبروميل
هذه الرابطة هتشبك في البرومين عادة الـ
Electrophilic Substitution الطبيعي لما كان بيكتمل
انه زي ما اتي عندى Electrophile موجب يعني لو انا
بدي Electrophilic Substitution عادي انه زي ما اتي
عندى Electrophile موجب نفقت الـH الموجبة ونرجع هذه
ونرجع هذه ونرجع زوج الالكتروناتهذا الوضع اللي
موجود بهذا الشكل هذا الـ Electrophilic Aromatic
Substitution واضح؟ انه ييجي عنده الـ Eucleophile
بأرموجة انه يفقد عنده بعد هيك الـ Eucleophile H
Plus واضح؟ هذا إيش بيكون بهذا الشكل اللي مرسوم
الآن Electrophilic Aromatic Substitution و بيصير
مثل هذا الجزء يعني لو هذا الكلام تم هيصير عندى زي
الجزء اللي موجود عندنا هناالان في وجود الميثانول
يعني هذا الكلام نفسه لو انا بدي افسر هذا ال
ميكانيزم بدي اقول واحد اتنين تلاتة واضح؟ في وجود
الميثانول يعني لو قولنا كيف هذا البروميناتش اللي
بدي يصير بيقول هايقعنا الفيوران مع ال PR plus بهذا
الشكل تفقد ال H plusفصرنا التفاعل لفوق لكن في وجود
الميثانول بيصير عند أنا مصار بيصير عند مصار جديد
او مصار تاني للتفاعل لما بيواجد عندنا الميثانول
بيصير في عندنا مصار تاني للتفاعل خلينا نتخيل هذا
المسار التاني اللى موجود عندنا للتفاعل طبعا هنا في
عندنا ايش H بلس والميثانول is النيوكليوفايل بناء
على ذلك هذا الميثانول بيجي يهاجم هنا وهذه ترجع على
ال oxygen واضح في هذه الحالة لما انا اضفت في
الخطوة الأولى PR plusوفي الخطوة التانية in
eucleophile يعني في النهاية plus minus هذا استكمال
لفكرة ال addition طبعا أكيد ال methanol هيفقد ال H
هذا أمر طبيعي الآن لاحظوا هنا ال H هذه ما زالت
موجودة و ال H هذه ما زالت موجودة في هذه الحالة في
هذه الحالة صار عند additional reactionفده الحالة
صار عندى addition reaction ليش؟ لأنه أنا بديت في
two double bonds وهنا كام double bond عندى؟ واحدة
ففي عندى addition reaction في وجود الميثانو، واضح؟
بهذه الحالة صار في عندى addition reaction في وجود
الميثانول طبعا ممكن بعد هيك ممكن بعد هيك كمان
تستبدل ال PR هذه بخطوة لاحقة انا بالنسبة ليه ال
addition في هذه الحالة استكمل يعني اقدرت اشوف انه
تم عندى تفاعل ال addition الان بعد هيك كيف ممكن
نتخيل انه تم استبدال ال PR اللى موجودة هنابمجموعة
ايش او مثل تانية يعني صار عندى كام مثل group صار
عندى two مثل groups صار عندى two مثل groups من
خلال مرة تانية اذا احنا بدنا نطلع على هذا المركب
اللى موجود هنا لو تخيلنا انه زوج الالكترونات اللى
هانهذا زوج الإلكترونات تحرك بهذا الشكل وجدتها
معقول يصير عندى خمس روابط هنا إذا هتطلع البروم على
شكل PR- يعني لما اتتم هذه الحركة هو زوج
الإلكترونات في هذه الحالة بيطرد البروم على شكل PR-
الآن إذا إجا الميثانول الآن اتفاعل معاهورجع زوجي
الإلكترونات بهذا الشكل رجعنا للمركب الأصلي طبعا لو
إجينا سألنا إيش نوع الإبدال هذا الأخير طلع عندى PR
minus إجى عندى methanol طلع ال nucleophileأي جاء
الـ Nucleophile إذا هنا الإبدال الـ Nucleophilic
Substitution أنا عارف أنه Substitution لكن السؤال
أي Substitution ما هو ال Substitution نوعين في
Nucleophilic Substitution و في Electrophilic
Substitution أنا لما شيلت PR minus و حطيت يعني ال
hydrogen مازالوا موجودات ال hydrogenمازالوا
موجودات انا كل اللي عملته كمحصلة لما اشوف هذا
التفاعل هان و اشوف هذه النتيجة هان شو اللي عملته
شيلت PR minus حطيت O مثل اذا هذا اليوكليوفيليك
substitution طبعا اللي احنا بدنا نستنتجه من هذه ال
slide بالمجمل انه الفيورانصح بيعمل Electrophilic
Aromatic Substitution إذا كان عنده Abrotic Solvent
لكن لو كان في عنده Protic Solvent هذا ال Protic
Solvent له Enucleophilic Power ممكن يعملAddition
في خطوته الأولى و ممكن يكمل يعمل الـ Eucleophilic
Substitution يعني اللى تم هنا هي عملية Addition
يعني هذا التفاعل اللى بدنا نوصفه بيقول أن هذا
Addition كان عندى two double bonds صاروا one
double bond زيادة في محتوىال sigma bonds ونقص في
محتوى ال by bonds هذا عبارة عن إيش addition الآن
بعد ال addition تمت شغل جديدة اللي هي عملية ال إيش
ال nucleophilic substitution واضح؟ كل هذا الكلام
بيعمله الفيوران سجل كهرارة تعمل المشاكل الله
يعطيك الله عافية
بس يوم برد شوية ما بتاعي
احنا أهم إشي أن هذه اللقطة الكبيرة كنا مخلصينها
ماذا تحب؟
إذا الخلاصة اللي احنا أوصلنا لها هنا انه الفيوران
خلافا لل aromatic compounds اللي هي أساسا تفعيل
الأساس ال electrophilic aromatic substitution ممكن
يعملaddition reactions ممكن يعمل addition
reactions الان كتأكيد لهذا المعنى لو تابعنا ال
nitrogen of a furan لاحظوا معنى عملوا ال nitrogen
مرتين مرة في وجود ال nucleophile قوي اللي هو ال
acetate anion و مرة في وجود ال nucleophile ضعيف
يعني هذا ال nucleophilestrong هذا لنكليوفايل weak
الان لنكليوفايل القوى اتدخل في التفاعل ومشي
التفاعل على مسار ال ايش ال addition تنتين double
bond صاروا واحدة double bond معناه ذلك تمت عملية
addition و لو ال addition هنا بيبين one four
addition مش مشكلة في النهاية انا لغير double bond
يعني يمكن الطلاب متعودين انهم يشوفوا ال addition
one two addition في النهاية one two addition او
one four addition finally addition و ليش احنا
أساسا بنسمي ال addition و بنميزه برقم بنقول انه في
one two addition لأنه برضه في الدنيا في one four
addition هذا اكيد addition و لغيت فيه double month
لاحظوا لما استعملنا ال nitration في وجود weakened
eucleophile تمبسNitration عادي Electrophilic
Aromatic Substitution ما تمش فيه عنده اللي هو ال
addition reaction الآن بعد هيك انه هذا المركب اللي
هنا عملوله أكسد أو فقد ال acetic acid في البريدين
هذا أمر بتهيأليه واضح وسهل يعني مش عملية صعبة انه
بديفقد ACO مع Hواضح؟ بالإمكان أن ننفذها بسهولة
ويرجع يصير في عندنا إيش؟ اللي هو مركّبالسبستيوشن
مركب السبستيوشن العادي لكن بالتأكيد هذا المركب مر
عبر ال addition reaction و تم فصل و تم فصل هذا
المركب اللي هو مركب ال addition reaction يعني لو
انتوا اتخيلتوا ان هنا في عندكم hydrogen اتخيلتوا
ان هنافي عندكم هيدروجين بهذا الشكل إذا فقدت هذه
الهيدروجين هذه ال bond هتتحرك بهذا الشكل هذه
هتتحرك بهذا الشكل هذه الان هي ال ACO minus و هذه
ال H ACO minus مع ال H اللي هي ACO
الفكرة انه اعتمادا على نيوكليوفيليك باور of the
solvent او نيوكليوفايل يعني في المثال السابق كان
الميثانول ال solvent او هنا حطينا احنا نيوكليوفايل
من عندنا ممكن انه على الفيوران تم عمليةالـ
addition فيه خروج عن المقلوف لإيش؟ للـ aromatic
compounds لأن الـ aromatic compounds المقلوف لها
الـelectrophilic aromatic substitution الآن
بالنسبة للـcycloaddition reactions الحقيقة أنه إذا
بتعملوا مقارنة مع البيرول البيرول تقريبا كان من
أضعفالحلقات الثلاث لإنه يعمل cycle addition
reactions أو يتفعل كضيين الأول ما احنا اتكلمنا عن
الفيوران وقلنا ان ال aromaticity فيه اضعيفة
وبالتالي عمل addition فبنقدر نتخيل ان هذا الفيوران
أيضابشكل أكبر ممكن يتعامل كأنه ضايين، يعني مش كتير
مفرج مع هدول ال .. ال by bonds أنهم يكونوا رابطين
حالهم مع هذه و أنهم عاملين وحدة واحدة اللي هي
اسمها إيش ال aromatic cloudواضح؟ فبالتالي الفيوران
بشكل كبير بيشتغل كضايين، يعني الأمثلة على ال cycle
addition reactions of فيوران أو تحديدا deals elder
cycle addition reactions of فيوران، أزئ ضايين
موجودة كتير، وعشان هيك بنقدر نعطيكوا homework احنا
انه جيبولناأمثلة على ديالز ألدر cycle addition of
فيوران موجود كثير الفيوران هنا بيتعامل كأنه ضايين
لو افترضنا هنا مع المليك انهيدريد بنقدر نعمل
نستكمل cycle addition ونكون الحلقة السوداسية ولا
لأ؟ ايه؟ واحد اتنين تلاتة اربعة خمسة ستة وضب ال
bond واحدة مجرد انه ال oxygen رسمها لوين؟على شكل
bridge هذا عبارة عن deals elder cycle addition وهي
الحلقة السوداسية اللى اتكونت من ال cycle addition
مع الماليك unhydrated
كذلك الحال في الـ Cycloaddition مع الـ
Acrylonitrile بتعرفوا هذا المركب يمكن مار عليكم
اسمه Acrylonitrile و لو كان هنا C double bond OH
بيكون Acrylaldehyde و لو كان C double bond O O H
Acrylic Acid اه في Acrylic Acid Acrylonitrile
Acrylaldehyde الان معلف يوران مرة ثانية مرة ثانية
التفاعل اللي بده يتمهو deals elder reaction يعني
الفيوران بده يمثل اتضايين و هذا ال double bond هي
عبارة عن اتضايين و file الآن جيد الكلام اللي موجود
هنا بفرجيكم كيف انه
تغيير شروط التفاعل تغيير شروط التفاعل يعني لما
الطالب في المستقبل بده يشتغل بشغلة معينة يكون عنده
يعني القابلية لإنه ياخد و يعطي مع التفاعل يغير
الشروط لحد ما يصل للي بيسموها ال optimum
conditions عشان هيك لما مرات انتوا بتشوفوا مثلا
واحد بيجي بيعمل رسالة ماجستيرهتلاقوه عمل بس تفاعل
واحد اول ما بيخطر على بالكم انه تفاعل واحد عادة
احنا في حصة مختبر واحدة تلت ساعات بنعمل التفاعل و
بنطلع النتيجة بتتفاجأوا ان هذا البني ادم اشتغل خمس
ست شهورلحد ما عمل هذا التفاعل طب شو كان بيعمل
بالخمس ست شهور بيغير ال conditions لحد ما يصل لل
optimum conditions ايش افضل شروط ايش افضل شروط انا
ممكن اعمل عليها التفاعل بافضل مردود ومش دائما
بالمناسبة مش دائما مردود القوةهو الحل الأفضل لكل
التفاعلات يعني مرات كتيرة لما تتعاملوا حتى مع
البني أدمين حتى مع الأطفال الصغار ممكن لو ضربتوا
الطفل الصغير يصير عنده ردة فعل سلبية وعناد سلبي
وممكن بكلمة حلوة أو بحبة شوكولاتة بسيطة تاخدوا منه
أضعاف ما ممكن تاخدوا منه بالإشبالعنف أو بالضرب،
وعشان هيك يعني هذا التفاعل على سبيل المثال، لاحظوا
كيف عملوه بطرق مختلفة، تركوه على ال room
temperature يتحرك خمس أسابيع، في النهاية حصلوا على
yield 39%أجوا استعملوا ضغط عالي very very very
high atmospheric pressure very very high pressure
على أربع ساعات أعطاني خمسة و خمسين في المية
استعملوا Lewis acid zinc iodide لمدة تمانية و
أربعين ساعة حصلوا على إيش؟على 100% فهنا هذه ال
conditions اللي بيغيرها الإنسان هي جزء من عمل
التفاعلات يعني مش بس الإنسان بيعمل التفاعل أول مرة
و خلاص لأ و الله طب أنتوا عملتوا التفاعل لسه توي
كنا بنحكي في abrotic solventطب يا تورا لو عملناها
في protein solvent لاحظته قبل شوية كيف التفاعل هنا
اتغير ما بين ال protein solvent و ما بين ال
protein solvent ما بين الحرارة الضغط الاستعمال
catalyst هنا استعملوا Lewis acidفي النهاية حصلوا
على 100% yield خلال 48 ساعة، كل أحوال هذه شروط
تعتبر سهلة وممتازة، فهذا هو وظيفة الإنسان اللي
بيشتغلفي المختبر انما شخص خلط مادتين ومن اول مرة
ضمن الظروف اللى استعملها ماطلعش نتيجة لأ والله
التفاعل بيمشيش طب يمكن التفاعل متأثر بالرطوبة يمكن
ال solvent اللى حاط وانت مش مناسب يمكن التفاعل بده
تسخين يمكن التفاعل بده dry conditions يمكن التفاعل
بده يكون under inert gas كل هذه الأشياء بتكون جزء
من الاشجزء من العمل المخبري اللي الإنسان بده يطور
روحه عليه لو اشتغل في ال heterocyclic chemistry
ولذلك كل مقال أنتوا بتقرأوه هتلاحظوه معادلة لكن
غالبا كل مقال هو نتاج رسالة ماجستير أو جزء من
رسالة دكتوراه أخدت أشهر إذا ما أخدتش سنين هو البني
آدم إيش يعمل اظبط ال conditionsتفاعلات
Cycloaddition إضافية مثلا هذا التفاعل مع ال triple
bond اللي هو dimethylacetylene dicarboxylate مع
الفيوران الفيوران مرة ثانية بده يتفاعل كأنه دايين
طبعا إذا كان التفاعلمع ال triple bond كم double
bond هنشوف في deals under reaction تنتين هذا لو
فعلناه مع ال H plus هتفتح الحلقة يصير عندي OH
ويجيني كمان double bond كمان double bond صار عندي
مشتقة بنزين طبعا على بال مين بيختر لو جولة حضره
هذا المركب اللي هو بنزين derivative انه هذا المركب
كان منطلقه
النفس المركب بدل ما يفعلوه مع H plus عملوله
hydrogenation الان هنا ال hydrogenation لسبب معين
صار selective hydrogenation ايش يعني selective
hydrogenation؟يعني انه في عنده تنتين double bonds
يعني كان ممكن ال hydrogenation تم هان او هان فكما
يبدو ال hydrogenation راح على ال double bond اللي
يعني مافيش حواليها crowding ربما تمام فأعطانا هذا
المراكب وهذا المراكب بيعمل اللي بنسميه احنا retro
deals alder يمكن مرت عليكم هذه الجملة لأن في deals
alder وفي retro ربما بال fragmentation بال mass
spectrometry أيضا مثل هذه الجملة بتمر طبعا لما بده
يعملالـ Retrodeal Alder Reaction كأننا بدنا نقول
أن هذا بدأ تتحرك بالشكل و هذا بدأ تتحرك بالشكل و
هذا بدأ تتحرك بالشكل ف CH2 CH2 هتفقد على شكل الكين
CH2 CH2 هات اتحركت صار الكينيل والإيثالين وانا
حصلنا على a new furan derivative فلو أجينا و سألنا
والله مبتدئين من الفيوران هذا unsubstituted furan
حصلنا على one two three four three four
فى اوران كيف تم هذا عبر هذه السلسلة deals elder
hydrogenation retro retro deals elder retro cycle
addition واضح
هذه الفكرة وطبعا كيف حضرنا مشتقق بنزين ايضامن
الفيوران طبعا في كل الأحوال يعني مثل هذه الأشياء
هي حقيقة يعني من عجاب الكيميا اللي قبل ما الناس
يفهموا الكيميا كانت الكيميا بالنسبة لهم قمر ايش
غريب ان انت تبدأ فيوران تطلع فيوران تاني تبدأ
فيوران تطلعبنزين لكن لاحظوا اللي بيحلل الأمور
بهدوء بيقدر يستوعب كيف بتتم التفاعلات الكيميائية
وهذا في النهاية مثل هذه الخلاصة هي اللي انتوا لازم
تصلولها في المستوى الرابع تقريبا هذه فكرة خلينا
نقول عن الفيوران وتفاعلاته يمكن من أهم الشغلات
اللي لاحظتوها ان الفيوران بيعمل additionو بيعمل
cycle addition و بيعمل deals elder cycle addition
as a دايين يعني كدايين الفيران بيشتغل
كدايين
اذا انتقلنا للحلقة الأخيرة اللى ان شاء الله
بندرسها في هذا المساق اللى هو الـ Theophany طبعا
دائما بنقول إيش ال importance لالثيوفين يمكن
جايبين مراكبين من المراكبات اللي بتحتوي على
الثيوفين في هذا ال slide هذا المراكب اسمه Byron
Tal هذا ال Byron Tal مكتوب عليه is a broad
spectrum anthelmic agent effective against mainly
pinworm and hookwormطبعا المفروض تكونوا عارفين إيش
معنى broad spectrumلما تمر معاكم Broad Spectrum
بتمر .. بAntibiotic مثلا بتلاقيوا بيستعملوا Broad
Spectrum الآن اللي بيقصدوا في هذه الحالة أنها تقضي
على أنواع كثيرة مختلفة من البكتيريا بشكل أساس لو
قالوا Broad Spectrum Antibacterial Agent يعني
بيقضي على بكتيريا موجبة لجرام و سالبة لجرام جرام
positive و جرام negative بكتيرياالان هذا المركب
broad spectrum anthelmintic agent يعني قاتل
لاديدان و خصوصا اللي بيسموها ال بال ورم، ماعرفش
إذا مرت عليكم ال بال ورم هادي ولا لألكن عادة طالما
ان انتوا يعني أمهات جيد انكوا تكونوا عارفين ال بن
ورم جيدا هذه دودة صغيرة بيضة تقريبا بتكون الطول
تبعها واحد سانتمترو بتكون موجودة كثير عند الأطفال
و بتنتقل عدوى ما بين الأطفال بعض و من بعض بالذات
الأطفال الصغار و عادة الأمهات بيشوفوا هذه الدودة
.. هذه الدودة لما بيغيروا للأطفال يعني مع ال .. مع
البرازع، الفتحة، الشرجة المشكلة هذه لما بتطلع و
بتحط البيض بتؤلم الطفل كثير و بالتالي بتعمل حساسية
بتعمل حساسية كتير لازم ياخدوا علاج و لازم كل
الملابس بتاعة الطفل و غيرها و غيراتها كمان تنغسل
بميه سخنه و يكون في حذر من العدوى بين الأطفال شايف
في تعليق زي اللي مش عاجبك الكلام أو عندك ايوة
اه اه اللي هي ال pen wormو ال hookworm و ما إلى
ذلك المركب التاني اللي هو اللي بنسميه بيوتين او
vitamin H هذا اللي موجود في الخميرة و في البيض و
يمكن لهذا السبب الخميرة و البيض مع الزمن بتاعة
الرائحةالسيئة ليش لأنها بتحتوى في النهاية على ال
sulfur الكبريت وال sulfur هيعطي ال H2S و ال SO2 و
ما إلى ذلك مركبات كبريتية الآن بالنسبة لل ring
synthesis في عندنا ال synthesis الشهير اللي هو من
ال 1,4-dicarbonyl compounds اللي قولنا بنحضر منها
فيورانو ثيوفين و بايرول اللي هو لما نحضر الثيوفين
لازم نحول واحدة من سيضا بالبوند او إلى سالفر هذا
الكلام ممكن تم بال before أستن إذا تم هذا التحويل
بعد هيك عملية ال addition عملية يعني مافيش فيها
مشكلة لكن أهم إشي أنه أنا بدي أحول سيضا بالبوند او
إلىC double bond S فال reagent اللي بيستعمل عادة
لتحويل C double bond O لC double bond S هو before
S10
DK Sulphide واضح؟ الان في عندنا Reagent او H2S مع
HCl برضه بيمشي في عندنا Reagent مشهور كتير بتشوفوه
اللي هو Lewisin's Reagent هذا برضه Reagent بيحول
الـ C double bond O إلى C double bond S Lewisin's
Reagent بينشروا متوفر كتيرفي عندنا مثلًا هذا مثلًا
هذا تترازولون بـ C double bond O مع الـ Lewisin's
reagent تترازول ثيون تترازول ثيون هيتحول لـ C
double bond S التحول إلى C double bond S الان
ال synthesis التانياللي هو الـ Hinsberg Synthesis
of Thiophane في الـ Hinsberg Synthesis of
Thiophane بناخد احنا 1,2-Diketo System يعني C
double bond O متجاورات على موقع واحد واتنين1,2
-Diketo system و بناخد مركب زي هذا الآن واضح انه
المركب اللي زي هذا مخدينه احنا فيه activated مثلين
groups CH2 CH2 كان ممكن انتوا تتخيلوا كان ممكن
تتخيلوا
ROR ان هذا التفاعل ببساطة لما يعمل حلقة في وجود
base Sodium ethoxide مستعمل ان هنا سيصبح لدي
double bond وهنا سيصبح لدي double bond sulfur
single bond double bond carbon carbon double bond
هيثيوفيل واضح يعني يصبح هنا ايون سالب يهاجم علىالـ
C double bond O وهنا Ion سالب هاجم على الـ C
double bond O وفي الحالتين O H مع H O H مع H
Double bonds لكن الحقيقة بتلاحظوا انتوا انه
بالتفصيل عمل شويةأشياء إضافية ليش كل .. ليش عمل كل
هذا الكلام؟ لو التفاعل تم بالطريقة اللي احنا
حكيناها ببساطة وهذه صارت double bond وهذه صارت
double bond وهنا R وR ايش بيكون شكل الناتج الأخير؟
اتطلعوا معنا، هيكون R وR ع موقع 3 و4 وCO2 إيثل
وCO2 إيثلالان الناتج اللى طلع معه مافيش فيه CO2
إثل على الجهتين هنا في CO2 إثل هنا في عنده CO2
minus واضح و بناء على ذلك صار مضطر انه يحاول يفكر
ليش هذه بدل ما تكون CO2 إثل بيانت على شكل CO2
minus في النتيجةو احنا في الكيميا عادة بنفسر
نتائج، يعني هبنعمل التفاعل بين هدولة، بنتوقع يطلع
R و R و CO2 و إثل على جهتين، الآن واحدة تطلع إثل
والتانية في النهاية acid CO2 minus، ماقاتش plus،
هتصير إيش؟ CO2أتش طبعا التفسير مش كتير يعني غريب
بالتأكيد احنا في البداية .. بالتأكيد في البداية
هنعمل ال ion السالب اللي موجود عندنا و هذا ال ion
السالب بنخليه هاجمعلى ال c double bond o يعني هذا
أمر طبيعي يعني هيعملنا هنا الايون السالب وخلناه
يهاجم على ال c double bond o بناء على ذلك ال c
double bond o شو بده تصيرالان الـ O minus بدها
تهاجم هنا لما تهاجم هان بهذا الشكل عبر اللي
بيسموها تتراهيدرال ميكانيزم إذا مرت عليكم انه هذه
هاجمت هذه بتصير O minus و بعدين ترجع هذهوتترد
عندنا الـ O إثل وبناء على ذلك لما رجعت هذه هنا و
تردت الـ O إثل شو صار عندى C double bond O O minus
ملاحظين انتوا صار عندى C double bond O O minus لما
فتحت الحلقة من هنا و تردت الـ O إثل من هذا الموقع
الآن مرة تانية خلوا هذهالـ CH2 اتهاجم على C double
bond O اللي هنا تعمل OH و بعدين تعمل elimination
يعني ال key step .. ال key step وين كانت في أي
منطقة الخطوة الأساسية كانت في عبر تكوين هذه الحلقة
و انه اتكون عند هنا C double bond O
التفسير اللي تم هو
عبر حلقة اشمالها سدسي يعني لاحظوا بدأ من هذه ال H
وعملها انا زي هيك صاروا خمسة bonds كسر من هنا فقدت
ال H plus double bond كسر هذه هيكالذي يتابع الأسهم
بهدوء فيكم يستطيع أن يسأل كيف فقدت الـ O إثنى بعد
ذلك CH2 مع CW bond O بتيقله أمر روتيني أن CH2 مع
CW bond O سيعطينا CH2 مع CH2 مع CH2 مع CH2 مع CH2
مع CH2 مع CH2 مع CH2 مع CH2 مع CH2 مع CH2 مع CH2
مع CH2 مع CH2 مع CH2 مع CH2 معما طلعش اندي Easter
على الجهتين فكان لابد من يعني محاولة تفسير
Synthesis تالت بيسموه Gewald Synthesis طبعا في
عنده C double bond O على position Alpha SH مع X
CH2 CN X أي مجموعة في
وجودفي وجود base بتكون هذه الـ CH2 بتكون هذه الـ
CH2 activated مثلين group هذه الـ CH2 اللي موجودة
خلينا هيك نقولها CH2 في جهة معينة إيش في حواليها
CNN وفي جهة تانية ممكن نقول CNN ال X يعني افترضوها
هاي مثال عليها صارت CH2 بين تنتين CNNاللي هو إيش
هذا كنتوا تسموه لما يكون E star مالونيك E star هذا
المالونيك نيترال لما يكون E star و E star
المالونيك E star المالونيك نيترال الآن ال CH2 مع
ال C double bond O شو بدهم يعمله؟C double bond C
بمعنى تفقد ال H2 مع ال O يعني هذا في وجود ال base
يصير minus بهاجم OH OH مع ال H CH2 مع C double
bond O هذه اللي كانت CH2 وهذه اللي كانت C double
bond O إذا تم التفاعل بهذا الشكل وصار عندي carbon
double bond carbon من خلال هذا التفاعل تحديدا
بعد هيك ال sulfur in eucleophil تذكير على ال amino
groups كلنا متذكرين انه التذكير عفوا على ال
neutral group بيعطينا finally amino بيصير عندنا في
الخطوة الأولى إمين و الإمين بيعمل tautomerization
لإينامينفبيطلع عندنا هذا المركب اذا تفصيل هذا
التفاعل هو تفصيل سهل ضمن المبادئ العامة اللي احنا
اتعلمناها اللي هي تكوين ايون سالم addition على c
double bond o بعدين اكزو addition على النيترال
بيعطينا اين امين كمحصلة ويمكن بتقدروا تحسوا انتوا
الآنانه قداش بيكون مفيد لما احنا درسنا المبادئ
العامة .. درسنا المبادئ العامة للكيميا الحلقية و
بعدين اجينا ناخد الأمثلة يعني لو احنا كنا بدنا
نبدأ بالثيوران او بالثيوفين derivative و بدنا هنا
و احنا مش متعودين نشوف كيف اليوكليوفايل بيسكر ع ال
CN و بيعطينا الانامينأحنا أخدنا الفكرة العامة أن
أنيوكليوفايل بيعمل cyclization على الـC أن بيعطينا
إيمين والإيمين بيعمل الانامين الـA مرت علينا في
تحضير الثيوفين ما بتكونش فكرة إيش؟ ما بتكونش فكرة
صعبة بالنسبة لل reactions of ثيوفينالـ
Electrophilic Substitution بشكل عام على الثيوفين
أيضا بتم على موقع اتنينيعني في ال بيرون والفيوران
والثيوفين ال electrophilic substitution الموقع
الأساسي اللي هو موقع إيش اتنين الان أمثلة نيتريش
هالوجيناش ال formulation الأمثلة كتيرة ما يعني
بدناش ناخد أي مثال فيها بشكل عام لكن بنقول إحنا
بشكل عام electrophilic substitution occurs at
position two لو إجينا لل reactivity مين فيهم؟أنشط
في الـ Electrophilic Substitution، حكينا هذا
الكلام، أن الـ Birol أنشط كتير من الفيوران،
الفيوران أنشط من الثيوفين و كلهم أنشط من البنزين
الان الفيوران لاحظ ما في ملاحظة بتختلف عليهم انه
كان هو اكثر واحد بيعمل ايش addition يعني بالاضافة
لل substitution الفيوران اللي بيميز انه بيعمل
addition يعني الثيوفين لسه معظم تفاعلاته
substitution ال addition فيه قليل اكثر واحد في
هدولة التلاتة بيعمل addition اللي هو الفيوران اكثر
واحد بيعمل addition اللي هو الفيوران طبعا لو اجينا
لل cycle addition وعملنا مقارنة بينهم قولنا ال by
role بيعمل cycle additionقليل جدا، الفيوران لأ
بيشتغل كضيين بشكل أساسي، الثيوفين بيشتغل كضيين
وبيشتغل كضيين وفاعليعني ممكن يتم التفاعل فيه as a
diene على تنتين double bonds وممكن يتم على واحدة
من ال double bonds فقط على واحدة من ال double
bonds واجهته بيكون بيشتغل كاش ك dienophile الان
لاحظوا معنى أنه أحيانا بيجيبوا أمثلة أنه يا ترى ال
electrophilic substitution بتيم على موقع اتنينطيب
لو جبنا ثيوفين و موقع اتنين فيه مشهول أساسا و
جربنا ان نعمل نيتراشن وين بده يتم؟ يعني هم هنا
شغال و موقع اتنينوعملوا الـ Nitration طبعا لاحظوا
انه لو كانت المجموعة اللي هي على موقع اتنين
electron releasing ال Nitration بتم على موقع خمسة
اللي هو كأنه اتنين من الجهة التانية و لو كانت
المجموعة electron with a drawing ال Nitration بتم
على موقع اربعة واحد اتنين تلاتة اربعة طبعا واضح
بالاضافة إلى موقعخمسة بنسب معينة واضح ان هذا ال
slide هي slide ايش تجربية يعني بدون ما الإنسان
يكون عنده تجربة مش هيصل هذا الكلام يعني في نهاية
نتيجة تجربية الآن سكروا عليه موقع اتنين و خمسة
و بناءً على ذلك عملوله Acetylation لاحظوا أنه تم
التفاعل على موقع تلاتة و تم أيضًا إبدال
Electrophilic Substitution على موقع خمسة لاحظوا
هنا شيلنا احنا PR Plus و حطينا مكانهاC O Methyl
Plus يعني هذا الإبدال Electrophilic Substitution
زي ما كنا نشيل H Plus و نحط بدالها Electrophile
هنا shall be R Plus هنا يمكن نستعمل كلمةIpso
ماعرفش إذا هذه الكلمة مرت عليكم ولا لأ Ipso معناه
على نفس الموطن يعني عادة لما بيتم ال substitution
في ال aromatic compounds لو افترضنا ان هنا في
مجموعة X احنا كنا نقول ان ال substitution ممكن يتم
على ال orthoع الميتا، ع البارا، إبدال هذه Ortho،
هذه ميتا، هذه بارا، طب لو الإبدال يجي محل هذه
نفسها، وقتها بنسميه Ipsosubstitution، واضح؟ فكل
هذه الأمثلة واضح تمام أنها أمثلة تجريبية
طبعا هل ممكن يتم عند الـ nucleophilic substitution
أيضا جربوا انهم يفعلوا هذا المركب مع نيوكليوفايل
امين جابوا امين و الامين هم نيوكليوفايل في النهاية
الامين حل ما حل ايش ال PR minus في المحصلةعبر
ميكانيزم الـ Nucleophilic Substitution زي اللي
حكيناها أول ما اتكلمنا عن الـ Chichibabine
reaction وغيره بنفس المنطق بإمكانه لـ Nucleophile
يهاجمها تتحرك البن تتحرك لاحظوا الـ Nitro اللي هنا
ساعد على إتمام الـ Nucleophilic Substitution يمكن
أنتم مروا معاكم حتى على البنزين الـ Nucleophilic
Substitution كان ممكن وين؟أه يعني في البنزين
المثال المشهور المثال المشهور اللى بتنفي ال
nucleophilic substitution لما يكون عندى Cl و تلاتة
نيترو الآن هذه النيترو بتسحب الإلكترونات وبناء على
ذلك طالما في كتير مجموعات بتسحب الإلكترونات بإمكان
ال nucleophile ييجى يهاجم زى مثلا ال OH minusناخد
الـ Nucleophile in this case الـ OH minus بإمكانه
يهاجم هنا وجد هال minus مراح ينحمل عهاد ال O مرة
هان مرة هان يعني في مجموعات مساعدة لكن لو فعلنا
لchlorobenzene لحاله مع ال OH minus بتمشي ابدال بس
ل Trinitrochlorobenzene
مع ال sodium hydroxide يمكن شوية تسخين كان بتم
الإبداء فلاحظوا أنا كيف تدخل ال nitro group في
المساعدة على إتمام إيش ال nucleophilic
substitution يعني هذا بيهاجم هان بتتحرك هذي بتتحرك
هذي صفية السالب في الآخر وين صفة محمول؟عال Oxygen
فال Oxygen بتاعت ال Nitro ساعدت في حملة السالب
بعدك لو كل شيء رجع زي ما كان هذي رجعت هذي رجعت هذي
رجعت ايش هيطرد عليه ال PR minus واضح ال PR minus
بالنسبة
لل Cycloaddition reactionsالثيوفين ممكن يشتغل
كضايين وهي الدليل على ذلك تفاعله مع المليك
أنهيدرايد هذا بتايع له تفاعل مشهور جدابهذا الشكل
بيكمل و بيعمل deals elder cycle addition الان هنا
الثيوفين اشتغل كاش؟ ضيين هو في النهاية بور ضيين
يعني مش هالضيين القوى زي الفيوران يعني اللي بيشوف
أمثلة لفيوران و أمثلة لثيوفين مين بيشتغل أكثر
كضيين؟ الفيورانهي مثال تاني بهذا المثال التاني من
هذا الجزء .. هذا التفاعل المشهور بيعمله .. اللي
إيش بنسميه احنا؟ بنزاين .. بنزاين .. آه كلكوا
عارفينه البنزاين، الآن البنزاين مع الفيوران
هيعمل Cycloaddition ديالز ألدر Cycloaddition هيكون
عنده هذه ال triple bond تصير double bond و من ال
Cycloaddition من ديالز ألدر كمان double bond الآن
هذا بعد هيك بيفقد السلفةفقد السلفر هيعطيني ash
كمان by bond السلفر لما بيطلع في النهاية ماصيره
يتجمع على شكل ash الصورة الطبيعية اللي بيطلع فيها
اسئت .. اسئت مش السلفر في الطبيعة ال allotropic
form يعني على أي allotropeS8 واضح؟ بيطلع على شكل
S8 وحيلاحظوا يمكن اللي اشتغلوا التفاعل انه بيكون
عندهم بودرة كبريت صفرة بيطلع على شكل بودرة صفرة
هنا ايضا الخلاصة الثيوفين هانا اشتغل as إضايين في
هذا المثال مع البنزين الثيوفين اشتغل as إضايين
الان امثلة اضافية هنستعمل ايضا ثيوفين مع
triple bond مرة تانيةعمل Cycloaddition طلع عندى
مركب بكام bond؟ كام buy bond؟ تنتين وفقد السلفر
جاب التالتة يعني ال deal's elder reaction نفسه
بيعطينا buy bond و لل triple bond كمان واحدة وفقد
السلفر اه فعلى بال مين ان هذا المركبجاي من وين؟ من
ثيوفين، الآن في هذا المثال، لأ شوية الكلام مختلف،
هم فعلوا الثيوفين، لكن المرة هذه بدنا نرسم
الثيوفين بهذا الشكل
اتفعل كديينوفايل يعني على double bond واحدة منه
وهذا كان عبارة عن الديين خلينا نقول اللي بده يفقد
إيش في النهاية ال nitrogen هذا masked ديين
التترازيل مار علينا لما اتكلمنا عن masked ديين هو
عبارة عن masked ديين فلما تم التفاعل على هذه ال
bondواضح وفقدت ال double bond فقدت ال nitrogen
عملها double bond لاحظوا ايش اللي صار عنده صار
عنده fused compound صار عنده fused compound ولو
بدنا تقولولنا الاسم العام تبعه
الحلقة اللى فيها نيتروجين هي الاساس واضح ايش اسمها
هذه السوداسية اللى فيها نيتروجين تين بيردازين
بيرمدين بيرازين بيردازين بيردازين وبناء على ذلك
الان لاحظوا ان هنحيكون عندى
BCD 12345 إذا هذا هيكون ثيينو تو ثري دي بيريدازين
derivativeثيينو تو ثري دي بريدازين derivative
المهم في هذا الموضوع ان هذا التترازين ان هذا
التترازين كان عبارة عن الضيين ال mask الضيين و ان
الثيوفين هنا اشتغل as a deino file الثيوفين هنا
كان ديينه file
ولاحظوا ع بال مين برضه لو طلب هذا التحذير بيجي على
البال ان هذه كانت حلقة سداسية فيها نيتروجين وان
هذا عبر ديالز ألدر reaction الآن مرة ثانية
الثيوفين
مع هذا المركب دايازو كومباون الدايازو مع التسخين
شو بيعطينا؟ كاربين CO2 كاربين دايازو
بالتسخين بفقد ال nitrogen بيعطينا كاربين الآن
الكاربين ايش بيعمل؟التي هي الـ Chelotropic
Cycloaddition على ضب البوند وهو لديه ضب البوند
وبناء على ذلك عمل لـ Chelotropic reaction عليها
واضح؟ هذا تفاعل كربين يعمل Cycloaddition على ضب
البوند إذا هنا الثيوفينالـ aromaticity عنده مقدسة
بزامه اتفاعل بأكثر من طريقة أزإضايين وبأكثر من
طريقة اتفاعل ك double bond يعني ال double bond
نفسها اتفاعلت كإنها double bond يعني مش كإنها ضمن
منظومة إيش خلينا نقولالـ aromatic system مش كأنها
ضمن منظومة الـ aromatic system فمش مقدسة الـ
aromaticity عنده الآن هنا في عندنا مرة تالتة أو
رابعة أو خامسة ثيوفين مع ال triple bond هيعمل
و هنا لو قلنا carbon carbon
2 plus 2
Cycloaddition طبعا الثيوفين في الأساس اللي مستعمله
تترا مثل ثيوفين عليه أربع مجموعات مثل مش مشكلة وهي
مع Acetylene derivative أو دايسيانو أسيتيلينفبيعمل
two plus two cycle addition إذا هنا اللي اتفاعل من
الثيوفين ال double bond اللي اتفاعل من هنا من
الثيوفين ال double bond و اللي اتفاعل هنا ال
double bond مرات اتفاعل على ال double bond عمل
cycle addition cellotropic reaction two plus two
حتى deals elderاتفعل ك دايينوفايل و اتفعل ك دايين
فكل أمثلة ال cycle addition حقيقة موجودة على
الثيوفين كل أمثلة ال cycle addition موجودة على
الثيوفين بهيك بننتهي من إعطاء فكرة عامة عن هذه
الحلقات الخماسية وبننهي هذا المساق بأمل أن تكونوا
أخدتوا فكرة لا بأس بها عن الكيميا الحلقية بأمل أن
تكونوا أخدتوا فكرة لا بأس بها عن الكيميا الحلقية