المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19


Substitution Reaction  
  
1446   10:47 صباحاً   date: 28-7-2018
Author : Charge DistributionWilliam Reusch
Book or Source : Virtual Textbook of Organic Chemistry
Page and Part : ............

Substitution reaction

An early method of preparing phenol (the Dow process) involved the reaction of chlorobenzene with a concentrated sodium hydroxide solution at temperatures above 350 ºC. The chief products are phenol and diphenyl ether (see below). This apparent nucleophilic substitution reaction is surprising, since aryl halides are generally incapable of reacting by either an SN1 or SN2 pathway.


C6H5–Cl  +  NaOH solution
350 ºC

C6H5–OH  +  C6H5–O–C6H5  +  NaCl

The presence of electron-withdrawing groups (such as nitro) ortho and para to the chlorine substantially enhance the rate of substitution, as shown in the set of equations presented on the left below. To explain this, a third mechanism for nucleophilic substitution has been proposed. This two-step mechanism is characterized by initial addition of the nucleophile (hydroxide ion or water) to the aromatic ring, followed by loss of a halide anion from the negatively charged intermediate. This is illustrated by clicking the "Show Mechanism" button next to the diagram. The sites over which the negative charge is delocalized are colored blue, and the ability of nitro, and other electron withdrawing, groups to stabilize adjacent negative charge accounts for their rate enhancing influence at the ortho and para locations.
Three additional examples of aryl halide nucleophilic substitution are presented on the right. Only the 2- and 4-chloropyridine isomers undergo rapid substitution, the 3-chloro isomer is relatively unreactive. Nitrogen nucleophiles will also react, as evidenced by the use of Sanger's reagent for the derivatization of amino acids. The resulting N-2,4-dinitrophenyl derivatives are bright yellow crystalline compounds that facilitated analysis of peptides and proteins, a subject for which Frederick Sanger received one of his two Nobel Prizes in chemistry.


   
Additional Examples

Such addition-elimination processes generally occur at sp2 or sp hybridized carbon atoms, in contrast to SN1 and SN2 reactions. When applied to aromatic halides, as in the present discussion, this mechanism is called SNAr. Some distinguishing features of the three common nucleophilic substitution mechanisms are summarized in the following table.

Mechanism

Number of Steps

Bond Formation Timing

Carbon Hybridization

SN1

Two

After Bond Breaking

Usually sp3

SN2

One

Simultaneous with
Bond Breaking

Usually sp3

SNAr

Two

Prior to Bond Breaking

Usually sp2

 




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .