فيديو السؤال: تحديد كيفية تحضير إستر من حمض كربوكسيلي الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

زيت المروخ عبارة عن إستر يمكن تحضيره من حمض الساليسيليك. بنية كلا الجزيئين موضحة فيما يأتي. كيف يمكن تحضير زيت المروخ مباشرة من حمض الساليسيليك؟ أ: من خلال تفاعل حمض الساليسيليك مع الميثان. ب: من خلال تفاعل حمض الساليسيليك مع الميثانول. ج: من خلال تفاعل حمض الساليسيليك مع الإيثان. د: من خلال تفاعل حمض الساليسيليك مع الإيثانول. هـ من خلال تفاعل حمض الساليسيليك مع البروبانول.

الإستر مركب عضوي صيغته العامة ‪RCOOR‬‏ شرطة. تتضمن البنية العامة للإستر، كما هو موضح، ذرة كربون مرتبطة برابطة مزدوجة واحدة مع ذرة أكسجين، ومرتبطة برابطة أحادية واحدة مع ذرة أكسجين أخرى. كما ترتبط ذرة الكربون الموجودة في الإستر بمجموعة ‪R‬‏. والمجموعة ‪R‬‏ تمثيل عام يمكن أن تكون إما ذرة هيدروجين أو مجموعة ألكيل وإما مجموعة أريل. كما يمكن أن تكون المجموعة ‪R‬‏ شرطة المرتبطة بالأكسجين إما مجموعة ألكيل وإما مجموعة أريل، ولكن في هذه الحالة لا يمكن أن تكون ذرة هيدروجين.

لكن الجزء الوظيفي المميز هنا هو رابطة الإستر. يمكنك رؤية نفس نوع رابطة الإستر في بنية زيت المروخ الموضحة بالأعلى. في هذا المثال، المجموعة ‪R‬‏ هي مجموعة الأريل الموضحة هنا، والمجموعة ‪R‬‏ شرطة هي مجموعة ‪CH3‬‏ المرتبطة بالأكسجين. عند إنتاج الإسترات في معمل الكيمياء، غالبًا ما نجري التفاعل بين أحد الأحماض الكربوكسيلية، مثل المادة البادئة والمتمثلة في حمض الساليسيليك، مع أحد الكحولات. في هذا التفاعل، تتكون رابطة جديدة بين الأكسجين الموجود في الكحول والكربون الموجود في الحمض الكربوكسيلي.

هذه الرابطة الجديدة تؤدي إلى تكوين رابطة الإستر التي تربط بين المجموعتين ‪R‬‏ و‪R‬‏ شرطة. أثناء هذا التفاعل، يفقد أيضًا جزيء من الماء أو ‪H2O‬‏. وهذا النوع من التفاعل يسمى تفاعل التكثيف أو نزع الماء، وهو تفاعل يربط بين جزيئين في رابطة كيميائية، وينتج عنه تكوين جزيء ماء.

والآن دعونا نعد إلى السؤال مرة أخرى. كيف يمكن تحضير زيت المروخ مباشرة من حمض الساليسيليك؟ نحن نعلم أن الإجابة الصحيحة لا بد أن تتضمن تفاعلًا بين حمض كربوكسيلي وكحول. يمكننا ملاحظة أنه في الخيارين أ، ج، يتفاعل حمض الساليسيليك مع الميثان، ويتفاعل حمض الساليسيليك مع الإيثان، على الترتيب. والميثان والإيثان كلاهما ألكان وليس كحولًا. لذا يمكننا استبعاد الخيارين أ، ج. ينص الخيار ب على أنه يمكننا تحضير زيت المروخ من خلال تفاعل حمض الساليسيليك مع الميثانول. إذا قسمنا مركب الميثانول إلى جزأين، يمكننا ملاحظة أنه يبدأ بالبادئة «ميثـ»، التي تعني أنه يحتوي على سلسلة من ذرة كربون واحدة، والجزء «ـان»، يعني ألكان، واللاحقة «ـول» تعني كحولًا.

ينص الخيار د على أن التفاعل سيحدث بين حمض الساليسيليك والإيثانول. البادئة «إيثـ» في هذه الحالة تعني ‪CH2CH3‬‏. وينص الخيار هـ على أنه يمكن تحضير زيت المروخ من خلال تفاعل حمض الساليسيليك مع البروبانول. في هذه الحالة، البادئة «بروبـ» تعني سلسلة من ثلاث ذرات كربون أو ‪CH2CH2CH3‬‏. المجموعة المحاطة بدائرة برتقالية اللون تمثل المجموعة ‪R‬‏ شرطة في الإستر. هذه المجموعة كانت جزءًا من الكحول الذي تفاعل مع حمض الساليسيليك لتكوين رابطة الإستر. ونظرًا لأن المجموعة ‪R‬‏ شرطة هي المجموعة ‪CH3‬‏ فإنها تأتي من الميثانول. ومن ثم، يمكننا التأكد من أن الخيارين د، هـ غير صحيحين. إذن يمكننا اختيار الإجابة الصحيحة، وهي الخيار ب، من خلال تفاعل حمض الساليسيليك مع الميثانول.