التفاعلية وتطوير الحالة الانتقالية
Reactivity and development of the transition state
لقد رأينا لتجريد هيدروجين من الميتان من قبل ذرة هالوجين أن الحالة الانتقالية
تختلف عن المتفاعلات - وهذا الاختلاف، طبعا، هو ما نبحث عنه - بشكل رئيسي من حيث أنها
نسبة المنتجات. يعد هذا الأمر، بشكل عام، صحيحا في التفاعلات التي تتشكل فيها جذور
حرة (أو بالنسبة لما نحن بصدده، الكربوکاتیونات أو الكربو أنيونات
لكن إلى أي حد نسبة هذه الحالة الانتقالية الخاصة، في المنتجات؟ إلى أي مدى
وصل، تحطيم وتشكيل الروابط؟ كم أصبحت زمرة المتيل منبسطة، وإلى أي مدى تحمل الالكترون
المفرد؟
من المدهش أنه يمكننا الإجابة حتى على أسئلة كهذه، على الأقل بشكل نسبي. ففي
مجموعة من التفاعلات المتشابهة، كلما كانت ( E) أعلى، تأخر بلوغ
الحالة الانتقالية أثناء تقدم عملية التفاعل وسوف نذكر من بين الأمور النظرية التي
تبنى عليها هذه الفرضية، الأمر التالي فقط.
يوافق الاختلاف في التوزع الالكتروني، الذي نسميه اختلاف في البنية اختلاف في
الطاقة؛ فكلما كان الاختلاف في البنية أكبر كان الاختلاف في الطاقة أكبر أيضا فإذا
كانت (Eact) كبيرة، تختلف الحالة الانتقائية في الطاقة كثيرا
عن المتفاعلات وكذلك بشكل تقديري في البنية الالكترونية؛ وإذا كانت (Eact)
منخفضة، تختلف الحالة الانتقالية في الطاقة، قليلا، عن المتفاعلات، وكذلك بشكل تقديري
أيضا في البنية الالكترونية.
وقد وجد، عملية، أن هذه الفرضية مفيدة جدا في تفسير النتائج التجريبية وأمور
أخرى، كما سنرى، إنها تمكننا من تفسير العلاقة بين التفاعلية والانتقائية تملك عملية
تجريد هيدروجين من قبل ذرة الكلور العالية التفاعلية طاقة تنشيط
(Eact) منخفضة.
وطبقا لهذه الفرضية، نصل إلى الحالة الانتقالية قبل أن يتقدم التفاعل كثيرة،
وعندما تكون الرابطة كربون - هيدروجين قد امتطت قليلا فقط تكون الذرات والالكترونات
ما زالت موزعة كما كانت عليه تقريبا في المتفاعلات؛ وما زال الكربون رباعي الوجوه تقريبا.
وتكون زمرة المتيل قد طورت قليلا من سمة الجذر الحر.
وعلى العكس، تملك عملية تجريد هيدروجين من قبل ذرة بروم، طاقة تنشيط
(Eact) عالية جدا. ولا نصل إلى الحالة الانتقالية إلا بعد أن يكون
التفاعل قد تقدم كثيرة باتجاه النهاية وعندما تكون الرابطة كربون - هیدرو حين قد تقطعت
تقريبا. ويكون توزع الالكترونات وهندسة الجزيء قد قاربا على ما هما عليه في المنتجات،
ويكون الكربون بمعظمه قد أصبح ثلاثيا. وتكون زمرة المنيل قد أخذت الكثير من سمات الجذر
الحر.
وهكذا تميل الحالة الانتقالية في هجوم کاشف مرتفع التفاعلية إلى التشابه مع
المتفاعلات، وفي هجوم كاشف منخفض التفاعلية تميل الحالة الانتقالية إلى التشابه مع
المنتجات.
Comments
Post a Comment