قواعد شيف : الخواص والتحضير

Schiff base

قواعد شيف

 

تصميم : علي ثاير النعيمي

 

 

قواعد شيف

قام العالم الألماني (schiff) عام 1864 بتحضير هذه المركبات وذلك عن طريق تفاعل الأمينات الأوليه مع الألديهايدات او الكيتونات وكما يلي:

 

حيث ان مجموعة R ممكن ان تكون اروماتيه او اليفاتيه وأن قاعدة شيف الأليفاتيه تكون غير مستقرة وسهلة البلمرة. أما قواعد شيف الأروماتية تكون أكثر استقرار. وقواعد شيف هي مركبات نيتروجينية مناظره إلى الألديهايدات أو الكيتونات اذا استبدلت مجموعة الكاربونيل بمجموعة الأزوميثين.

ولقد ظهرت صبغ مختلفة ومتنوعة من قواعد شيف ومعقداتها وتم دراسة خصائصها وتكون الصيغة الكيميائية العامة لقواعد شيف(  ) وسميت هذه المركبات بالأيمينات او بالأزوميثينات او الانيلات او البنزانيلات حيق تمتلك كل من R و 'R في الأنيلات مجموعة اليفاتيه او اروماتيه.

و''R حلقه بنزین معوضه او غير معوضه.

وفي الأيمينات تكون R حلقة بنزين معوضه او غير معوضه.

و 'R ذرة هيدروجين و''R مجموعة الكيل او اريل.

وسميت مشتقات الأزوميثين الناتجة من تكاثف الألديهايدات مع الأمينات بالألديمينات.

بينما سميت المركبات المشتقة من تكاثف الكيتون مع الأمينات بالكيتامينات.

وفي حالة تكاثف هيدرازايدات الحوامض المناسبة مع الكيتونات او الألديهايدات في مذيبات مناسبة فأن ناتج التكثيف يدعى بالهيدروزونات.

ومن ناحية أخرى تم مؤخرا الإبلاغ عن بعض قواعد شيف كمثبطات فعاله للتآكل للألمنيوم والنحاس في الأوساط الحامضية.

 

 

خواص قواعد شيف

لقد اتصفت قواعد شيف المحضره من تفاعل الأمينات الأولية او الحوامض الأمينة الأروماتيه مع الألديهايدات او الكيتونات الأروماتية بحالتها الصلبة، بينما تتميز قواعد شيف المحضرة من مثيلاتها الأليفاتيه بكونها سائله كذلك تتميز قواعد شيف المحضره من تفاعل الأمينات او الأحماض الأمينية الأليفاتيه او الأروماتيه مع الألديهايدات الأروماتيه بأستقرار حراري عالي نوعاً ما وعي ملونة حسب طبيعة المجموعة المكونة لها.

 

 

التركيب الفراغي لقواعد شيف:

يوجد لقواعد شيف شبيهان هندسيان بسبب التوزيع الفراغي حول الأصره المزدوجة لمجموعة الأيمين، فأذا كانت المجموعة المعوضه على ذرة النيتروجين كان الشبيهة - Syn ويعتمد استقرا احدهما بالنسبة للأخر على المجاميع المرتبطة مع كل من ذرتي الكاربون والنتروجين، ويمكن تحويل اي من الشبيهين حرارياً او ضوئياً.

وقد استبدلت التسمية القديمة للأشباه الهندسية تلك من syn إلى z (مشتقة من الكلمة الألمانية zusammen وتعني على الجانب نفسه من الأصره المزدوجه) ومن Anti إلى E (مشتقة من الكلمة الألمانية Entgene وتعني على جانبين متعاكسين(.

 

 

ويختلف أحدهما عن الأخر فب درجة الأنصهار، اللون، التركيب البلوري. وبما ان قواعد شيف تمتلك اصره مزدوجه ( ) فهذا يؤكد وجود شبيهان هندسيان هما سيز وترانس. ويوجد هذان الأيزومرين في نواتج التفاعلات معاَ. ويصعب الفصل بينهما ويعزى ذلك إلى الدوران حول الأصره المزدوجة بين الكاربون والنتروجين الذي ينشأ بسبب الأختلاف الكبير في السالبية الكهربائية بين الكربون والنتروجين مما يعمل على تقليل خاصية الأصرة المزدوجه بين الذرتين بسبب الأستقطاب.

 

تحضير قواعد شيف بصورة عامة

تحضر قواعد شيف بصورة عامة من خلال مفاعله كميات متكافئة من الألديهايدات او الكيتونات (الأروماتية او الأليفاتيه) مع الأمينات (الأروماتيه او الأليفاتيه) ثم التصعيد في مذيب مناسب مثل الأيثانول او البنزين او السايكلوهكسان او غيرها من المذيبات الأخرى لفترة زمنية معينة وقد تحتاج بعض التفاعلات إلى عوامل محفزة مثل بضع قطرات من حامض الخليك الثلجي وان جعل الوسط حامضياً وذلك لبرتنه اكسجين مجموعة الكاربونيل مما يسهل الهجوم النيكليوفيلي للمزدوج الألكتروني على ذرة النيتروجين الأمين و الميكانيكية المقترحة لتفاعل الأمين الاولي مع مركب الكاربونيل في وسط حامضي كالأتي:

 

الميكانيكية المقترحة للتفاعل

 

 

 

 

 

 

 

المصادر

• Schiff, Ugo (1866). "Sopra una nova serie di basi organiche" [On a new series of organic bases]. Giornale di Scienze Naturali ed Economiche (in Italian). 2: 201–257.
•  Schiff, Hugo (1866). "Eine neue Reihe organischer Diamine" [A new series of organic diamines]. Annalen der Chemie und Pharmacie, Supplementband (in German). 3: 343–370.
•  Schiff, Hugo (1866). "Eine neue Reihe organischer Diamine. Zweite Abtheilung" [A new series of organic diamines. Second part.]. Annalen der Chemie und Pharmacie (in German). 140: 92–137. doi:10.1002/jlac.18661400106.
•  IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "azomethines". doi:10.1351/goldbook.A00564
•  IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version:  (2006–) "anils". doi:10.1351/goldbook.A00357
•  Jarrahpour, A. A.; M. Zarei (February 24, 2004). "Synthesis of 2-({[4-(4-{[(E)-1-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)methylidene amino}phenoxy)phenyl imino}methyl)- 6 -methoxy phenol". Molbank. M352. ISSN 1422-8599. Retrieved February 22, 2010.