الكيمياء الجامعية — السنة الأولى · Bachelor Year 1

22الكحولات: تنشيط مجموعة OH

الكحولات في كل مكان: تُصنع بالأطنان من الألكينات ومن التخمير، وتعطيها كل إضافة لكاشف غرينيار في الفصل السابق. ومع ذلك لا يخضع الكحول للاستبدال كما يخضع الهالوجينو ألكان: إذ كان على مجموعة OH أن تغادر على هيئة أيون الهيدروكسيد، وهو قاعدة قوية ومجموعة مغادرة رديئة جدًا (الفصل 19). وللكيميائيين ثلاثة أجوبة. انزع بروتون OH بدلًا من ذلك، فيصير الألكوكسيد محبًا للنواة قويًا. أو أضف بروتونًا، فتصير المجموعة المغادرة الماء. أو استبدل بالهيدروجين مجموعة تجعل الأكسجين جزءًا من مجموعة مغادرة ممتازة، دون أن تمس الكربون. يتتبع هذا الفصل الطرق الثلاث، وما يرافقها من خيارات في الآلية والكيمياء الفراغية.

ما تعرفه من قبل

SN1 وSN2 وكيميائهما الفراغية (الفصل 19)؛ وE1 وE2 وقاعدة زايتسيف (الفصل 20)؛ وثوابت الحمضية وطريقة التفاعل السائد (الفصل 10)؛ وأثر مجموعات الألكيل في حمضية الكحولات (التمرين 18.11).

22.1 الكحولات أحماضًا: الألكوكسيدات

تعريف 22.1 (الألكوكسيد)

الألكوكسيد هو القاعدة المرافقة $\ce{RO-}$ لكحول $\ce{ROH}$ : الميثوكسيد $\ce{CH3O-}$ ، والإيثوكسيد $\ce{CH3CH2O-}$ ، وثالثي البوتوكسيد $\ce{(CH3)3CO-}$ . والألكوكسيدات قواعد قوية ومحبات للنواة جيدة.

قضية 22.2 (حمضية الكحولات)

الكحولات أحماض أضعف من الماء أو تقاربه ضعفًا: $\mathrm{p}K_a$ يساوي 15.5 (الميثانول)، و15.9 (الإيثانول)، و17.1 (البروبان-2-أول)، و19.2 (2-ميثيل البروبان-2-أول)، مقابل 14.0 للمزدوجة $\ce{H2O}/\ce{OH-}$ . ولذلك لا يزيل الهيدروكسيد بروتوناتها إلا جزئيًا؛ والتحويل التام إلى الألكوكسيد يحتاج إلى قاعدة أقوى أو إلى فلز قلوي.

برهان. للتفاعل $\ce{ROH + OH- <=> RO- + H2O}$ الثابت $K = 10^{14.0 - \mathrm{p}K_a(\ce{ROH})}$ ، بين $10^{-1.5}$ و $10^{-5}$ : فهو غير ملائم. أما فلز الصوديوم فيختزل البروتون، $\ce{2ROH + 2Na -> 2RO- + 2Na+ + H2}$ ، وأيون الهيدريد في هيدريد الصوديوم يأخذه أخذًا لا عكوسًا، $\ce{ROH + H- -> RO- + H2}$ : فيفلت الهيدروجين، ويكون التفاعل تامًا مهما كان ثابت توازنه. ∎

في المختبر — هيدريد الصوديوم

يُباع هيدريد الصوديوم مسحوقًا رماديًا مشتتًا في زيت معدني، يحميه من رطوبة الهواء. ويتفاعل بعنف مع الماء، فيطلق هيدروجينًا قابلًا للاشتعال؛ ولذلك يوزن بسرعة، ويُضاف على دفعات إلى الكحول الجاف تحت غاز خامل، ويدل فوران الهيدروجين على تقدم نزع البروتون. ويُهدم الفائض من الهيدريد في النهاية بإضافة بطيئة لكحول، لا للماء أبدًا.

22.2 تخليق ويليامسون للإيثرات

تعريف 22.3 (تخليق ويليامسون للإيثرات)

تخليق ويليامسون للإيثرات يحضّر إيثرًا $\mathrm{R{-}O{-}R'}$ بتفاعل SN2 لألكوكسيد $\ce{RO-}$ على هالوجينو ألكان (أو إستر سلفونات) $\mathrm{R'{-}X}$ .

تخليق ويليامسون للميثوكسي إيثان: يهاجم الإيثوكسيد كربون اليودوميثان من الجهة المقابلة لليود (SN2).

طريقة 22.4 (اختيار الشريكين)

يمكن قطع الإيثر $\mathrm{R{-}O{-}R'}$ على أيٍّ من جانبي الأكسجين.

اكتب الزوجين الممكنين: $\ce{RO-}$ مع $\mathrm{R'X}$ ، و $\mathrm{R'O^-}$ مع $\ce{RX}$ .
احتفظ بالزوج الذي يكون فيه الهاليد ميثيليًا أو أوليًا: فالآلية SN2 تحتاج إلى كربون غير معاق.
ارفض الزوج ذا الهاليد الثالثي: فالألكوكسيد، وهو قاعدة قوية، سيُحدث حذفًا (E2) بدلًا من ذلك.
ومع هاليد ثانوي، توقّع خليطًا من الإيثر والألكين.

مثال 22.5 (إيثر غير متناظر)

2-ميثوكسي-2-ميثيل البروبان (ميثيل ثالثي بوتيل الإيثر): يعطيه ثالثي بوتوكسيد الصوديوم مع اليودوميثان بنقاء؛ أما ميثوكسيد الصوديوم مع البروميد الثالثي، 2-برومو-2-ميثيل البروبان، فيعطي 2-ميثيل البروبين بالآلية E2. الضخامة في جانب الألكوكسيد، والصغر في جانب الهاليد.

22.3 تنشيط مجموعة OH

تعريف 22.6 (إسترات السلفونات)

يتكوّن إستر السلفونات $\mathrm{R{-}O{-}SO_2{-}R'}$ من كحول وكلوريد سلفونيل $\mathrm{R'SO_2Cl}$ بوجود قاعدة (البيريدين). والتوزيلات، $\ce{R-OTs}$ ، تأتي من كلوريد 4-ميثيل بنزين السلفونيل (كلوريد التوزيل)؛ والميزيلات، $\ce{R-OMs}$ ، من كلوريد ميثان السلفونيل. وأنيون السلفونات $\mathrm{R'SO_3^-}$ ، القاعدة المرافقة لحمض قوي والمثبَّت بالرنين على ثلاث ذرات أكسجين، مجموعة مغادرة ممتازة.

توزلة كحول. تحل الرابطة O–S محل الرابطة O–H؛ ولا تُمس الرابطة C–O في الكحول. ويأخذ البيريدين HCl المتكوّن.

قضية 22.7 (الترتيب الفراغي عبر التوزلة والاستبدال)

توزلة كحول على كربون فراغي المركز تحفظ ترتيبه الفراغي (احتفاظ)؛ والاستبدال SN2 اللاحق للتوزيلات يقلبه. والخطوتان معًا تستبدلان بمجموعة OH محبًا للنواة مع انقلاب.

برهان. في التوزلة، الروابط التي تتغير هي O–H وS–Cl: فأكسجين الكحول يهاجم الكبريت ويذهب هيدروجينه إلى القاعدة. ولا تنكسر أي رابطة مع الكربون الفراغي المركز، فيبقى الترتيب حوله نفسه. وفي خطوة SN2، تنكسر الرابطة C–O بينما يرتبط المحب للنواة من الجهة المقابلة (القضية 19.4). ∎

من بوتان-2-أول-(S) إلى 2-ميثيل بوتان نتريل: تحفظ التوزلة الترتيب الفراغي، وتقلبه خطوة SN2 مع السيانيد. وإجمالًا: حلّت CN محل OH مع انقلاب.

ويمكن بلوغ الهدف نفسه في وسط حمضي: فمجموعة OH، بعد برتنتها، تغادر على هيئة ماء، $\ce{R-OH2+ -> R+ + H2O}$ (SN1، E1) أو تحت الهجوم (SN2). غير أن الحمض يقصر المحبات للنواة على تلك التي تصمد فيه — أيونات الهاليد، والماء، والكحولات — ويفتح الباب للكاتيونات الكربونية وتفاعلاتها الجانبية.

22.4 التحويل إلى هالوجينو ألكانات

قضية 22.8 (الكحولات وهاليدات الهيدروجين)

تعطي الكحولات الثالثية الهالوجينو ألكان مع حمض الهيدروكلوريك المركّز عند درجة حرارة الغرفة (SN1)؛ وتحتاج الكحولات الأولية إلى حمض الهيدروبروميك أو حمض الهيدرويوديك وإلى التسخين (SN2 على الكحول المتبرتن)؛ وتتفاعل الكحولات الثانوية بسرعات وسطى، وكثيرًا ما يكون ذلك بالآليتين.

برهان. تحوّل البرتنة مجموعة OH إلى $\ce{-OH2+}$ . وفي الكحول الثالثي يغادر الماء بسهولة، فيتكوّن كاتيون كربوني ثابت يأسره الهاليد (SN1): فحتى المحب للنواة المتواضع $\ce{Cl-}$ يكفي. أما الكاتيون الكربوني الأولي فغير ثابت إلى حد كبير؛ فيجب أن يدفع الهاليد الماء إلى الخارج من الخلف (SN2)، وهذا يحتاج إلى محب للنواة جيد ( $\ce{Br-}$ ، $\ce{I-}$ ، أفضل في الأوساط البروتونية من $\ce{Cl-}$ ، القضية 18.12) وإلى الحرارة. ∎

مثال 22.9 (اختبار للتصنيف)

خليط من حمض الهيدروكلوريك المركّز وكلوريد الزنك (حمض لويس يساعد مجموعة OH على المغادرة) يعكّر الكحول الثالثي فورًا — إذ ينفصل الكلوريد غير الذواب — والكحول الثانوي في غضون دقائق، ولا يكاد يعكّر الكحول الأولي عند درجة حرارة الغرفة: إنه ترتيب ثبات الكاتيونات الكربونية وقد صار مرئيًا في أنبوب اختبار.

22.5 نزع الماء وتكوين الإيثر في الوسط الحمضي

تعريف 22.10 (نزع الماء من كحول)

نزع الماء من كحول هو حذف الماء، بحفز حمض قوي (حمض الكبريتيك أو حمض الفوسفوريك) وبالحرارة، فيتكوّن ألكين: $\mathrm{R_2CH{-}CR'_2OH} \to \mathrm{R_2C{=}CR'_2} + \ce{H2O}$ .

نزع الماء من 2-ميثيل بوتان-2-أول بحفز حمضي (E1): برتنة، ثم فقد الماء نحو الكاتيون الكربوني الثالثي، ثم فقد بروتون. ونزع البروتون من CH2 يعطي 2-ميثيل بوت-2-ين الثلاثي الاستبدال (زايتسيف، الرئيسي)؛ ونزعه من مجموعة ميثيل يعطي 2-ميثيل بوت-1-ين (الثانوي). — نزع الماء من 2-ميثيل بوتان-2-أول بحفز حمضي (E1): برتنة، ثم فقد الماء نحو الكاتيون الكربوني الثالثي، ثم فقد بروتون. ونزع البروتون من $\ce{CH2}$ يعطي 2-ميثيل بوت-2-ين الثلاثي الاستبدال (زايتسيف، الرئيسي)؛ ونزعه من مجموعة ميثيل يعطي 2-ميثيل بوت-1-ين (الثانوي).

قضية 22.11 (إيثر أم ألكين)

يعطي الكحول الأولي المسخَّن مع حمض الكبريتيك أساسًا إيثرًا متناظرًا عند درجة حرارة معتدلة (جزيء يستبدل جزيئًا آخر بالآلية SN2) وأساسًا ألكينًا عند درجة حرارة أعلى؛ وتعطي الكحولات الثانوية والثالثية ألكينات.

برهان. في الكحول الأولي، يمكن أن يُهاجَم الكحول المتبرتن إما عند الكربون بجزيء كحول ثانٍ (SN2، فيعطي $\ce{R-O-R}$ بعد فقد بروتون) وإما عند هيدروجين $\beta$ (E2). والحذف يكوّن جزيئات أكثر مما يستهلك، فهو محابى كلما ارتفعت درجة الحرارة (القضية 20.10)؛ ويسود الاستبدال حين تكون أدنى. أما الكحولات الثانوية والثالثية فتتأين إلى كاتيونات كربونية، تفقد بروتونًا بسهولة أكبر مما يأسرها محب للنواة ضعيف، ولا سيما عند التسخين؛ ويُزال الماء المتكوّن أيضًا بتقطير الألكين المتطاير. ∎

22.6 تمارين

تمرين 22.1 ★

اكتب تفاعلات الإيثانول مع الصوديوم، ومع هيدريد الصوديوم، ومع هيدروكسيد الصوديوم؛ واحسب ثابت التفاعل الأخير ( $\mathrm{p}K_a$ للإيثانول يساوي 15.9).

حل

حل التمرين 22.1.

$\ce{2CH3CH2OH + 2Na -> 2CH3CH2O- + 2Na+ + H2}$ ; $\ce{CH3CH2OH + NaH -> CH3CH2O- + Na+ + H2}$ ; $\ce{CH3CH2OH + OH- <=> CH3CH2O- + H2O}$ ، $K = 10^{14.0 - 15.9} = 10^{-1.9}$ : تفاعل جزئي.

تمرين 22.2 ★

أعطِ نواتج: ميثوكسيد الصوديوم مع 1-بروموبروبان؛ وإيثوكسيد الصوديوم مع اليودوميثان؛ وفينوكسيد الصوديوم مع البروموإيثان.

حل

حل التمرين 22.2.

1-ميثوكسي بروبان؛ ميثوكسي إيثان؛ إيثوكسي بنزين (الفينوكسيد، وهو قاعدة أضعف من الألكوكسيد، يبقى محبًا للنواة جيدًا).

تمرين 22.3 ★

اكتب توزلة البروبان-1-أول وتفاعل التوزيلات مع يوديد الصوديوم. وما الميزة مقارنةً بالتفاعل المباشر للكحول مع يوديد الصوديوم؟

حل

حل التمرين 22.3.

التوزلة في البيريدين تعطي $\ce{CH3CH2CH2OTs}$ ؛ ثم

\ce{CH3CH2CH2OTs + I- -> CH3CH2CH2I + TsO-}.

أما مباشرةً، فكان على اليوديد أن يطرد $\ce{OH-}$ : فلا تفاعل. وللتوزيلات مجموعة مغادرة ممتازة، والظروف ليست حمضية ولا قاعدية بشدة.

تمرين 22.4 ★

أعطِ الألكينات المتكوّنة بنزع الماء الحمضي من البوتان-2-أول ومن 2-ميثيل البنتان-2-أول، والألكين الرئيسي.

حل

حل التمرين 22.4.

البوتان-2-أول: بوت-1-ين، وبوت-2-ين-(Z) و-(E)؛ والرئيسي بوت-2-ين-(E). 2-ميثيل البنتان-2-أول: 2-ميثيل بنت-2-ين (الرئيسي، ثلاثي الاستبدال) و2-ميثيل بنت-1-ين.

تمرين 22.5 ★★

اقترح تخليق ويليامسون للمركب 1-إيثوكسي-2-ميثيل البروبان وعلّل اختيارك للشريكين. ولماذا كان الاختيار الآخر سيعطي ألكينًا؟

حل

حل التمرين 22.5.

$\ce{(CH3)2CHCH2-O-CH2CH3}$ : 2-ميثيل بروبان-1-أولات الصوديوم مع البروموإيثان، أو إيثوكسيد الصوديوم مع 1-برومو-2-ميثيل البروبان. والهاليدان كلاهما أوليان، لكن 1-برومو-2-ميثيل البروبان متفرع بجوار الكربون المتفاعل، وهذا يبطئ SN2 ويدع القاعدة القوية تُحدث حذفًا (2-ميثيل البروبين). والاختيار الأول أفضل.

تمرين 22.6 ★★

يُحوَّل الأوكتان-2-أول-(R) إلى توزيلاته، ثم يُعالج بإيثوكسيد الصوديوم في الإيثانول. أعطِ الترتيب الفراغي للإيثر. وماذا كان سيُحصل عليه بتسخين الكحول نفسه مع حمض الكبريتيك؟

حل

حل التمرين 22.6.

تحفظ التوزيلات الترتيب (R)؛ ويقلبه SN2 مع الإيثوكسيد: 2-إيثوكسي أوكتان-(S) (تحتل OEt الرتبة الأولى كما كانت OTs). ومع حمض الكبريتيك والحرارة: حذف إلى أوكتينات (أساسًا أوكت-2-ين-(E))، عبر كاتيون كربوني ثانوي، مع ضياع الكيمياء الفراغية.

تمرين 22.7 ★★

اكتب آلية تفاعل 2-ميثيل البروبان-2-أول مع حمض الهيدروكلوريك المركّز وفسّر لماذا كان التفاعل سريعًا عند درجة حرارة الغرفة.

حل

حل التمرين 22.7.

برتنة OH؛ ثم فقد الماء نحو الكاتيون الكربوني الثالثي (بطيء)؛ ثم أسره بالأيون $\ce{Cl-}$ : 2-كلورو-2-ميثيل البروبان. وهو سريع لأن الكاتيون الكربوني الثالثي ثابت، والكلوريد، غير الذواب في الحمض، ينفصل.

تمرين 22.8 ★★

اكتب آلية تكوّن الإيثوكسي إيثان من الإيثانول في حمض الكبريتيك، والحذف المنافس.

حل

حل التمرين 22.8.

$\ce{CH3CH2OH + H+ -> CH3CH2OH2+}$ ؛ ويهاجم جزيء إيثانول ثانٍ الكربون من الخلف، بينما يغادر الماء (SN2): $\ce{(CH3CH2)2OH+}$ ، الذي يفقد بروتونًا: الإيثوكسي إيثان. والتفاعل المنافس: تأخذ قاعدة (الإيثانول، $\ce{HSO4-}$ ) بروتون $\beta$ من $\ce{CH3CH2OH2+}$ بينما يغادر الماء (E2): الإيثين.

تمرين 22.9 ★★

في اختبار التصنيف في هذا الفصل، أي كحول من بين البوتان-1-أول والبوتان-2-أول و2-ميثيل البروبان-2-أول يتعكّر أولًا؟ اكتب الناتج.

حل

حل التمرين 22.9.

2-ميثيل البروبان-2-أول (ثالثي)، فيعطي 2-كلورو-2-ميثيل البروبان، غير الذواب.

تمرين 22.10 ★★★

يعطي 3,3-ثنائي ميثيل البوتان-2-أول، عند تسخينه في وسط حمضي، أساسًا 2,3-ثنائي ميثيل بوت-2-ين، الذي يختلف هيكله الكربوني عن هيكل الكحول. اقترح آلية فيها انتقال 1,2 لمجموعة ميثيل في الكاتيون الكربوني، وعلّل هذا الانتقال.

حل

حل التمرين 22.10.

تعطي البرتنة وفقد الماء كاتيونًا كربونيًا ثانويًا بجوار كربون رباعي. فتنتقل مجموعة ميثيل من ذلك الكربون مع زوجها الرابط إلى الكربون الكاتيوني: فتصير الشحنة الموجبة على كربون ثالثي، أكثر ثباتًا. ويعطي فقد بروتون من كربون مجاور 2,3-ثنائي ميثيل بوت-2-ين الرباعي الاستبدال، وهو الألكين الأكثر ثباتًا.

تمرين 22.11 ★★★

صمّم تخليقًا للمركب 2-ميثوكسي بوتان-(S) انطلاقًا من بوتان-2-أول-(R)، وآخر انطلاقًا من بوتان-2-أول-(S)، يبقى الترتيب الفراغي في كل منهما تحت السيطرة.

حل

حل التمرين 22.11.

من البوتان-2-أول-(R): التوزيلات ((R))، ثم ميثوكسيد الصوديوم (SN2، انقلاب): 2-ميثوكسي بوتان-(S). ومن البوتان-2-أول-(S): حضّر الألكوكسيد (NaH) وأضف اليودوميثان: فالرابطة C–O للمركز الفراغي لا تُمس، فنحصل على 2-ميثوكسي بوتان-(S) مرة أخرى.

تمرين 22.12 ★★★

بيّن أن التوازن $\ce{2CH3CH2OH <=> (CH3CH2)2O + H2O}$ يمكن دفعه نحو الإيثر بإزالة الماء باستمرار، مستعملًا حاصل التفاعل (الفصل 7).

حل

حل التمرين 22.12.

$Q = [\text{إيثر}][\ce{H2O}]/[\ce{EtOH}]^2$ . وإزالة الماء كلما تكوّن تُبقي $[\ce{H2O}]$ و $Q$ صغيرين: $Q < K$ فيستمر التفاعل في تكوين الإيثر حتى يُستهلك الكحول.

22.7 مسألة: طريقان إلى إيثر

مسألة 22.1

مسألة نهاية الأسبوع — طريقا ويليامسون إلى ميثيل ثالثي بوتيل الإيثر، وإيثر مضبوط الكيمياء الفراغية من كحول نشط ضوئيًا، ونزع الماء من كحول ثالثي، وكتلة الإيثر المحصَّل عليها

أُنتج 2-ميثوكسي-2-ميثيل البروبان (ميثيل ثالثي بوتيل الإيثر، MTBE) على نطاق واسع مادةً مضافة إلى الوقود. الكتل المولية ( $\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ ): $\ce{C4H10O}$ 74.0، $\ce{C5H12O}$ 88.0، $\ce{CH3I}$ 141.9.

الجزء الأول — MTBE بتخليق ويليامسون.

اكتب زوجي الشريكين (ألكوكسيد وهاليد) اللذين يمكن أن يعطيا MTBE.
أي الزوجين يفشل؟ اكتب التفاعل الذي يحدث بدلًا من ذلك.
اكتب التفاعل الناجح وآليته.
كيف يُحضَّر ثالثي بوتوكسيد الصوديوم من 2-ميثيل البروبان-2-أول؟ ولماذا لا يُحضَّر بهيدروكسيد الصوديوم؟
لماذا يُجرى التفاعل في الكحول الجاف أو في مذيب لابروتوني؟
هل الناتج كيرالي؟

الجزء الثاني — إيثر نشط ضوئيًا.

يُحوَّل البوتان-2-أول-(R) إلى توزيلاته. اكتب التفاعل وأعطِ الترتيب الفراغي للتوزيلات.
تتفاعل التوزيلات مع ميثوكسيد الصوديوم. اكتب الناتج وترتيبه الفراغي.
أي ترتيب فراغي للكحول يعطي 2-ميثوكسي بوتان-(R) بالطريق نفسه؟
طريق آخر: ألكوكسيد البوتان-2-أول-(R) مع اليودوميثان. ما الترتيب الفراغي للناتج؟ ولماذا؟
أي تفاعل جانبي ينافس في السؤال 8، ولماذا كان محدودًا هنا؟
لماذا كان تسخين البوتان-2-أول-(R) مع الميثانول في حمض الكبريتيك سيعطي إيثرًا شبه راسيمي، إن أعطى إيثرًا أصلًا؟

الجزء الثالث — نزع الماء من كحول ثالثي.

اكتب آلية نزع الماء الحمضي من 2-ميثيل بوتان-2-أول.
أعطِ الألكينين وتوقّع الرئيسي منهما.
لماذا لا يتكوّن إيثر من هذا الكحول؟
لماذا يُقطَّر 2-ميثيل بوت-2-ين إلى الخارج كلما تكوّن؟
ارسم منحنى الطاقة لخطوة E1 وعلّم الخطوة المحددة للسرعة.
هل يمكن نزع الماء من كحول أولي بالآلية نفسها؟

الجزء الرابع — الكتل.

يُحوَّل $10.0\,\mathrm{g}$ من 2-ميثيل البروبان-2-أول إلى الألكوكسيد. احسب كمية المادة.
ما كتلة اليودوميثان اللازمة لفائض قدره $10\,\%$ ؟
احسب الكتلة النظرية للمركب MTBE.
احسب الكتلة المحصَّل عليها بمردود $75\,\%$ .

حل

حل المسألة 22.1.

1. ثالثي بوتوكسيد الصوديوم مع هاليد ميثيل؛ وميثوكسيد الصوديوم مع هاليد ثالثي البوتيل. 2. الثاني: فالميثوكسيد، وهو قاعدة قوية، يُحدث حذفًا من الهاليد الثالثي، $\ce{(CH3)3CBr + CH3O- -> (CH3)2C=CH2 + CH3OH + Br-}$ . 3. $\ce{(CH3)3CO- + CH3I -> (CH3)3COCH3 + I-}$ : يهاجم أكسجين الألكوكسيد كربون الميثيل من الخلف بينما يغادر اليوديد (SN2). 4. بالصوديوم (أو بهيدريد الصوديوم): $\ce{2(CH3)3COH + 2Na -> 2(CH3)3CO- + 2Na+ + H2}$ . والهيدروكسيد قاعدة أضعف من اللازم: $K = 10^{14.0 - 19.2} = 10^{-5.2}$ . 5. كان الماء سيبرتن الألكوكسيد ويهاجم الهاليد. 6. لا: لا مركز فراغي فيه. 7. بوتان-2-أول-(R) + TsCl (بيريدين) $\to$ توزيلات البوتان-2-يل-(R): احتفاظ. 8. 2-ميثوكسي بوتان-(S)، بانقلاب SN2. 9. بوتان-2-أول-(S). 10. 2-ميثوكسي بوتان-(R): تُحفظ الرابطة C–O للكربون الفراغي المركز؛ ولا تتكوّن إلا الرابطة O–C(ميثيل). 11. E2 (فالميثوكسيد قاعدة قوية والكربون ثانوي)، فتتكوّن بوتينات؛ وتحدّ منه القاعدة الصغيرة، والمجموعة المغادرة الممتازة ودرجة الحرارة المعتدلة. 12. يتأين الكحول المتبرتن إلى كاتيون كربوني ثانوي مستوٍ، يأسره الميثانول على الوجهين: إيثر راسيمي، مع بوتينات. 13. برتنة OH، ثم فقد الماء (بطيء) نحو الكاتيون الكربوني الثالثي، ثم فقد بروتون $\beta$ . 14. 2-ميثيل بوت-2-ين (الرئيسي، ثلاثي الاستبدال) و2-ميثيل بوت-1-ين. 15. الكاتيون الكربوني الثالثي معاق ويفقد بروتونًا بسهولة أكبر بكثير مما يستطيع جزيء كحول آخر أن يهاجمه. 16. لإزالة ناتج: فمع إبقاء $Q$ صغيرًا يستمر التفاعل، ولا يبقى الألكين على تماس مع الحمض. 17. حاجز أول مرتفع (فقد الماء، المحدد للسرعة) نحو الكاتيون الكربوني، ثم حاجز صغير نحو الألكين. 18. لا: الكاتيون الكربوني الأولي غير ثابت إلى حد كبير؛ والكحولات الأولية يُنزع منها الماء بالآلية E2 على الكحول المتبرتن، عند درجة حرارة أعلى. 19. $10.0/74.0 = 0.135\,\mathrm{mol}$ . 20. $1.10 \times 0.135 \times 141.9 = 21.1\,\mathrm{g}$ . 21. $0.135 \times 88.0 = 11.9\,\mathrm{g}$ . 22. $0.75 \times 11.9 =$ $8.9\,\mathrm{g}$ من MTBE.

المصطلحات المعرَّفة في هذا الفصل

عرض كل المصطلحات (852) في المسرد