الأستالات

الأستالات

الأستالات acetals هي إترات تحتوي على زمرتي ألكوكسيل RO- مرتبطتين بذرة من الكربون حيث R مجموعة ألكيل كالمتيل CH₃- والإتيل C₂H₅ -- وغيرهما، صيغتها العامة

الأستالات 508-12

وتميز الأستالات المتناظرة

الأستالات 508-13

من الأستالات المختلطة التي يختلف فيها جذرا الألكوكسيل

الأستالات 508-8

كما تميز الأستالات المفتوحة من الأستالات الحلقية

الأستالات 508-10

تشتق الأستالات نظرياً من تكاثف جزيء كربونيلي وجزيئين غوليين بحذف جزيء ماء:

الأستالات 508-9

ويخصُّ بعضهم المركبات المشتقة من الألدهيدات (حيث َR ذرة هدروجين) باسم أستالات في حين يطلقون اسم «كيتالات» على المركبات المشتقة من الكيتونات، علماً بأن أغلب الأستالات غير الحلقية المعروفة هي أستالات متناظرة.

تُعَدُّ الأستالات في التسمية الرسمية ثنائيات ألكوكسي الفحوم الهدروجينية، فيطلق مثلاً على المركب

الأستالات 508-6

اسم 2 ، 2ـ ثنائي إتوكسي البوتان.

وقد شاعت للأستالات أسماء مشتقة من أسماء الألدهيدات (أو الكيتونات) الموافقة

الأستالات 508-7

ثنائي متيل الفورمال أو المتيلال يوجد معادلة ثنائي إتيل الأستال أو الأستال.

أما الأستالات الحلقية المشتقة نظرياً أو عملياً من تكاثف مركب كربونيلي و α- غليكول عموماً، بخروج جزيء ماء، فتسمى ديوكسولان ـ1 ، 3 dioxolanes:

الأستالات 508-3

تحضيرها

تتكون الأستالات المشتقة من الألدهيدات والأغوال الأولية تكوّناً قابلاً للعكس بالفعل الوساطي لكمية ضئيلة من حمض كلور الماء في مزيج الألدهيد وزيادة من الغول، في حين يقود تفاعل المركبات الكربونيلية مع a - الغليكول إلى الديوكسولان.

تنتج الأستالات بتفاعل المركبات الكربونيلية مع أورتو فورميات الإتيل

الأستالات 508-4

تضم الإترات الفينيلية ـ وخاصة منها المركبان الحلقيان المتغايران ثنائي هدرو فوران وثنائي هدرو بيران ـ ضماً قابلاً للعكس الغول الأولي (أو الثانوي) بتأثير شوارد الهدروجين معطية أستالات مختلطة خاصة:

الأستالات 508-2

تنتج الأستالات بتفاعل غولات الصوديوم في كلور متيل الإتر:

RONa+ŔOCH₂Cl "ŔOCH₂OR

تصطنع الأستالات بتفاعل المركبات العضوية المغنزيومية مع أورتو كربوكسيلات الإتيل أو أورتو كربونات الإتيل:

الأستالات 508-1

خواصها

الأستالات سوائل رجراجة طيارة ذات رائحة إترية، حداها الأولان وهما المتيلال CH₂(OCH₃)₂، وثنائي متيل الأستال CH₃CH(OCH₃)₂ يمتزجان بالماء، وكذلك حال الديوكسولان. وتنقص نسبة انحلالها بازدياد التبادل على الكربون. وتعد الحدود الأولى مذيبات فهي تحل كميات كبيرة نسبياً من الأستيلين في الدرجة الصفر.

ليس للأستالات أهمية تذكر في الاصطناع إلا من حيث كونها مذيبات أحياناً، لكونها مركبات شديدة الثبات لايخربها سوى خماسي كلور الفوسفور أو التحلل بالماء hydrolysis بحضور الحموض القوية. وهي لا تتحلل بالماء في الأوساط المعتدلة أو القلوية لذلك يعد تحويل الألدهيد إلى أستال طريقة لحماية الوظيفة الألدهيدية من فعل الأسس، ويلجأ إليها عندما يراد تحويل وظيفة أخرى في الجزيء. وما تكوّن الأستالات المختلطة الحلقية إلا إحصاراً block للوظيفة الغولية الأولية. وما تكوين الأوكسولان إلا حماية في آن واحد للوظيفة الكربونيلية والوظيفة الغليكولية، كما في الانتقال من الغول CH₂OH-C≡CH إلى قرينه CH₂OH-C≡C-R، والذي لا يتم بالمعالجة بالصوديوم، ثم الألكلة، وذلك لتكوّن الإتر R-O-CH₂-C≡C-H بل بإحصار الوظيفة الغولية بالانضمام إلى ثنائي هدرو بيران، ثم ألكلة الناتج، وأخيراً تحليل الأستال المختلط تحليلاً مائياً في وسط حمضي للحصول على الغول المطلوب واستعادة ثنائي هدرو بيران:

الأستالات 508-11

وجود الأستالات واستعمالاتها

لا يصادف أي أستال ذي وظيفة بسيطة في الحالة الطبيعية إلا أن الوظيفة الأستالية توجد في الأوزيدات المتجانسة holosides وفي عدد كبير من الأوزيدات غير المتجانسة heterosides.

تستعمل الأستالات في صناعة عطور صابون الزينة وفي تركيب بعض أنواع البرنيق varnish العازلة وصموغ المعادن وزجاج الأمان (التريبلكس triplex)، ويعد تفاعل تكون الأستالات المشتقة من الألدهيدات غير الثابتة حافظاً لهذه الأخيرة وذلك لصمود الأستالات لفعل الأكسدة.

صلاح يحياوي

مراجع للاستزادة

ـ صلاح يحياوي، الكيمياء العضوية المفتوحة (منشورات جامعة دمشق 1968).

ـ صلاح يحياوي، الكيماء العضوية الحلقية (منشورات جامعة دمشق 1975).

-MORRISON & BOYD, Organic Chemistry (6th Edition,Prentice Hall 1992).