مخطِّط مسارات التخليق العضوي – الكواشف والظروف والمردود والاقتصاد الذري

ماذا تعرض

يحضّر الكيميائيون الجزيء المستهدف من مادة بادئة أبسط عبر سلسلة من الخطوات، تحوّل كل منها مجموعة وظيفية إلى أخرى في ظروف محددة. وقد يعطي الكاشف الصحيح في ظروف خاطئة ناتجًا مختلفًا: فثنائي الكرومات المحمضة يعطي ألدهيدًا إذا قُطّر فور تكوّنه، لكنه يعطي حمضًا كربوكسيليًا عند التسخين مع الارتجاع. وفي كل خطوة يُفقد جزء من الناتج، لذا يكون المردود الكلي حاصل ضرب مردودات الخطوات، وتعطي المسارات الطويلة قليلًا من المادة المستهدفة. أما الاقتصاد الذري، المحسوب من المعادلة الموزونة، فيبيّن كم من كتلة المتفاعلات ينتهي في الناتج المرغوب.

طريقة الاستخدام

اختر «التحدي». اختر «الكاشف» و«الظروف»، ثم اضغط «طبّق الخطوة»؛ فيُحدَّث المسار وخريطة المجموعات الوظيفية ومخطط المردود الكلي بعد كل خطوة. ويشرح الاختيار الخاطئ سبب فشله. استخدم «تراجع» للعودة إلى الخطوة السابقة و«تلميح» لمعرفة نوع التفاعل التالي. حرّك منزلق «الكتلة البادئة» لترى الكتلة النظرية والكتلة المتوقعة من الناتج.

المعاملات القابلة للتغيير

• التحدي 1. إيثين → حمض الإيثانويك, 2. إيثان → إيثانال, 3. إيثانول → إيثانوات الإيثيل, 4. برومو إيثان → حمض البروبانويك, 5. بروبين → بروبانون, 6. بروبان-1-ول → بروبانون, 7. إيثين → بروبان-1-أمين, 8. إيثين → بروبانوات الميثيل, 9. بروب-2-إن-1-ول → حمض البروبينويك (حماية C=C), 10. إيثانول → إيثيل أمين
• الكتلة البادئة 1–100 g
• السماح بالتلميحات

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا يجب تقطير الألدهيد فور تكوّنه، بينما يُحضَّر الحمض الكربوكسيلي بالتسخين مع الارتجاع؟
2. لماذا يعطي مسار من أربع خطوات مردود كل منها 80 % مردودًا كليًا يقارب 41 % فقط؟
3. أي تفاعل يضيف ذرة كربون واحدة إلى السلسلة، وما اقتصاده الذري؟