CALM/arwiki huggingface dataset:
في البداية كان من المعتقد أنه من الممكن بسهولة باستخدام قطعتين من البلوتونيوم-239 ذو الكتلة دون الحرجة وإطلاق كل واحدة على الأخرى لإحداث الانفجار النووي، وقد عمل بنموذج مدفع البلوتونيوم من هذا النوع لبعض الوقت خلال مشروع مانهاتن. اكتشف إميليو سيغري في أبريل عام 1944 أن البلوتونيوم المصنع من أجل القنبلة في المفاعل النووي (في هانفورد، واشنطن) بالرغم من كونه بلوتونيوم ذو درجة عالية إلا أنه يحوي فقط نسبة 0.9% من البلوتونيوم 240. ولم يكن بنقاوة عينات البلوتونيوم الأولية التي تم تطويرها في المسرع الدوراني في مختبر لورنس بيركلي الوطني في كاليفورنيا. بسبب وجود نظير البلوتونيوم-240، ولد المفاعل بلوتونيوم بمعدل اصدار نيترونات تلقائي أعلى من المعتقد سابقاً ولو استخدم نموذج المدفع لأنتج "تبدد" فوضوي ومكلف. معدل الانشطار التلقائي للبلوتونيوم-240 أكبر بأربعين ألف مرة من البلوتونيوم-239 وبالتالي في جهاز مدفع البلوتونيوم من النوع المخطط له في مشروع مانهاتن، السنتيمترات القليلة الأخيرة من المفترض أن تسافر خلال أقل من 40 ميكروثانية. بعد إدراك هذه المشكلة تم إعادة تنظيم كامل في مختبر لوس ألاموس حول مشكلة القنبلة الانهيارية، وبدأ العمل على "الرجل البدين" في يونيو عام 1944م.
تكمن صعوبة تصميم القنبلية الانهيارية في المقام الأول في احتمالية ضغط نواة البلوتونيوم ضمن كرة شبه مثالية، وفي حال لم يكن الضغط متناظراً فمن الممكن أن يؤدي لخروج نواة البلوتونيوم من السلاح جاعلاً إياه غير فعال (القنبلة القذرة). لإتمام عملية الضغط يجب تصميم نظام شديد الانفجار بعناية كسلسلة من العدسات المتفجرة والتي تستخدم متفجرات حارقة سريعة وبطيئة بشكل متناوب لتشكيل موجة صدمة متفجرة بالشكل الكروي المرغوب فيه. أثيرت فكرة من هذا النوع بوقت مبكر من قبل الفيزيائي ريتشارد تولمان خلال المناقشات الأولية حول التصاميم المحتملة للقنبلة، تحديداً بربط أجزاء عديدة من المواد الانشطارية بالمتفجرات والتي لاحقا سوف تجمع بشكل كروي. طورت هذه الفكرة لاحقاً على يد سيث ندرماير، الذي حاول ايجاد طريقة لانهيار كرة جوفاء من البلوتونيوم على كرة مصمتة من المادة نفسها داخلياً.
جائت فكرة استخدام الشحنات المشكلة من جيمس تك وطورها عالم الرياضيات جون فون نيومان، وربما نتجت فكرة انضغاط معدن البلوتونيوم نفسه تحت ضغوط مماثلة من حوارات مع إدوارد تيلر، والذي كانت معرفته بكيفية سلوك المعادن الكثيفة تحت ضغط عال متأثرة بدراساته النظرية لنواة الأرض مع جورج جاموف. في النهاية أصبح كل من فون نيومان وجورج كيستياكوفيسكي المصمم الرئيسي لنظام العدسة. ينسب لروبرت كريستي قيامه بالحسابات النهائية التي أظهرت أنه يمكن لكرة صلبة من البلوتونيوم ذات كتلة دون حرجة أن تنضغط للحالة الحرجة مبسطاً وبشكل كبير المهمة منذ المحاولات الأولية الصعبة لضغط الأشكال ثلاثية الأبعاد كالقذائف الكروية. بعد تقرير كريستي أطلق اسم "أداة كريستي" على سلاح نواة البلوتونيوم الصلبة.
بسبب آلية الإطلاق المعقدة، والحاجة للتزامن بين التفجير والتصميم الدقيق الذي لم يختبر من قبل، تعين إجراء اختبار كامل للمبدأ ليكون العلماء وممثلي الجيش على ثقة من نجاح العملية في ظل الظروف القتالية. في السادس عشر من يوليو عام 1945م تم إجراء تفجير تجريبي في موقع بعيد في نيو ميكسيكو يدعى ترينيتي لجهاز بنفس الآلية (دعي "الأداة" لأسباب أمنية). أعطى الاختبار طاقة 20 كيلو طن (80 تيراجولز) أكبر بضعفين إلى أربع أضعاف من المتوقع.
من الممكن استخدام طراز المدفع مع اليورانيوم المخصب، بالرغم من عدم ملائمته للبلوتونيوم، حيث تم العمل به في "الولد الصغير"، القنبلة التي ضربت هيروشيما. الأسلوب الانهياري أكثر فعالية وأمنا من أسلوب طراز المدفع، حيث التزامن التام للعدسات التفجيرية المطلوب لانفجار النواة بالشكل الصحيح، مما يقلل من فرص حدوث انفجار نووي أولي بشكل عرضي. بعد نجاح "الأداة"، تم توظيف أسلوب الانهيار تقريباً في جميع التصاميم الأمريكية للانشطار النووي، مع عدد قليل استخدمت أسلوب طراز المدفع بسبب متطلبات خاصة للتصميم.
بعد الحرب تم تطوير نظام الصواعق ل"الرجل البدين" (فنياً الرجل البدين طراز 1561) وتزويدها بنظام إطلاق أكثر موثوقية وتم إجراء بعض التغييرات البسيطة، وظهرت على نحو القنبلة الذرية مارك 3. تقريباً تم إضافة 100 وحدة للترسانة الأمريكية قبل التقاعد عام 1950م.
داخل القنبلة.
لا تزال مخططات قنبلتي "Fat Man" و"Little Boy" الداخلية محجوبة خلافا للمخططات الخارجية. إلا أن كثرين بحثوا في الموضوع من خلال جمع شهادات أعضاء برنامج منهاتن ووثائق الأعمال الجاسوسية بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفياتي إلى جانب الصور. هكذا عرفت المكونات ولكن بقي مجهولا شكلها وأماكنها وقائمة الأشياء لصنع قنبلة من هذا النوع.
في حال انفجار فاشل في الجو، وضع المهندسون نظام لتفجير القنبلة حال ارتطامها بسطح الأرض للحفاظ على سرية مكوناتها. الشحنة المخربة تتكون من 4 أعمدة AN-219 موضوعة في مقدمة القنبلة.
أبو الفضل العباس بن الأحنف الحنفي اليمامي النجدي, شاعر عربي عباسي وُلِد في اليمامة بِنجد وعِندما مات والده انتقل من نجد إلى بغداد ونشأ بِها وعاش مُتنقلاً ما بين بغداد وخراسان.
هو العباس بن الأحنف بن الأسود بن طلحة بن حدان بن كلدة بن جذيم بن شهاب بن سالم بن حية بن كليب بن عبد الله بن عدي بن حنيفة بن لجيم بن صعب بن علي بن بكر بن وائل.
أحب فتاة سماها فوز لأنها كانت كثيرة الفوز بالسباقات والمنافسات لكي لا يصرح باسمها الحقيقي وفي رواية علي بن سليمان الأخفش: أن العباس بن الأحنف كان من عرب خراسان، ومنشؤه ببغداد. وحدث أبو بكر الصولي فقال: "رأيت العباس بن الأحنف ببغداد بعد موت الرشيد، وكان منزله بباب الشام وكان لي صديقا ومات وسنه أقل من ستين سنة" وإذا صحت رواية الصولي وأن ابن الأحنف مات بعد هارون الرشيد تكون ولادة الشاعر نحو 103 هـ ولا يبقى مجال لما قاله ابن خلكان من أنه مات سنة 192 هـ تقريبا، في اليوم الذي مات فيه الكسائي النحوي المعروف، وان الرشيد أمر المأمون بالصلاة عليهما.. هو شاعر رقيق الغزل. قال عنه البحتري: إنه أغزل الناس. أبو الفضل عربي شريف النسب، أصله من بني حنيفة، ولكن أهله يقيمون بالبصرة. نشأ في بغداد وفيها اشتهر. اتصل بهارون الرشيد ونال عنده حظوة...
خالف الشعراء في طريقتهم فلم يتكسب بالشعر، وكان أكثر شعره بالغزل (شعر) والنسيب والوصف، ولم يتجاوزه إلى المديح والهجاء، وأشاد به المبرد في كتاب الروضة وفضله على نظرائه حين قال:
"وكان العباس من الظرفاء، ولم يكن من الخلعاء، وكان غزلا ولم يكن فاسقا، وكان ظاهر النعمة ملوكي المذهب، شديد الترف، وذلك بين في شعره، وكان قصده الغزل وشغله النسيب، وكان حلو مقبولا غزلا غزير الفكر واسع الكلام كثير التصرف في الغزل وحده ولم يكن هجاءً ولا مداحا"...
الذي ذهب إليه المبرد أيده اخرون منهم أبو الفرج القائل:"كان العباس شاعرا غزلا شريفا مطبوعا من شعراء الدولة العباسية، وله مذهب حسن، ولديباجة شعره رونق ولمعانيه عذوبة ولطف"." وفي ذلك يقول الجاحظ: ...
أخبر محمد بن يحيى عن ابن ذكوان، أنه قال :" سمعت إبراهيم بن العباس يصف -ابن الأحنف- فيقول: كان والله ممن إذا تكلم لم يحب سامعه أن يسكت، وكان فصيحا جميلا ظريف اللسان، لو شئت أن تقول كلامه كله شعر لقلت".
من شعره الغنائي قوله:
بيرل هاربُر ميناء وقاعدة عسكرية، يعتبر المقر الرئيسي لأسطول الولايات المتحدة في المحيط الهادئ. يقع جنوب جزيرة أواهو، التابعة لجزر هاواي. معروف بكونه كان هدفا لهجوم مباغت في 7 ديسمبر 1941 من اليابان، بسبب الحصار الاقتصادي الذي كانت تمارس الولايات المتحدة الأمريكية. وهذا الهجوم أسفر عن المشاركة النشطة من جانب الولايات المتحدة في الحرب العالمية الثانية. ورغم أن الولايات المتحدة أعلنت الحياد من الناحية الرسمية، إلا أنها شاركت في الحرب منذ أن بدأت بتقديمها الدعم والإمدادات إلى الدول التي كانت تواجه قوى المحور محاولة منها للحد من التوسع الياباني. ويعتبر ميناء بيرل هاربر أحد أميز المرافئ الحربية في العالم بمساحته الشاسعة وموقعه البحري ذي الحماية الطبيعية. ويتشكل من مصبين لمجرى نهر بيرل على مسطح مائي تربو مساحته على 26 كم² صالحة للملاحة، وبه ثلاث (أشباه بحيرات) وهي بحيرات بشواطئ أرضية شبه مكتملة. واشتق اسم الميناء من محار اللالئ الذي كان ينمو بمياهه قديمًا.
في عام 1887م أعطى كالاكوا، ملك هاواي، الحق للولايات المتحدة بإنشاء وتطوير مستودع لتموين السفن بالفحم بميناء بيرل هاربر. وقامت البحرية عام 1902م بأولى محاولاتها لتعميق المجرى الملاحي بإزالة الشعب المرجانية منها، واكتمل بناء أول حوض جاف للسفن عام 1919م.
الهدرجة هي تفاعل كيميائي يتم من خلاله إضافة الهيدروجين إلى مركب آخر. عادة ما يستخدم هذا التفاعل لتقليل أو تشبيع المركبات العضوية. يتطلب تفاعل الهدرجة بشكل عام وجود تحفيز؛ بدونه قد يتطلب التفاعل وجود درجات حرارة عالية جدا.
يسمى التفاعل العكسي للهدرجة باسم تفاعل نزع الهيدروجين. تسمى التفاعلات التي يتم فيها كسر الروابط أثناء إضافة الهيدروجين باسم التحلل الهيدروجين. الهدرجة مختلفة تماما عن البرتنة أو إضافة الهيدريد، عكس هذه الأخيرة يكون لمنتج أو منتجات تفاعل الهدرجة نفس شحنة المتفاعلات.
خلال تفاعل الهدرجة بشكل عام، يكون غاز ثنائي الهيدروجين مصدرا للهيدروجين. مع ذلك، وباعتباره تفاعلا مهما نسبيا فقد طورت العديد من التقنيات الأخرى، بعضها يستخدم مصادر أخرى غير ثنائي الهيدروجين؛ تسمى هذه النوعية من التفاعلات باسم الهدرجة التحويلية.
يستخدم تفاعل الهدرجة في العديد من المجالات، لا سيما في الصناعات البتروكيماوية (تحويل الألكينات إلى ألكانات) وصناعة الأغذية (هدرجة الدهون غير المشبعة إلى دهون مشبعة).
وصف تفاعل الهدرجة لأول مرة من قبل الكيميائي الفرنسي بول ساباتييه الذي يعتبر أب عمليات الهدرجة. بناء على العمل السابق لجيمس بويس، وهو كيميائي أمريكي يعمل في تصنيع منتجات الصابون، اكتشف ساباتييه في سنة 1897 أن إضافة آثار من النيكل كمحفز يسهل عملية إضافة الهيدروجين إلى الهيدروكربونات الغازية، وهي العملية التي أطلق عليها اسم "تفاعل ساباتييه". بفضل عمله المكثف في هدرجة المركبات العضوية وأعمال أخرى، حصل ساباتييه بحلول سنة 1912 على جائزة نوبل في الكيمياء مناصفة مع الكيميائي فيكتور غرينيار.
في وقت لاحق، تم استخدام الهدرجة في عدد من العمليات:
بحلول سنة 1922، وصف كل من فورهيس وآدامز جهازا لإجراء الهدرجة باستخدام ضغط مرتفع. استنادا إلى أعمال فورهيس وآدامز تم بحلول سنة 1926 تسويق "محرض بار" (شاكر بار)، وهو أول جهاز للهدرجة باستخدام حرارة وضغط مرتفعين، ولا يزال شائع الاستخدام إلى غاية اليوم.
في سنة 1938، اكتشف أوتو رولين ما سمي بتفاعل أوكسو (التشكيل بالهيدروجين) الذي يقوم علي إضافة الهيدروجين وأول أكسيد الكربون معا إلى الألكينات لإنتاج الألدهيدات. نظرا لأن هذه العملية تنطوي على تكوين رابطة كربون-كربون، فهي بالإضافة إلى العديد من التغييرات، لا تزال موضوع آنيا. شهدت سنوات الستينيات تطوير محفزات متجانسة مثل محفز ويلكينسون. بوصول الثمانينيات، برزت هدرجة نويوري اللامتناظرة كأحد التطبيقات الأولى للهدرجة في مجال التخليق غير المتماثل، وهو أحد فروع الكيمياء المتنام والتي تسمح بإنتاج مواد كيميائية محددة (الكيمياء الدقيقة).
بحلول سنة 2004، تم تطوير جهاز إتش كوب، وهو جهاز هدرجة متطور.
تعتبر تفاعلات الهدرجة بشكل عام متلائمة من الناحية الديناميكية الحرارية. يتطلب إحداث تفاعل الهدرجة وجود ثلاث مكونات رئيسية، الركيزة غير المشبعة، الهيدروجين (أو مصدر الهيدروجين)، والمحفز. يتم تفاعل الاختزال في درجات حرارة وضغط مختلفة اعتمادا على الركيزة ونشاط المحفز.
المتفاعلات.
المركبات القابلة للهدرجة هي مركبات كيميائية لها رابطة متعددة واحدة أو أكثر. في بعض الحالات، خاصة بالنسبة للمركبات التي تتوفر على رابطة ثلاثية، يعتمد المنتج النهائي أيضا على الظروف التي ستتم فيه الهدرجة. على سبيل المثال الألكاينات، إذا تمت هدرجتها بطريقة لطيفة، فإنها ستنتج الألكينات بينما إذا تمت هدرجتها في ظل ظروف قاسية فإنها ستنتج في هذه الحالة الألكانات المقابلة.
مصدر الهيدروجين.
أكثر مصادر الهيدروجين شيوعا في عملية الهدرجة هو غاز ثنائي الهيدروجين (H2)، يكون مخزنا عادة في أسطوانات مضغوطة. يتطلب تفاعل الهدرجة أيضا في كثير من الأحيان ضغط هيدروجين أكبر من الضغط الجوي. ينتج غاز ثنائي الهيدروجين صناعيا عن طريق إعادة تشكيل بخار الهيدروكربون (يقوم مبدأ عمل هذه الطريقة على تفاعل هيدروكربونات مثل الميثان وغيرها في وجود بخار الماء والحرارة).
يمكن أيضا في بعض التطبيقات المتخصصة الأخرى، استخلاص الهيدروجين (نتكلم عن "نقل") من "مانحي هيدروجين"، تكون غالبا على شكل مذيبات مثل الهيدرازين، ديهيدرونافثالين، ثنائي الهيدروانثراسين، الإيزوبروبانول، حمض الفورميك أو الهيكسادين الحلقي. في التركيب العضوي، تكون عملية الهدرجة بالنقل مفيدة لتقليل المركبات القطبية غير المشبعة مثل الكيتونات أو الألدهيدات أو إيمينات.
المحفزات.
حتى وإن كانت ظروف التفاعل مواتية من الناحية الديناميكية الحرارية، فمن الصعب جدا بدأ تفاعل الهدرجة بسبب الثبات العالي للهيدروجين. وهكذا مع بعض الاستثناءات، لا يحدث أي تفاعل بين ثنائي الهيدروجين (H2) والمركب العضوي عند درجة حرارة أقل من 480 درجة مئوية وفي حالة عدم وجود محفز. من ناحية، فإن تسخين وسط التفاعل إلى درجة حرارة عالية غير عملي (على الرغم من أنه ممكن)، ومن ناحية أخرى، لا يمكن لبعض المركبات العضوية أن تتحمل درجة حرارة عالية. وبالتالي فإن الحل المفضل يتمثل في استخدام محفز. سوف يرتبط هذا المحفز بكل من الهيدروجين والمركب غير المشبع، وبالتالي "يساعد" في التفاعل بينهما.
تعتبر معادن مجموعة البلاتين، ولا سيما البلاتين والبلاديوم والروديوم والروثينيوم، محفزات نشطة بشكل خاص، ويمكنها العمل في ظل درجة حرارة منخفضة وضغط غاز (H2) منخفض.
في المقابل، طورت محفزات أخرى انطلاقا من الفلزات الأساسية، ولا سيما تلك المنحذرة من النيكل (مثل نيكل راني أو نيكل أوروشيبارا) كبديل أكثر اقتصادي، ولكنها بشكل عام تبقى أبطأ أو تتطلب درجات حرارة وضغط غاز عاليين (خاصة محفز نيكل راني). لذلك، من الضروري إيجاد حل وسط بين تفاعل المحفز (وبالتالي سرعة التفاعل) وسعره، وكذلك سعر المعدات اللازمة للعمل تحت ضغط مرتفع. هناك أيضا محفزات مطورة إنطلاقا من الكوبالت والحديد وكروميت النحاس أو الزنك.
تنقسم المحفزات إلى عائلتين رئيسيتين هما:
الديناميكا الحرارية و الآلية.
تكون آليات التحفيز غير المتجانس والتحفز المتجانس في معظم الحالات متشابهة نسبيا. حيث يرتبط المحفز (معدن) بجزيء الهيدروجين، ومن ثم بالمركب عن طريق رابطة المتعددة، لينقل بعدها ذرات الهيدروجين واحدة تلو أخرى. من خلال هذه الآلية، تضاف ذرات الهيدروجين على نفس الجانب الذي توجد به الرابطة المتعددة، وبالتالي يمكننا القول بأنه تفاعل إضافة من النمط مع.
التحفيز غير المتجانس.
ترتبط كل ذرة من جزيء ثنائي الهيدروجين بالمحفز (عادة ما يكون معدنا)، الشئ الذي يجعل الرابطة الموجودة بين الذرتين أكثر هشاشة وعاجزة إلكترونيا، فتصبح قابلة للتفاعل مع الرابطة المتعددة الغنية بالإلكترونات. كنتيجة لذلك تضاف ذرة هيدروجين إلى الرابطة المزدوجة (هذه الخطوة قابلة للعكس) ثم تضاف بعدها الذرة الأخرى (هذه الخطوة لا رجوع عنها في ظل ظروف الهدرجة).
التحفيز المتجانس.
في معظم عمليات الهدرجة باستخدام المحفزات المتجانسة، يرتبط المعدن بالهيدروجين وبالمركب المراد هدرجته، لتكوين وسيط مكون من المركب والفلز والهيدروجين معا. إذا افترضنا أن التسلسل العام للتفاعلات هو التسلسل الموصوف أدناه، أو على الأقل تسلسل قريب جدا منه (نأخذ هنا الألكين مثلا كمركب).
تأثير الضغط على عملية الهدرجة.
بزيادة ضغط غاز الهيدروجين، تزداد معه نسبة إذابة هذا الغاز في المذيب، وهو ما يؤدي بدوره إلى زيادة عدد جزيئات الهيدروجين المفككة (النشطة) بواسطة الفلز. من ناحية أخرى، تؤدي زيادة ضغط غاز الهيدروجين بشكل كبير إلى تقليل قابلية ذوبان المادة المتفاعلة الرئيسية، والتي يمكن أن تتبلور أو تترسب على جسيمات المحفز؛ وهو ما سيوقف تفاعل الهدرجة.
الهدرجة الخالية من الفلزات.
لمعظم الأغراض العملية ، تتطلب الهدرجة محفزًا معدنيًا. ومع ذلك ، يمكن أن تنطلق الهدرجة من بعض المانحين للهيدروجين بدون محفزات ، والجهات المانحة للهيدروجين التوضيحية هي ثنائي أميد وأيزوبروبوكسيد الألومنيوم ، وهذا الأخير يوضحه اختزال ميروين - بونندورف - فيرلي. تم فحص بعض أنظمة التحفيز الخالية من المعادن في البحث الأكاديمي. أحد هذه الأنظمة لتقليل الكيتونات يتكون من ثلاثي البيوتانول وثلاثي بوتوكسيد البوتاسيوم ودرجات حرارة عالية جدًا. يصف التفاعل الموضح أدناه هدرجة البنزوفينون:
وجدت دراسة حركية كيميائية أن هذا التفاعل هو من الدرجة الأولى في جميع المواد المتفاعلة الثلاثة مما يشير إلى حالة انتقالية دورية مكونة من 6 أعضاء.
يعتمد نظام آخر للهدرجة الخالية من المعادن على مركب الفوسفين-بوران ، المركب 1 ، والذي أطلق عليه اسم زوج لويس المحبط. يقبل بشكل عكسي ثنائي الهيدروجين في درجات حرارة منخفضة نسبيًا لتكوين بورات الفوسفونيوم 2 التي يمكن أن تقلل من الإيمينات المعوقة البسيطة.
الكيمياء العضوية.
هدرجة الروابط المتعددة بين الكاربون والكاربون.
تعد هدرجة روابط الكاربون-كربون المتعددة (المزدوجة أو الثلاثية)، أحد أحدأهم تطبيقات الهدرجة التحفيزية في الكيمياء العضوية. تستخدم هذه التقنية فعليا في صناعة المواد الغذائية، لتشبع الدهون غير المشبعة وتحويلها من حالتها السائلة إلى الصلبة. في عملية الهدرجة هذه يستخدم بشكل عام ثنائي الهيدروجين مع محفز غير قابل للذوبان، مثل البلاديوم أو البلاتين أو الإيريديوم أو النيكل (نيكل راني). يمكن أن تشكل الهدرجة الجزئية للرابطة الثلاثية للألكينات مركبين: مماكبي الألكين المقابل E أو Z. يؤدي الاختيار الذي يتم الرسو عليه للمحفز أحيانا دورا مهما في الحصول بشكل تفضيلي على واحد من هذين الشبيهين الفراغيين (أمثلة: استخدام الليندلار كمحفز يؤدي في النهاية لإنتاج الشبيه Z بشكل تفضيلي؛ في المقابل يميل النظام المعتمد على الصوديوم أو الأمونيا أكثر نحو إنتاج الشبيه E).
مع ذلك، وفي ظل ظروف الهدرجة، يتم في غالب الأحيان هدرجة الألكينات نفسها بسرعة إلى ألكان؛ باستخدام محفزات خاصة أقل تفاعلا، مثل محفز الليندلار، يمكن إيقاف الهدرجة في مرحلة الألكين.
يلعب العائق الفراغي دورا مهما في تسهيل الهدرجة التحفيزية للألكينات، حيث يسمح إما بتنفيذ هذا التفاعل عند ضغط ودرجة حرارة "عاديين"، أو يتطلب ظروفا أكثر قسوة.
وبالتالي، سيتم هدرجة الألكين أحادي الاستبدال بسهولة، بينما سيكون من الصعب هدرجة الألكين متعدد الاستبدال.
يمكن أن تكون الهدرجة أيضا مقياسا لاستقرار المركبات غير المشبعة. على سبيل المثال من خلال ملاحظة عملية هدرجة كل من السيكلوهكسين والسيكلوهكسل 1,3-ديين، يمكننا استقراء الحاصل لاستنتاج تفاعل السيكلو هاكساترين النظري (ذي الروابط الموضعية المزدوجة) وبالتالي مقارنة استقراره مع البنزين، وهو ما يجعل من عملية قياس تأثير الاستقرار الناتج عن عدم تموضع الروابط المزدوجة في مركب عطري ممكنة.
هدرجة الروابط المتعددة الأخرى.
يمكن عن طريق الهدرجة أيضا اختزال الروابط المتعددة بين الكربون وذرة متغايرة أو بين ذرة متغايرة وأخرى. على وجه التحديد، من الممكن اختزال مجموعات النترو والإيمين والأكسيم.
عملية هابر على سبيل المثال، وهي عملية واسعة النطاق تقوم بهدرجة النيتروجين لإنتاج الأمونيا:
يمكن أيضا هدرجة ثنائي الأكسجين جزئيا إلى بيروكسيد الهيدروجين، ولكنها تبقى عملية غير متطور بشكل جيد.
تستعمل عملية الهدرجة في العديد من التطبيقات الصناعية.
من بين تلك التطبيقات نجد على سبيل المثال لا الحصر: عملية هابر، وهي عملية هدرجة تمكن من تحويل ثنائي النيتروجين إلى أمونيا، وأيضا عملية بيرجيوس المستعملة في تصنيع البنزين الاصطناعي انطلاقا من الفحم الحجري. تُستخدم الهدرجة أيضا في الصناعات البتروكيماوية، لتحويل الألكينات إلى ألكانات أقل تطاير، وكذا تحويل المركبات العطرية إلى ألكانات مشبعة (بارافينات) وألكانات حلقية (نافثينات). بالإضافة إلى استعمالها التكسير الهيدروجيني للمخلفات الثقيلة لتحويلها إلى ديزل.
سكر الزيليتول (بوليول) كذلك، هو نتاج لعملية هدرجة الزيلوز.
أهم الآثار الجانبية للهدرجة غير المكتملة للمواد الدهنية هي مماكبة بعض المركبات غير المشبعة لتنتج على وجه التحديد أحماضا دهنية غير مشبعة (أحماض دهنية متحولة)، وهي أشكال تقابلية مختلفة تماما عن الأحماض الدهنية المقرونة السائدة طبيعيا. ينتج ذلك بسبب الحرارة القياسية لتكوين المنخفظة التي تمتاز بها المركبات التقابلية، وبالتالي فهي تتكون بشكل تفضيلي من الناحية ديناميكية الحرارية، مما يؤدي توازن الرابطة المتقابلة أو المقترنة بنسبة تقارب 1: 2. مع ذلك، للأحماض الدهنية التقابلية الناتجة عن عملية الهدرجة آثار بالغة على الصحة، حيث ان استهلاكها يزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية. ارتباطا هذا، تميل التشريعات في أوروبا والولايات المتحدة إلى أن تكون أكثر صرامة مع هذه المنتجات، من خلال تقييد بيعها والزام المصنعين بضرورة وضع نوع الدهون على ملصقات المنتجات الدهنية المشبعة المباعة في المتاجر.
في الكيماء العضوية التفاعلات الشغوفة بالإلكترونات (المحبة للإلكترونات) هي تفاعلات إضافة حيث يتم إزالة رابطة باي من مركب كيميائي بتفاعل رابطتين تساهميتين جديدتين. وفي الإضافة المحبة للإلكترونات غالبا ما تتم للمواد التي بها رابطة كربون-كربون ثنائية أو ثلاثية.
Y-Z + C=C → Y-C-C-Z
القوة الدافعة لهذا التفاعل هو تكون متفاعل شغوف بالإلكترونات Y+ وهذا يكون رابطة تساهمية مع نظام (-C=C-) مشبع غني بالإلكترونات (الخطوة الأولي).
+step (1) Y+ + -C=C- → Y-C-C-
في الخطوة الأولي من التفاعل الشغوف بالإلكترونات يتحد المركب الوسيط الموجب الشحنة مع (Z) والذي يكون غني بالإلكترونات لتكوين الرابطة التساهمية الثانية.
step (2) Y-C-C+- + Z → Y-C-C-Z
الخطوة الثانية تتواجد أيضا في تفاعل SN1. العدد المحدد للشغوف بالإلكترونات وطبيعة المركب الوسيط الموجب الشحنة ليست دائما واضحة وتعتمد على المتفاعلات وظروف التفاعل.
وفى كل تفاعلات الإضافات الغير متماثلة للكربون فإن إتجاه سير التفاعل مهم للغاية ويتم تحديده طبقا لقاعدة ماركينيكوف. مركبات البورون العضوية ينتج منها إضافة معاكسة لقاعدة ماركينيكوف. ويحدث هجوم للمتفاعلات المحبة للإلكترونات على الأنظمة الأروماتية وينتج منها استبدال أروماتي شغوف بالإلكترونات أكثر من تفاعلات الإضافة.
المحب للإلكترونات إلكتروفيل هو مصطلح في الكيمياء، يعبر عن أي متفاعل ينجذب إلى الإلكترونات المشاركة في التفاعل الكيميائي باستقبال زوج من الإلكترونات للترابط مع شغوف بالنواة. ولأن المتفاعلات الشغوفة بالإلكترونات تستقبل إلكترونات، فإنها تكوّن أحماض لويسية (شاهد نظرية تفاعل حمض-قاعدة). معظم المتفاعلات الشغوفة باللإلكترونات موجبة الشحنة.
ومن المتفاعلات الشغوفة بالإلكترونات المهمة الأيون الكربوني الموجب، ويستخدم في كثير من تفاعلات الكيمياء العضوية.
في الكيمياء ، المحبب الكهربائي الشغوف بالإلكترونات أو هو نوع كيميائي يشكل روابط مع محبي النيوكليوفيل بقبول زوج الإلكترون. نظرًا لأن المركبات الكهربائية تقبل الإلكترونات، فهي أحماض لويس . معظم المركبات الكهربائية مشحونة إيجابيا، ولها ذرة تحمل شحنة موجبة جزئية، أو لديها ذرة لا تحتوي على ثماني إلكترونات.
تتفاعل الإلكتروفيلات بشكل أساسي مع محبي النواة من خلال تفاعلات الإضافة والاستبدال. تشتمل المركبات الكهربائية التي يتم رؤيتها بشكل متكرر في التوليفات العضوية على الكاتيونات مثل H + و NO + ، والجزيئات المحايدة المستقطبة مثل HCl ، وهاليدات الألكيل ، وهاليدات الأسيل ، ومركبات الكربونيل ، والجزيئات المحايدة القابلة للاستقطاب مثل Cl 2 و Br 2 ، والعوامل المؤكسدة مثل الحموضة العضوية، والأنواع الكيميائية التي لا تفي بقاعدة الثمانيات مثل الكربينات والجذور ، وبعض أحماض لويس مثل BH 3 و هيدريد ثنائي إيزوبوتيل ألومنيوم.
إضافة الهالوجينات.
تحدث هذه بين الألكينات والمركبات الكهربائية، وغالبًا ما تكون الهالوجينات كما هو الحال في تفاعلات إضافة الهالوجين . تتضمن التفاعلات الشائعة استخدام ماء البروم للمعايرة مقابل عينة لاستنتاج عدد الروابط المزدوجة الموجودة. على سبيل المثال، إيثيلين + بروم → 1،2-ديبروموثان :
تسمى هذه العملية آلية Ad E 2 ("إضافة، محبة للكهرباء، من الدرجة الثانية"). يتفاعل أيضًا اليود (I 2 ) ، والكلور (Cl 2 ) ، وأيون السلفينيل (RS + ) ، وكاتيون الزئبق (Hg 2+ ) ، وثنائي كلورو كاربين (: CCl 2 ) من خلال مسارات مماثلة. سيظهر التحويل المباشر من 1 إلى 3 عندما يكون Br - فائضًا كبيرًا في وسط التفاعل. قد يكون أيون-برومو كاربينيوم الوسيط سائدًا بدلاً من 3 إذا كان للألكين بديل مثبت للكاتيونات مثل مجموعة فينيل. يوجد مثال على عزل أيون البرومونيوم 2 .
إضافة هاليدات الهيدروجين.
تضاف هاليدات الهيدروجين مثل كلوريد الهيدروجين (HCl) إلى الألكينات لإعطاء هاليدات الألكيل في عملية الهالوجين المائي . على سبيل المثال، يؤدي تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الإيثيلين إلى إنتاج كلورو إيثان. يستمر التفاعل مع وسيط الكاتيون، ويكون مختلفًا عن إضافة الهالوجين المذكورة أعلاه. ويرد أدناه مثال على ذلك:
بهذه الطريقة، تعتمد الانتقائية الفراغية للمنتج، أي من أي جانب Cl - على أنواع الألكينات المطبقة وظروف التفاعل. على الأقل، أي من ذرتي الكربون التي سيتم مهاجمتها بواسطة H + يتم تحديده عادةً بواسطة قاعدة ماركوفنيكوف . وهكذا، يهاجم H + ذرة الكربون التي تحمل بدائل أقل بحيث تتشكل الكربوهيدرات الأكثر استقرارًا (مع البدائل الأكثر استقرارًا).
هذا مثال آخر على آلية Ad E 2 . يتفاعل فلوريد الهيدروجين (HF) ويوديد الهيدروجين (HI) مع الألكينات بطريقة مماثلة، وسيتم إعطاء منتجات من نوع ماركوفنيكوف. يأخذ بروميد الهيدروجين (HBr) هذا المسار أيضًا، ولكن في بعض الأحيان تتنافس عملية جذرية وقد يتشكل خليط من الأيزومرات. على الرغم من أن الكتب المدرسية التمهيدية نادرًا ما تذكر هذا البديل، فإن آلية Ad E 2 تنافسية بشكل عام مع آلية Ad E 3 (الموصوفة بمزيد من التفصيل للألكينات، أدناه) ، حيث يحدث نقل البروتون والإضافة المحبة للنووية بطريقة منسقة . يعتمد مدى مساهمة كل مسار على العديد من العوامل مثل طبيعة المذيب (على سبيل المثال، القطبية) ، و نيوكليوفستي لأيون الهاليد، واستقرار الكربوهيدرات، والتأثيرات الفراغية. كأمثلة موجزة، فإن تكوين الكربوهيدرات المستقرة وغير المربوطة بشكل معقّم يفضل مسار Ad E 2 ، بينما يفضل أيون بروميد محب للنيوكليوفيل مسار Ad E 3 إلى حد أكبر مقارنة بالتفاعلات التي تتضمن أيون الكلوريد.
في حالة الألكينات المستبدلة بالديالكيل (على سبيل المثال، 3-هيكسين) ، فإن كاتيون الفينيل الوسيط الذي سينتج عن هذه العملية يكون غير مستقر بدرجة عالية. في مثل هذه الحالات، يُعتقد أن البروتونات المتزامنة (بواسطة حمض الهيدروكلوريك) وهجوم الألكين بواسطة النوكليوفيل (Cl - ) يحدثان. يُعرف هذا المسار الميكانيكي بعلامة Ingold Ad E 3 ("إضافة، محبة للكهرباء، ترتيب ثالث"). نظرًا لأن التصادم المتزامن لثلاثة أنواع كيميائية في اتجاه تفاعلي غير محتمل، يُعتقد أنه يتم الوصول إلى حالة الانتقال الجزيئي عندما تهاجم النوكليوفيل ارتباطًا ضعيفًا متشكلًا بشكل عكسي للألكين و HCl. تتوافق هذه الآلية مع "الإضافة المضادة في" الغالب (&gt; 15: 1 "anti" : "syn" للمثال الموضح) لمنتج المعالجة بالكلور وقانون المعدل الجزيئي، Rate = "k" [alkyne] [HCl] 2 . دعماً لترابط alkyne-HCl المقترح، تم تمييز مركب على شكل حرف T من alkyne و HCl من الناحية البلورية.
في المقابل، يتفاعل فينيلبروبين بواسطة آلية Ad E 2 ip ("إضافة، محبة للكهرباء، من الدرجة الثانية، زوج أيوني") لإعطاء "منتج المزامنة" في الغالب (~ 10: 1 "syn" : "anti" ). في هذه الحالة، يتم تكوين كاتيون الفينيل الوسيط بإضافة حمض الهيدروكلوريك لأنه يستقر بالرنين بواسطة مجموعة فينيل. ومع ذلك، فإن عمر هذه الأنواع عالية الطاقة قصير، وينهار زوج أيون أيون كلوريد الفينيل الناتج على الفور، قبل أن تتاح الفرصة لأيون الكلوريد لترك غلاف المذيب، لإعطاء كلوريد الفينيل. يتم استخدام قرب الأنيون من جانب فينيل الكاتيون حيث تمت إضافة البروتون لترشيد الغلبة المرصودة لإضافة "التزامن."
ترطيب.
يستخدم حمض الكبريتيك كعامل مساعد في أحد تفاعلات الترطيب الأكثر تعقيدًا. يحدث هذا التفاعل بطريقة مشابهة لتفاعل الإضافة ولكن له خطوة إضافية يتم فيها استبدال مجموعة OSO 3 H بمجموعة OH ، مكونة كحول:
كما يتضح، يشارك H 2 SO 4 في التفاعل الكلي، ومع ذلك فإنه يظل دون تغيير لذلك يتم تصنيفه كعامل مساعد.
هذا هو رد الفعل بمزيد من التفصيل:
بشكل عام، تضيف هذه العملية جزيءًا من الماء إلى جزيء الإيثين.
يعد هذا تفاعلًا مهمًا في الصناعة، حيث إنها تنتج الإيثانول ، والتي تشمل أغراضها الوقود والمواد الأولية للمواد الكيميائية الأخرى.
مشتقات مراوان.
العديد من المواد الكهربائية تكون مراوية ومستقرة بصريًا . عادةً ما تكون المواد الكهربائية اللولبية نقية بصريًا أيضًا.