' G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko
orqali o ‘tkazilsa, u holda asetilenidlar —
Download 6.95 Mb. Pdf ko'rish
|
orqali o ‘tkazilsa, u holda asetilenidlar — asetilenning metalli hosi lalari olinadi: H C ^ C H + 2AgOH —> AgC = CAg + 2H20 kumush asetilenid HC = CH + 2CuOH -» CuC = CCu + 2H20 mis (I)- asetilenid
Olinishi. Sanoatda va laboratoriyada asetilen kalsiy karbidni suv bilan o'zaro ta’sir ettirib olinadi: CaC
2 + 2H20 - » Ca(OH)2 + C2H2 Asetilen ko'plab miqdorlarda metandan olinadi: 2CH
4 - » CH = CH + 3H2 Ishlatilishi. Asetilen sanoatda ko'pchilik kimyoviy sintezlarda boshlang'ich xomashyo sifatida ishlatiladi. Undan sirka kislota, sintetik kauchuk, polivinilxlorid smolalar olinadi. Tetraxloretan С Н С 1,— CHClj— asetilenga xlorning birikish mahsuloti — yog'lar va ko'pchilik organik moddalarni yaxshi erituvchi hisoblanadi va eng muhimi o't olish xavfi yo'qligidir. Asetilendan metallarni avtogen payvandlashda foydalaniladi. 16.9- §. Diyen uglevodorodlar Uglerod zanjirida ikkita qo'shbog' bo'ladigan uglevodorodlar diyen uglevodorodlar deyiladi. Ulaming tarkibini umumiy С лН 2л_2
formula bilan ifodalash mumkin. Ular asetilen uglevodorodlarga izomerdir. Diyen uglevodorodlarning nom i to'yingan uglevodorodlar nomidan oxirgi harfini — diyen qo'shimchaga almashtirib hosil qilinadi. Raqamlar bilan q o‘shbog‘laming zanjirda joylashgan o ‘mi ko‘rsatiladi. Masalan (qavslar ichida trivial nomlari berilgan): C H 2= C H -C H = сн2 сн2= с -сн = сн2 butadiyen (divinil) 2-m etilbutadiyen-l,3 (izopren) Dien uglevodorodlarning umumiy xalqaro nomi —alkadiyenlar. Alkadiyenlar uchun uglerod zanjirining izomeriyasi va qo'sh bog‘laming holat izomeriyasi b o‘lishi mumkin. Molekulalarida qo‘shbog‘lar oddiy bog'lanishlar bilan ajratil- gan alkadiyenlar k o‘p ishlatiladi, bular — divinil, boshqacha aytganda butadiyen-1,3 (oson suyuqlikka aylanadigan gaz) va izopren, ya’ni 2-m etilbutadiyen-l,3 (qaynash temperaturasi past bo'lgan suyuqlik). K im yoviy xossalari jih atid an b u tadiyen bilan izopren to'yinmagan uglevodorodlarga o'xshaydi — biriktirib olish reak siyalari ular uchun xosdir. Odatda modda bu diyenlar molekula larining uchlariga birikadi. Masalan, brom bilan o'zaro ta’sir- lashganda qo'shbog'lar uziladi, chekkadagi uglerod atomlariga brom atomlari birikadi, erkin valentliklar esa qo'shbog' hosil qiladi, ya’ni birikish natijasida qo'shbog' siljiydi: CH 2= C H -C H = C H 2+Br2 - » CH2B r-C H = C H -C H 2Br Brom mo'l bo'lganda uning yana bitta molekulasi qolgan qo'shbog'ga birikishi mumkin. Butadiyen etil spirt bug'larini katalizator ustidan o'tkazilganda {S.V .Lebedev usuli) hosil bo'ladi: 2CH
3- C H 2OH -> CH2= C H -C H = C H 2+ H 2+2H20 Lekin sanoatda butadiyen olishning eng istiqbolli usuli neftni qayta ishlash gazlarida va yo'ldosh gazlarda bo'ladigan butanni katalitik degidrogenlashdir: C H
3- C H 2- C H 2- C H 3 -» CH2= C H —CH =C H ,+2H 2 Izopentanni (2-metilbutanni) katalitik degidrogenlash yo'li bilan izopren olinadi: Butadiyen va izopren polimerlanadi va sopolimerlanadi, ya’ni boshqa to'yinmagan birikmalar bilan birgalikda polimerlanadi va kauchuklar hosil qiladi. 16.10- § . Tabiiy va sintetik kauchuklar K a u c h u k l a r — elastik materiallar bo'lib, ulardan vulkanlash (oltingugurt bilan birga qizdirish) yo'li bilan rezina olinadi. Kauchuklardan samolyot, avtomobil va velosipedlarning g'ildiraklari uchun pokrishka va kameralar tayyorlanadi. Ular elektr izolatsiyasi uchun, sanoat mahsulotlari va tibbiyot asboblari ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Tabiiy kauchuk kimyoviy tarkibiga ko'ra yuqori molekular to'yinmagan uglevodorod bo'lib, tarkibi (C 5
dan 3000 gacha bo'ladi. Tabiiy kauchuk — izoprenning polimeri: nCH = С — C H = C H . —* ( -C H . - C = C H - C H - ) 2 I 2 2 j 2 n C H
3 C H
3 izopren
tabiiy kauchuk (poliizopren) U kauchukli o'simliklarning, asosan geveyaning (Braziliya) shirasidan olinadi. Braziliya — kauchukning vatani. Sanoat miqyosida sintetik kauchuk dastlab 1932- yilda S.V.Le bedev usuli bilan olingan. U divinilni polimerlab olinadi. Katalizator (natriy metali) ishtirokida boradigan polimerlanish jarayonini ushbu sxema bilan ifodalash mumkin: «С Н , = CH - CH = C H , - » ( - C H , - CH = CH - C H , - ) 2
2
2 'n butadiyen-1,3 sintetik kauchuk (polibutadiyen) Lebedev usuli bo'yicha sintetik kauchuk olish uchun xom ashyo sifatida etil spirt ishlatiladi. Endilikda butanni katalitik degidrogenlash yo'li bilan butadiyen olish usuli ishlab chiqilgan. Lekin butadiyen kauchuk elastikligi va yedirilishga chidamliligi jihatidan tabiiy kauchukdan keyin turadi. Hozirgi vaqtda strukturasi tabiiy kauchuknikiga o'xshash s t e r e o r e g u l a r t u z i l g a n (unda metil gruppalar qat’iy muayyan tartibda joylashgan bo'ladi) izopren kauchuk ishlab chiqarish yo'lga qo'yilgan. Stereoregular tuzilishli butadiyen kauchuk ham olingan, u divinil kauchuk deyiladi. Stereoregular tuzilgan izopren va divinil kauchuklar xossalari jihatidan tabiiy kauchukka yaqin turadi, divinil kauchuk esa yedirilishga chidamliligi jihatidan hatto tabiiy kauchukdan ustun turadi. Tabiiy va sintetik kauchuklarning sifatini yaxshilash uchun ular rezinaga aylantiriladi. Rezina — bu vulkanlangan kauchuk. Vulkanlashning mohiyati shundan iboratki, kauchukning chi- ziqsimon (ipsimon) molekulalariga qo'shbog‘lar bor joyda oltin gugurt atomlari birikadi va bu molekulalarni go'yo bir-biriga tikadi. Vulkanlash natijasida yopishqoq va bo'sh kauchuk elastik rezinaga aylanadi. Rezina kauchukdan puxta va temperatura o'zgarishlariga chidamliroq bo'ladi. 16.11- §. Arom atik uglevodorodlar (arenlar) Molekulasida atomlarning o‘ziga xos bog‘lanishIi siklik grup- pasi — benzol yadrosi bor birikmalar aromatik birikmalar deyi ladi. Aromatik uglevodorodlarning xalqaro nomi — arenlar.
6
sining tuzilishini aks ettiruvchi formulani dastlab nemis kimyogari Kekule taklif etgan (1865) edi: HC ^ C H I II Н С Ч ^ C H CH Benzol molekulasida uglerod atomlari to'g'ri yassi oltiburchaklik hosil qiladi, lekin odatda u cho'ziq holda chiziladi. Benzol molekulasining tuzilishini asetilendan hosil bo'lish reaksiyasi ( 16. 12- § ga q.) bilan uzil-kesil isbotlanadi. Struktura formulasida navbatlashib keladigan uchta birlamchi va uchta ikkilamchi uglerod-uglerod bog'lanishlar tasvirlanadi. Lekin bunday tasvirlash benzolning haqiqiy tuzilishini aks ettirmaydi. Haqiqatda benzolda uglerod-uglerod bog'lanishlar teng qimmatli va ularning xossalari birlamchi bog'lanishlarning ham, qo'shbog'larning ham xossalariga o'xshaydi. Bu xususiyatlari benzol m olekulasining elektron tuzilishi bilan tushuntiriladi. Benzolning elektron tuzilishi. Benzol molekulasida uglerodning har qaysi atomi 5
ikkita qo'shni uglerod atomlari va vodorod atomi bilan uchta ст- 16.1- rasm. Benzol molekulasida a-bogianishlar hosil bo‘lish sxemasi. 16.2- rasm. Benzol molekulasida n-bog‘lanishlar hosil bo'lish sxemasi. bog'lanish orqali bog'langan. Natijada yassi oltiburchaklik hosil bo'ladi: uglerodning oltita atom ining hammasi va barcha ст- bog'lanishlar С —С va С—H bitta tekislikda yotadi (16.1-rasm.) Gibridlanishda ishtirok etmaydigan to'rtinchi elektronning (p- elektronning) elektron buluti gantel shaklida bo'ladi va benzol halqasining tekisligiga perpendikular yo'naladi. Qo'shni uglerod atomlarining bunday p-elektron bulutlari halqa tekisligining usti va ostida bir-birini qoplaydi (16.2-rasm). Natijada oltita p-elektron um u-m iy elektronlar buluti va barcha uglerod atomlari uchun yagona kimyoviy bog'lanishni hosil qiladi. Katta elektron zichlikning ikkita sohasi CT-bog'lanishlar tekisligining ikkala tomonida joylashadi (16.3-rasm ). я-elektron buluti uglerod atomlari orasidagi m asofaning qisqarishiga olib keladi. Benzol molekulasida bu masofalar bir xil va 0,14 nm ga teng. Oddiy va qo'sh bog'larda bu masofalar tegishlicha 0,154 va 0,134 nm bo'lur edi. Demak, benzol molekulasida od diy b og'lanishlar ham , q o'sh - bog'lar ham yo'q. Benzol m ole kulasi — bitta tekislikda yotadigan bir xil CH-gruppalardan tarkib topgan barqaror olti a’zoli sikldir. Benzolda uglerod atomlari ora sidagi barcha bog'lanishlar teng H — с
С— H 16.3-rasm. Benzol molekulasida n- va ст-bog'lanishlar. qimmatli bo'lib, benzol yadrosining o'ziga xos xususiyatlari ana shu tufaylidir. Bu holni benzolning ichiga aylana chizilgan (I) to'g'ri oltiburchaklik shaklidagi struktura formulasi eng aniq aks ettiradi. (Aylana uglerod atomlari orasidagi bog'lanishlarning teng qimmatli ekanligini bildiradi.) Lekin ko'pincha qo'shbog'larni ko'rsatgan holda(II) Kekule formulasidan ham foydalaniladi: Benzolning gomologik qatori. Benzol gomologik qatorining um um iy formulasi СлН 2л_6. G om ologlarni benzolning m o le kulasidagi bitta yoki bir necha vodorod atomlari o'm ini turli xil uglevodorod radikallari egallagan hosilalari sifatida qarash mumkin. Masalan, C 6
5
3
6
4
3) 2
6
5
2
5
I ^ N ]
П CH,i o-dimetilbenzol, or- toksilol, 1 ,2 -dim e- tilbenzol /и-d im e tilb e n z o l,
m eta -k silo l, 1,3- para-ksilol, 1,4- dimetilbenzol dimetilbenzol
Stirol. Benzol molekulasida bitta vodorod atomi vinil radikaliga almashinsa vinilbenzol, boshqacha aytganda stirol C 6
5
2
Stirol — xushbo'y rangsiz suyuqlik, suvdan yengil, 145°C da qaynaydi. To'yinmagan uglevodorodlarning xossalarini saqlab qolgan: bromli suvni va kaliy permanganat eritmasini rangsiz- lantiradi (vinil radikalidagi qo'shbog' hisobiga). Stirol juda oson polimerlanib, polistirol (16.7-§ ga q.) hosil qiladi. Uning butadiyen bilan birga polimerlanish xususiyati ayniqsa qimmatlidir, buning natijasida butadiyen-stirol kauchuklarning turli navlari (issiqbardosh va sovuqbardosh, yedirilishga chidamli, juda elastik, moylar ta’siriga chidamli) olinadi. Ulardan shinalar, transportyor, eskalatorlarning lentalari, yengil mikrog'ovak tag- charm va boshqalar tayyorlanadi. 16.12- §. Benzol va uning gomologlari Xossalari. Benzol — rangsiz, uchuvchan, o't olish xavfi bor, o'ziga xos hidli suyuqlik. Suvda amalda erimaydi. Juda dudli alanga berib yonadi. Benzol bug'lari havo bilan portlovchi aralashma hosil qiladi. Suyuq benzol va benzol bug'lari zaharlidir. Odatdagi sharoitda aromatik uglevodorodlarning ko'pchiligi rangsiz suyuqliklar, suvda erimaydi, o'ziga xos hidi bor. Kimyoviy xossalari jihatidan benzol va boshqa aromatik uglevodorodlar to'yingan va to'yinmagan uglevodorodlardan farq qiladi. Ular uchun xos reaksiyalar benzol yadrosidagi vodorod atomlarining o'rnini olish reaksiyalaridir. Bu reaksiyalar to'yingan uglevodorodlardagiga qaraganda oson sodir bo'ladi. Organik birikmalarning ko'pchiligi shu yo'l bilan olinadi. Masalan, benzol brom bilan (katalizator FeBr 3
vodorod atomining o'rnini brom atomi oladi: brombenzol Brombenzol — suvda erimaydigan rangsiz suyuqlik. Boshqa katalizatorda benzoldagi hamma vodorod atomlari o'rnini galogen olishi mumkin. Masalan, benzolga aluminiy xlorid ishtirokida xlor yuborilganda shunday bo'ladi: Geksaxlorbenzol — rangsiz kristall modda, um g‘larni dorilash va yog'ochga shimdirish uchun ishlatiladi. Agar benzolga konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar ara lashmasi (nitrolovchi aralashma) ta’sir ettirilsa, u holda vodorod atomining o'rnini nitrogruppa N 0 2
oladi: Bu benzolni nitrolash reaksiyasidir. Nitrobenzol — achchiq bodom hidli, och sariq, moysimon suyuqlik, suvda erimaydi, erituvchi sifatida, shuningdek, anilin olish uchun ishlatiladi. Benzolga aluminiy xlorid ishtirokida uglevodorodlarning galo genli hosilalarini ta’sir ettirib, benzol molekulasidagi vodorod atomini alkil radikaliga almashtirish mumkin: B e n z o l g a b i r i k i s h r e a k s i y a l a r i juda qiyinlik bilan boradi. Ularning sodir bo'lishi uchun maxsus sharoit zarur: temperatura va bosimni oshirish, katalizator tanlash, nur bilan yoritish va h. kerak. Masalan, katalizator — nikel yoki platina ishtirokida benzol gidrogenlanadi, ya’ni vodorod biriktirib olib, siklogeksanga aylanadi: siklogeksan Siklogeksan — benzol hidi keladigan rangsiz uchuvchan suyuqlik, suvda erimaydi. nitrobenzol + C 2H5C1
Al Cl +HC1
etilbenzol CH .CH Degidrogenlanish reaksiyalari neft uglevo s ol qatori uglevodorodlarini olish uchun foyda 1
^ Jlar uglevodorodlarning turli xil gruppalan orligini va ularning bir-biriga aylanishi mumkin. N .D .Z elin sk iy B.A.Kazanskiy usuli bo'yicha ichun aktivlangan ko‘mir solingan 600°C gacha qizci. irqali asetilen o ‘tkaziladi. Asetilenning uchta moleku olimerlanish jarayonini ushbu sxema bilan tasvirlash mui. on, :ina tida izol idli. Tl3).
;an, irda bu atik ling )esh rida adi. urtli dan ayta i dan •dan CHC1 / \
C1HC
X CHC + 3C1,
-------> I : ч C1HC y C H ' сна
geksaxlorsiklogek Geksaxlorsiklogeksan, ya’ni geksaxloran — kristall m rotlarni yo'qotish uchun kuchli vosita sifatida ishlatila Benzol vodorod galogenidlarni va suvni biriktirib oksidlovchilar ta ’siriga juda barqaror. To'yinmagan u lardan farq qilib, u bromli suvni va K M n 0 4
lantirmaydi. Odatdagi sharoitda benzol halqasi hatto ko'p oksidlovchilar ta ’sir ettirilganda ham buzilmaydi. L gomologlari to'yingan uglevodorodlarga qaraganda osor Bunda benzol halqasi bilan bog'langan radikallargina C H
3 K M n O , bilan qaynatish ---------------------------------------
benzoy kis Shunday qilib, aromatik uglevodorodlar o'rin с lariga ham, biriktirib olish reaksiyalariga ham kirish lekin bu reaksiyalar boradigan sharoitlar to'yingan v; uglevodorodlarning xuddi shunday reaksiyalari sharoi farq qiladi. Olinishi. Benzol va uning gomologlari ko'plab mi dan va toshko'mirni quruq haydash (kokslash) payti digan toshko'mir smolasidan olinadi. Toshko'mir gaz zavodlarida quruq haydaladi. Siklogeksanning benzolga aylanish reaksiyas lanish) benzolni 300°C da katalizator (platina к o'tkazilganda sodir bo'ladi (16.4-§). To'yingan uj degidrogenlash reakbiyasi bilan aromatik uglevoc aylantirish mumkin. Masalan: C H - C H - C H 2- C H 2- C H j- C H 3 Cr?Q^
ajratilgandan keyin haydaladi. Neft haydalganda tiniq mahsulotlar: Download 6.95 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling