Baqo umarov
Br" + Br' Ajralish reaksiyalari ham radikal ta’sirida amalga oshadi (ER). Yuqori
Download 51.28 Kb. Pdf ko'rish
|
|
Br" + Br' Ajralish reaksiyalari ham radikal ta’sirida amalga oshadi (ER). Yuqori alkanlaming krekingida (pirolitik parchalanish) С - С bog'lari gomolitik uziladi: R-CH 2 -CH 2 -CH 2 -C H 2 -R ’ * R-CH 2 -C H 2 + CH 2 -C H 2 -R' Hosil bo'lgan radikallar juda beqaror va ularning har xil parchalanishi kuzatiladi. Reaksiyaning keyingi bosqichlari turli yo'nalishda amalga oshadi: R - C H 2 - C H 2 -------► R- + CH 2 = C H 2 •CH 2 - CH 2 - R 1 -------► CH 2 = CH 2 + R 1 B. Nukleofil reaksiyalar Bunda substrat (yoki uning qismi) nukleofil reagent ta’sirida reaksiyani boshlaydi. Nukleofil o'rin olish reaksiyalarida (SN) nukleofil reagent substrat tarkibidan atom yoki atomlar guruhini siqib chiqaradi va bog' geterolitik uziladi: I 5+ 6- 1 6 + 6 - — С — X + : Y ~ ------- ► — С — Y + : X “ I nukleofil I elektrofil ( reagent ) (substrat) Monogalogenli hosilalarga ishqorning suvli eritmasi ta’siri bunga misol bo'ladi: 5 + 8 - CH 3 -C H 2 - Cl + ~ :0H ------- ► CH 3 -C H 2 - OH + (:CI :)" Nukleofil o'rin olish reaksiyalari olingan substratning tuzilishi va tabiatiga ko‘ra ikki bosqichda (SN1) yoki bir bosqichda (SN2) amalga oshishi mumkin. Ikki bosqichli mexanizmda (SN1) dastlab bir nukleofil o'rinbosar ajraladi, ikkinchi bosqichda boshqa nukleofil zarracha hosil bo'lgan karboniy ioniga birikadi. Bu reaksiyaning birinchi bosqichini amalga oshirish uchun aktivlanish energiyasi sarflanadi. Reaksiyaning ikkinchi bosqichi juda oson amalga oshadi: 5 + 8 - , I С — X « _ -------- * — V + : X~ II — C+ + : Y Bir bosqichli (SN2) reaksiyada begona nukleofil zarrachaning hujumi va substrat tarkibidagi nukleofilning ajralishi bir bosqichda sodir bo'ladi: 8 - 8 + X — CH2 + :Y I R Sn2 reaksiyalarning yana bir ahamiyatli tomoni shundaki, substrat molekulasi tuzilishi o'zgaradi (inversiya hodisasi). Oddiyroq qilib aytganimizda, optik faol D-moddao'zining antipodi L-izomerga aylanadi (yoki aksincha L-> D): U I w X — С ---------- X С Y --------- - С — Y A lkenlarda doim o С = С bog'larida birikish radikal (AR) yoki (AE) m exanizm b o ‘yicha amalga oshadi, chunki qo'shbog' katta elektron bulut zichligiga ega. A m m o aldegid va ketonlam ing karbonil guruhi C = 0 dagi kislorod atom ining yuqori elektromanfiyligi tufayli uglerod ato m ida qism an m usbat zaryad yig‘iladi va nukleofil zarrachaning hujum iga moyil bo'ladi: /О Н R - C C ^ + HCN -----------► R - C H H ^ " C N R g+ 6- R О Г FT R OH " C = 0 + :C = N: ----- H H CN H CN Nukleofil ajralish reaksiyalarida (E N) nukleofil o 'rin olish reaksiyasidek (C H ), ikki bosqichli reaksiyada karboniy ioni yoki bir bosqichli reaksiyada oraliq kom pleks hosil bo'ladi. Shunga k o 'ra , E N1 va E N2 reaksiyalari m exanizmlari o'rganilgan. E N, reaksiyalari bilan SN reaksiyalarining o 'z aro raqobati natijasida alm ashib turadi. M asalan, agar etil xloridiga ishqorning suvli eritm asi o 'rn ig a spirtli eritm asi ta ’sir etsak, SN1 reaksiyasi o 'rn ig a ikki bosqichli ENl-degidrogalogenlash reaksiyasi am alga oshadi va to 'yinm agan uglevodorod olinadi: "OH I C H 3 ~ C H 2 - C 1 ----------► C H 3 - C H 2+ + С Г II C H 3 - C H 2+ ----------► H+ + CH2 = CH2 H+ + “ ON ----------- ► HOH D. Elektrofil reaksiyalar N ukleofil substratga (yoki m olekulaning nukleofil m arkaziga) reagent to m o n id a n hujum bilan boshlanadigan jara y o n lar elektrofil reaksiyalar deyiladi. O 'rin olish reaksiyalari (S E) natijasida substrat m olekulasidan ajraladigan zarracha elektron juftini uglerod atom iga qoldiradi. 8 - 6 + 6 - 8 + ^ С — X + Y+ --------------► — Y + : X + O 'rin olish reaksiyalari arom atik uglevodorodlar uch un xosdir. Reaksiya ikki bosqichda amalga oshib, aw al zarracha arom atik halqa bilan n-kom pleks hosil qiladi va keyin areniy kationiga aylanadi. Reaksiyaning uchinchi bosqichida H + ioni ajralib, m usbat zaryadli areniy kationi barqarorlash adi. Areniy kationidagi m usbat zaryad butun arom atik halqa b o ‘ylab delokallashadi, bu reaksiyada katalizator sifatida (A1C13, F eC l3) ishlatiladi: C l - C l + AICI3 -----------► С Г - Cl AICI3 C l - C l + AlCl, ----------- ► СГ + А 1 СЦ 7t-kompleks a-kompleks H+ + AICI 4 -------- ► HCI + AlCb O datda, alkenlardagi С = С qo‘shbog‘lari birikish reaksiyalariga oson kirishadi, chunki qo'shbog' elektron bulut zichligi katta va uning 7c-elektronJari harakatchandir. Etilen bilan vodorod xloridining birikish reaksiyasi bunga misol b o ‘ladi. Birinchi bosqichda HCI dagi bog1 geterolitik uzilib, H + ioni substrat qo'shbog'i bilan я -kom pleks hosil qiladi. Ikkinchi bosqichda Eakljv yutgan я -kompleks karboniy ioniga aylanadi. Reaksiyaning uchinchi bosqichida C + ioni reaksiyaning birinchi bosqichida hosil bo 'lgan elektron jufti tutgan nuldeofil С Г bilan birikadi: 5 + 8- H+ 1 CH2 = CH2 + H - > C 1 -------- ► CH2 =£jCH2 + С Г H+ II CH2 ,1, CH2 -------- ► CH3 - +с н 2 III СНз - +CH2 + С Г -------- ► CH3 - с н 2 - Cl G aloidvodorod o 'rniga galogenlar ham qo'shbog 'g a elektrofil m exanizm bo'yicha birikadi. M olekulaning qutblanishi erituvchi yoki katalizator ta ’sirida kechadi, yoki reagent m olekulasi substrat q o 'sh b o g 'ig a yaqinlashgach, qutblanadi va bog' geterolitik uziladi. M asalan, brom lash reaksiyalarida Br2 molekulasi geterolitik parchalanib Br+ va Br - ionlariga aylanadi. Br+kationi biriksa, Br anioni nukleofil birikib, reaksiyani tugatadi. Organik kimyo. Vitalizm. Organik birikmalaming tuzilish nazariyasi. Radikallar nazariyasi. Iplar nazariyasi. Kimyoviy tuzilish. Izomeriya tushunchasi. Stereokimyo. Organik moddalarning xomashyo manbalari (toshko'mir, qo‘ng‘ir ko‘mir, neft, tabiiy gazlar, slanets, torf, o'simliklar va tirikjonivorlar dunyosi. Organik moddalarni tozalash usullari ( haydash, fraksiyalb haydash, suv bug'i bilan haydash, qayta kristallash, sublimatlash yoki quruq haydash, ekstraksiyalash, xromatografik usullar). Organik moddalarning sifat va miqdoriy tahlili. Zamonaviy fizik-kimyoviy tadqiqot usullari (UB-, IQ-, YAMR-, EPR spektroskopiyalari, mass-spektrometriya, rentgenstruktur tahlil, belgilangan atomlar usuli, nazariy kvant-kimyiviy hisoblashlar). Moddalarning sindirish ko‘rsatkichi, dipol momenti. Elektromagnit to'lqinlar. Monoxromator. Eritmadan o'tgan nur intensivligi. Buger-Lambert-Ber qonuni. Asosiy va qo'zg'algan holat. Aylanma, tebranma va elektron o'tishlar. Valent va deformatsion tebranishlar. Simmetrik va antisimmetrik tebranish chastotalari. Yadrolarning magnit xossalari. Yadro magnit rezonansi. Protonlaming elektron qurshovi va magnit rezonansi. YAMR spektrining parametrlari (kimyoviy siljish, signallaming intensivligi, signallaming ajralishi). Paskal diagrammasi. Spin-spin ta’sir, spin-spin ta’sir kostantasi (SSTK). YAMR spektroskopiya etalonlari. Mass-spektrometriya. Molekulyar-ion, kation. kation-radikal, bo'Iakli ionlar. Struktur, fazoviy, dinamik izomeriya turlari. Optik izomeriya, optik antipodlar, enentiomerlar, ratsemat aralashma, diastereomerlar.Organik moddalarning sinflanishi. Funksional guruhlar. Kimyoviy bog' tabiati. Kovalent bog*. Induktiv effekt. Semipolyar bog', vodorod bog'. Bog' energiyasi. Atom va molekulyar orbitallar. Elektron orbitallarining gibridlanishi. Organik reaksiya turlari. O'rin olish, birikish, ajralish qayta guruhlanish reaksiyalari. Reaksiya mexanizmi. Gomolitik va geterolitik mexanizmlar. Radikal, nukleofil va mexaniznlar. Nazorat savollari 1. XIX asrgacha yashab, ijod etgan olimlardan qaysi birlari organik moddalar bilan ishlagan? 2. Bersellius Y.Ya., Vyoler F., Gmelin L., Shorlemmer K., Kuper R., Kekule A., Butlerov A.M. kabi olimlarning hayoti va ijodiy faoliyati haqida nimalarni bilasiz? 3. Organik kimyo fani va predmetini siz qanday ta ’riflagan b o 'lar edingiz? 4. X IX asrning birinchi yarm igacha bo'lgan davrdagi organik kim yoning nazariy asoslari haqida gapirib bering. 5. Sizning fikringizcha, hozirgi zam on talabalari tip la r va radikallar nazariyasi bilan tanishuvi kerakm i? 6. O rganik m oddalarga xos xususiyatlarni bilasizm i? Fikringizni reaksiya tenglam alari va m isollar bilan izohlang. 7. Izomeriya hodisasini tushuntirib bering. 8. Yer yuzida tarqalgan organik m oddalar xom ashyo m anbalarini qayd qiling. 9. Organik birikm alam ing sinflanishida nim alarga e ’tibor beriladi? 10. G eom etrik izomeriya qaysi uglevodorodlarda uchraydi? 11. O ptik izomeriya hodisasini kim kashf etgan? 12. O rganik birikm alar tarkibidagi atom lar va atom guruhlari bir-biriga ta ’sir ko‘rsatadim i? 13. Sirka kislota am idi uchun Lyuis form ulasini yozing. Bu birikm adagi azot atom ini to ‘la tavsiflang (valentligi, kovalentligi, koordinatsion soni). 14. Hozirgi kunda organik birikmalaming tuzilishini A.M. Butlerov va kvant- kimyoviy nazariyalar asosida tushuntiriladi. Nega bu ikki nazariya bir-birini rad etm aydi? 15. T o ‘lqin funksiyasi, elektron orbital va elektron bulut term inlarining m ohiyatini oshib bering. 16. Qutblilik va qutblanuvchanlik so'zlarining mohiyati nim ani anglatadi? 17. “ E lektron orbitallarining gibridlanishi fizikaviy h o d isa” degan tu shun chani izohlang. 18. N ega H 2C = 0 molekulasidagi С atom ining 8+ zaryadi H 2C (O C H 3)2 m olekulasidagi С atom i zaryadiga nisbatan kattaroq? 19. H 2C = 0 va C H 2= C H - C H = 0 m olekulalaridagi n -b o g ‘lar tizimi orasida qanday farq bor? 20. 1 1 ^ = 0 va R 2 C=PR 3 (R— eng oddiy uglevodorod radikallari) birikmalari tarkibidagi o 'rinbosarlarning m ezom er effektlari orasida farq borm i? 21. C 1C H 2N (C H 3)2 birikm asining suvdagi eritm asi ion xossalarini nam oyon qiladi. Buning sababi nim ada deb o'ylaysiz? 22. ( C H 3)2C = C H C 2H 5 m oddaning geom etrik izom erlarini yozing va nom lang. 23. A nalitik va organik kimyo ham da fizikaviy va organik kim yo fanlari orasida genetik aloqalar mavjudmi? 24. Organik m oddalarning termik parchalanishi natijasida m etil, izopropil va u c h l a m c h i - b u t \ \ radikallari hosil b o 'ld i, ularning qaysi biri barqaror va qaysi biri juda beqarorligini tushuntiring. 25. Organik m oddalarni sinflarga ajratishda nimaga e ’tibor berish lozim? 26. Organik birikm alardagi kimyoviy bog‘ tabiatini va uning hosil bo'lish m ohiyatini tushuntiring. 27. Uglerod atom idagi gibridlanish hodisasi nim ani tushuntiradi? 28. Kimyoviy reaksiya turlari va mexanizmlarini tushuntirib bering. Adabiyotlar 1. Грандберг И .И . О рганическая химия.- М осква,- “Д р о ф а”.- 2002.- С - 3-144. 2. Pirm uxam edov I. Organik kimyo.- T oshkent.- “ M editsina” .- 1987,- 5 — 58- betlar. 3. В ивю рский В.Я. Вопросы, упражнения и задачи по органической хим ии с ответам и и реш ен и ям и .- М осква.- “ В ладос” 1999.- 688 с. 4. U m arov B.B. Fizikaviy tadqiqot usullari fanidan m a’ruzalar m atn i.- Buxoro.- “Z iy o -R iz o g ra f’.- 2000,- 176-bet. ATSIKLIK BIRIKMALAR ALKANLAR U glerod va vodoroddan tarkib topgan eng oddiy organik birikm alarga uglevodorodlar deyiladi. Uglerod uglerod bog'ining tabiatiga qarab ular bir necha guruhga bo'linadi. M olekulasida har bir uglerod atom i boshqa uglerod atom lari bilan oddiy a -b o g ' hosil qilgan to'yingan organik birikm alarga a l k a n l a r yoki to'yingan uglevodorodlar deb aytiladi. Alkanlar (to'yingan uglevodorodlar) atom lari orasidagi u -b o g 'la r mavjud va bu m olekulalarda uglerod atomi sp3-gibridlangan holatda bo'ladi (uglerod atom ining birinchi valent holati). A l k a t t l a r n i n g g o m o l o g i k q a t o r i Alkanlarlaming dastlabki eng oddiy vakillari - m etan va etan molekulalarini o 'z a ro taqqoslasak, etan molekulasi m etan m olekulasidan C H 2-guruh bilan farq qilishini k o'ram iz. Xuddi shunday propan etan d an , butan prop and an, pentan butan d an va hokazolar C H 2-guruh bilan farq qiladi. D em ak, uglevodorodlarning h ar bir a ’zosi o'zidan oldingi va keyingi a ’zosidan C H 2- guruh bilan farq qiladi. Kimyoviy xossalari jihatdan o'xshash bo'lib, molekulalarining tarkibi jihatidan bir-biridan bir yoki bir necha CH2-guruh bilan farqlanadigan birikmalar gomologlar deb ataladi va ular gomologik qatorrti hosil qiladi. To'yingan uglevodorodlarning umumiy formulasi CnH 2n+2 bilan ifoda lanadi (n — uglerod atomlari soni, 2 n + 2 esa vodorod atomlarining soni). Izomeriyasi va tuzilishi Tarkibi va molekulyar massasi bir xil, ammo tuzilishi har xil bo'lib, fizik va kimyoviy xossalari jihatidan farqlanadigan birikmalar izomerlar deyiladi. Alkanlarning gomologik qatorida izomeriya hodisasi C,vakildan, ya’ni butandan boshlanadi. Butan ikkita, pentan uchta, geksan esa beshta izomerga ega. Masalan: C 4 H 10 ning izomerlari: ^Нз H3C - C H 2- C H 2- C H 3 H 3 C - C H - C H 3 I I I C 5 H 1 J ning izomerlari: СНз СНз I I Н зС-С Н 2- С Н 2- С Н 2-С Н з Н з С -С Н -С Н 2-С Н з H3C-C-CH3 СНз 1 II III Ikkala holda ham ushbu uglevodorodlar bir xil molekulyar formulalarga (C 4 H,0vaC 5 H,2) va molekulyar massaga ega bo'lib, ammo tuzilishlari bilan farqlanadi. Birinchi holda uglerod atomlari tarmoqlanmagan zanjir yoki, boshqacha aytganda, normal zanjir hosil qiladi. Ikkinchi va uchinchi hollarda esa uglerod zanjiri tarmoqlangan yoki izo-tuzilishdagi zanjir hosil qiladi. Bunday birikmalar izo-birikmalar deyiladi. Uglerod atomi o'zidan boshqa faqat bitta uglerod atomi bilan bog'langan bo'lsa, birlamchi (I), ikkita uglerod atomi bilan bog'langan bo'lsa, ikkilamchi (II), uchta uglerod atomi bilan bog'langan bo'lsa, uchlamchi (III) va nihoyat, to'rtta uglerod atomi bilan bog'langan bo'lsa, to'rtlamchi uglerod atomi (IV) deb ataladi. Masalan: Bir yoki bir necha vodorod atomlari siqib chiqarilgan uglevodorod qoldig'i uglevodorod radikali — R deyiladi. Agar radikalda alkanga nisbatan bitta vodorod atom i kam b o ‘lsa, u holda bir valentli — alkil bo'lad i. Alkillar sof holatda beqaror bo'lib, kimyoviy reaksiyaga kirishish qobiliyati ju d a yuqori bo'lgan zarrachadir. Alkil radikallarining nomi tegishli alkan nom idagi —an qo'shim chasini —il qo'shim chasiga alm ashtirish bilan hosil qilinadi. Masalan: CH4 — t r ----- * -СНз C2H 6 Г н * -C2H 5 va hokazo metan metil etan etil Nomenklaturasi O rganik birikm alarni nom lashda asosan, trivial, ratsional va xalqaro (IU PA C - Intern atio nal U nion o f Pure and Applied C hem istry inglizcha nazariy va am aliy kim yo xalqaro ittifoqi so 'z la rin in g b o sh h arflari) nom enklaturalardan foydalaniladi. IUPAC nomenklaturasi maxsus komissiya tom onidan ishlab chiqilgan qoidalarni 1957 va 1965- yillarda o'tkazilgan syezdlarida k o 'rib chiqib, kimyogarlarga tavsiya qildi. Bu n o m enk latu rad an ilmiy adabiyotlarda va darsliklarda keng foydalaniladi. Ba’zida bu nom enklatura radikal-funksional nom enklatura deb ham yuritiladi. IU P A C to m o n id an karbotsiklik va geterotsiklik birikm alar uchun maxsus nom lash tartibi ishlab chiqilgan. N o m enklaturaning asosiy vazifasi m oddaning nom lanishi bilan uning tuzilish form ulasini to 'g 'ri yozish yoki yozilgan tuzilish form ulasiga qarab uni nom lash im koniyatini berishdan iborat. G om ologik qatordagi dastlabki to 'rtta vakillari: m etan, etan , propan va butan trivial nom ga ega. Shu qatordagi boshqa vakillami nom lashda molekula tarkibidagi uglerod atomlari sonining grekcha nomi asos qilib olinadi. Masalan, C 5 H 12 tarkibli uglevodorod pentan, C 6 H l 4 -geksan, C 7 H (6-geptan va hokazo. Uglevodorodlarni ratsional nomenklatura bo'yicha nom lashda m etan nomi asos qilib olinadi. B archa tuzilishga ega bo'lgan uglevodorodlar m etanning hosilasi deb qaraladi, masalan: + C H 3 + C H 3 + C H 3 C H 3 C H 4 - H C H 3 + C H 3 I - H * CHj-jCHz'l-CHs - Н Г С Н з-[СН '|-С Н з metan metilmetan dimetilmetan trimetilmetan Murakkab tuzilishdagi uglevodorodlaming nomlanishi: C H 3- C H - C H 2-j С Н 2- С Н 2- С Н ,- С Н з СН з сн2-сн3 metil-etil-birlamchi butil-izobutil-metan IUPAC nomenklaturasi bo'yicha tarmoqlangan zanjirli alkanlarni nomlash quyidagicha amalga oshiriladi. Birikmani nomlashda asosiy zanjirdagi uglerod atomlarining soniga mos keladigan uglevodorod nomi tanlab olinadi. Eng uzun va eng murakkab tuzilishdagi uglerod atomlari zanjiri asosiy zanjir hisoblanadi. Agar uglevodorod zanjirida ikki yoki bir necha bir xil uzun zanjir mavjud bo'lsa, u holda eng ko'p tarmoqlanish soniga ega bo'lgan hosila asosiy zanjir sifatida tanlanadi. Asosiy zanjir aniqlangandan keyin uglerod atomlarini to'g'ri raqamlash kerak. Raqamlash yon o'rinbosar yaqin tomondagi uglerod atomidan boshlanadi. Agar turli radikallar zanjirning ikki uchidan baravar uzoqlikda turgan bo'lsa, raqamlash uglerod atomlari soni kam bo'lgan kichik radikal tomondan boshlanadi, masalan: Alkanlar tabiatda keng tarqalgan moddalar bo'lib, uning quyi gomologlari (C, dan C 4 gacha) tabiiy gazning asosiy qismini tashkil etadi, neft esa alkanlar aralashmasining asosiy tabiiy manbayi sanaladi. Bundan tashqari, alkanlaming ayrimlari o'simlik dunyosi qoldiqlaridan ham ajratib olingan. Laboratoriyada alkanlar turli sintetik usullar bilan olinadi. Ularning ayrimlarini ko'rib chiqamiz: Download 51.28 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|