Baqo umarov
II. KISLOROD TUTGAN ORGANIK BIRIKMALAR
Download 24 Kb. Pdf ko'rish
|
II. KISLOROD TUTGAN ORGANIK BIRIKMALAR SPIRTLAR (ALKANOLLAR YOKI ALKOGOLLAR) U glevodorod radikali bilan bir yoki bir n ec h ta gidroksil g u ru h lari bog'langan birikm alarga s p i r t l a r deyiladi. M olekula tarkibidagi gidroksil guruhining soniga qarab, ular bir-, ik k i-, uch- va k o ‘p atom li spirtlarga bo'linadi: - C H 3O H - bir atomli spirt (m etanol); - H O C H 2~ C H 2OH — ikki atom li spirt (etandiol); - H O C H 2 — C H (O H ) - C H ,O H - uch atom li spirt ( propantriol). Radikal xarakteriga k o 'ra, spirtlar to'yingan, to'y in m ag an , atsiklik va siklik bo'ladi. Gidroksil guruh bilan bog'langan uglerod atom ining tabiatiga k o 'ra , birlam chi, ikkilam chi va uchlam chi spirtlarga bo'linadi , ш ОН C H 3-C H 2 -C H 2-C H 2-O H CH3-CH-CH2-CH3 C H 3-C H -C H 2 birlam chi OH CH 3 butil spirti ikkilam chi uchlam chi butil spirti butil spirti BIR ATOMLI TO'YINGAN SPIRTLAR Izom eriya va nom enklaturasi Bu s in f spirtlarining um um iy formulasi R—OH bilan belgilanadi. Bir atom li spirtlar C nH 2n+)O H um um iy form ulaga ega bo'lgan gom ologik q ator hosil qiladi. Spirtlarning izomeriyasi ikkiga bo'linadi: - uglerod zanjirining izomeriyasi; - uglerod zanjiridagi gidroksil guruhining holat izom eriyasi. M etanol, etanol kabi oddiy spirtlarning izom erlari b o'lm ayd i, bu hodisa propil sp irtidan boshlanib, uning ikkita izom erlari bor, chunki gidroksil guruhi birlam chi yoki ikkilamchi uglerod atom lari bilan bog'lanishi m um kin: 3 2 1 1 2 3 СНз-СН 2 -С Н 2-О Н C H 3-C H -C H 3 prop an o l-1 OH p ro p a n o l -2 R atsional nom enklaturasiga k o 'ra spirtlar m etil spirti - karbinol hosilalari deb qabul qilinadi va shunga binoan nom lanadi: СН 3 СНз СН, I I I С Н з - О Н С Н з - С Н - О Н С Н 3 - С Н 2 - С - С Н 3 Н 2 С = С Н - С - С Н 2 - С Н 3 karbinol dimetil- О Н О Н (metanol) karbinol dimetiletil- metiletilvinil- karbinol karbinol Sistem atik nom enklaturaga binoan spirtlarni nom lash u ch u n tegishli to'yingan uglevodorodlar nom iga -o l qo'shim chasini qo'shish orqali hosil qilinadi va gidroksil guruhi bog'langan uglerod atomi raqam bilan ko'rsatiladi. R aqam lash O H —guruhga yaqin to m o n d an boshlanadi: 2 1 1 2 5 CH,-OH CH 3-CH 2-OH CH 3-CH 2-C H 2OH с н н р н - с н , m etanol etanol propanol-1 OH 1 2 3 4 propanol-2 CH, - HO CH, 3-m etilbutanol-2 Spirtlarning olinishi 1. M onogalogenalkillarning gidrolizi Organik moddalarning molekularida gidroksil guruhni kiritishning um um iy usullaridan biri: OH~ R - X + HOH ; _ ► R - OH + HX X = Cl, Br, 1 H 3C ” OH H 3C ^ C H - Br + H -O H «----- * _^CHOH + H Br H,C H,C 2 -b ro m p ro p a n G idroliz ishqoriy m uhitda olib boriladi. Ishqor jarayonni tezlashtiradi va hosil bo'ladigan kislotani neytrallab, uni qaytmasligini ta ’m inlaydi. 2. A lkenlarning gidratlanishi S p irtlar olish u ch u n etilen uglevodorodlarini k ataliza to rlar (H 2S 0 4, Z n C l2) ishtirokida suv bilan qizdirish kerak: H" H 2 C=CH 2 + H O H ----- ► H 3 C - C H 2 - O H eten etanol Н 2С=СН2 + н+ +=£ [н2с^=сн2 ] r Д ~s , e ''' Q>W H2C - CH, — *■ H3C-CH2OH V Etilendan birlam chi spirt olinadi. Etilen gom ologlari esa ikkilam chi va uchlam chi spirtlarni hosil qiladi. 3. Aldegid va ketonlarni qaytarilishi Bu reaksiyada aldegidlar birlam chi, ketonlar esa ikkilam chi spirtlarni hosil qiladi: Л ) H,;[Ni] H3C - CH - С -----------► H3C - CH - CH2OH I \ I CH3 H CH3 izomoy aldegidi izobutil spirti H2;[Ni] H3C - C = 0 -----------► H3C - C H - O H I I CH3 CH3 atseton izopropil spirti 4. Gidroborlash-oksidlash usuli A lkenlar diboran (B H 3)2 bilan reaksiyaga kirishib, alkilboranga aylanadi, keyin esa yum shoq oksidlovchi bilan oksidlanadi: +H 2C=CH2 +H 2C=CH2 H 2C=CH2 + (BH3)2 ----- ► H3C-CH2BH2 ----------------► (H3C-CH2)B H -------------- ► OH‘ ------- ►(H 3C-CH2)3B + 3H20 2------- *, 3H3C-CH 2OH + 3B(O H )j trietilbor etanol borat kislota CH 3 (BH 3)2 CH 3 H 20 2; OH" CH 3 H -C -C -C H =C H 2------- ► H3C -C -C H 2-C H 2BH2 -------------- ►HjC-C-CH2-C H 2OH CH 3 CH 3 CH 3 3 ,3 -d im e tilb u te n -l 3 ,3 -d im e tilb u ta n o l-l G idroborlash reaksiyasi oson va qulay bo'lib, reaksiyaning unum dorligi kattadir. 5. G rinyar reaktivi yordam ida spirtlarning sintezi G rin y ar reaktivi RM gX tegishli alkilgalogenidga m agniy m etali ta ’sirida olinadi. (R — birlam chi, ikkilam chi, uchlam chi, allil, aril radikallari bo'lishi m um kin), X = C l, B ry o k il. suvsiz efir R - X + M g -------------------- ► R - M g X Grinyar reaktivi Reaksiya natijasida olinadigan spirt dastlab olingan karbonilli birikm a tuzilishiga bo g'liq: chum oli aldegidi b irlam ch i, b o sh q a ald eg id lar — ikkilam chi, ketonlar uchlam chi spirtlarni hosil qiladilar: H H + H ,0 H H - C = 0 + R - M g X ___ ► H - 9 - O M g X ___________► H - C - O H form aldegid R -M g(OH)X R birlam chi spirt J* H + H 20 H c h 3 - c = o + R - M g X — ►CH3 - ( : - O M g x ___________► c h 3 - ( : - o h sirka aldegid R -M g(OH)X R ikkilamchi spirt CH3 CH3 +H20 CH3 CH3- C = 0 + R - M g X ___ ► С Н з- 9 - O M g X --------------- ►CH 3 - 9 - O H atseton R -Mg(OH)X R uchlam chi spirt Fizikaviy xossalari S p irtla rn i m o lek u ly ar m assasi yaqin b o 'lg an u g le v o d o ro d la r bilan solishtirilganda, ular fizikaviy xossalari jihatidan keskin farq qiladilar. Spirtlar tegishli uglevodorodlarga nisbatan yuqori suyuqlanish va qaynash haroratiga ega bo'lib , uchuvchanligi pastroq. A m m o gom ologik q atorda m olekulyar m assasining ortib borishi bilan bu farq kamayadi. T arm oq lan m agan zanjirli b irla m c h i sp irtla rn in g 11 u g lero d ato m i tu tg a n v akili —( C n H 23O H ) u n d etsilg ach a b o 'lg an lari suyuqlik, ( C 12H 25O H ) d o d etsild an boshlab keyingilari qattiq m oddalardir. Quyi spirtlar (m etil, etil va propil) suv bilan istalgan nisbatda aralashadi. M asalan, metil spirti tarkibidagi gidroksil guruhining massasi m olukulyar m assaning yarm ini tashkil qiladi. Shuning uchun h am , m etanol suv bilan istalgan nisbatda aralashadi. M olekulyar massasi ortishi bilan spirtlarning suvda eruvchanligi keskin kam ayib boradi. Yuqori spirtlar suvda deyarli erim aydi. G om ologik qatordagi o 'rta spirtlar o 'tk ir hidli, yuqori spirtlar esa hidsiz bo'ladi. Birlam chi spirtlar ikkilam chi spirtlarga nisbatan, ikkilam chi spirtlar esa uchlamchi spirtlarga nisbatan yuqori haroratda qaynaydi. Spirtlarning fizikaviy xossalaridagi bunday farqlarning asosiy sababi - ularning tarkibidagi gidroksil guruhlari o'zaro molekulalararo vodorod bog'lari hosil qilib assotsiatlarga aylanishi bilan tushuntiriladi. Bu m a’lumotlar 15—jadvalda keltirilgan. 15 - j a d v a 1. Spirtlarning fizikaviy xossalari Birikmaning nomi Spirtlarning T.suyuq., T.qayn. Zichligi formulasi t°C t°C d *>4 Metanol CH 3 OH -98 65 0,7924 Etanol CH 3 CH2OH -117 78 0,7891 Propanol-1 CH 3 CH 2 CH2OH -127 97 0,8044 Propanol-2 CH 3 CH(OH)CH 3 - 8 8 82 0,7849 Butanol-1 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH -89 118 0,8096 Butanol-2 CH 3 CH(OH)CH 2 CH 3 -89 1 0 0 0,8087 2 -metilpropanoI - 1 (CH 3 ) 2 CHCH2OH -108 108 0,8008 2 -metilpropanol - 2 (CH3)3COH 25 83 0,7882 Etilenglikol HOCH 2 -C H 2OH -17 197 1,1155 Glitserin CH 2 (OH)CH(OH) CH2OH 17 290 Allil spirti CH 2 =C H -C H 2-OH -129 97 0,855 Krotil spirti сн 3 -с н= сн -с н 2 -O H 118 0,853 Kimyoviy xossalari Spirtlar neytral modda bo'lib, yaqqol ifodalangan kislota va asos xossalariga ega emas. Spirtlarning (R -O H ) kimyoviy xossalari ularning funksional O H- guruhi bilan belgilanadi. Spirtlar reaksiya paytida kimyoviy bog'larning ikki xil uzilishi bilan ishtirok etadi: C— OH bog'i uzilib, gidroksil guruh ajraladi; О — N bog'i uzilib, vodorod ajraladi. Bu xildagi reaksiyalar o'rin olish yoki ajralish reaksiyasi bo'lishi mumkin. Spirtlardagi R-radikali tuzilishi ularning reaksion qobiliyati o'zgarishiga va ba’zan reaksiya yo'nalishini butunlay o'zgartirishga olib keladi. 1. Galogenvodorodlarning ta ’siri R - O H + H - X ------ ► R - X + HOH Bu reaksiya jarayonida R radikali qayta gu ruhlanishi mumki n. Galogenvodorodning tabiati va spirtdagi gidroksil guruhi bilan bog'langan radikalning tuzilishiga ko'ra reaksiya tezligi turlicha bo'ladi: H I > H B r > HCI R — OH : allil > benzil > uchlam chi > ikkilam chi > birlam chi HBr yoki NaBr, H 2 S 0 4; Д c h 3 - сн - c h , --------------------------------------- ► сн, - <рн - CH, + H 20 OH Br p rop an ol -2 2 -b rom p rop an HCI. Cl 2 CH,-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH2-OH ----------- ► CH,-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -C1 + H20 pentanol - 1 isitish 1 -xlorpentan CH, HCl(kons.) CH, CH 3 - C - O H ------------------- ► CH 3 - C - C I + H ,0 CH, xona harorati CH, 2 -metilpropanol- 2 , 2 -m etil- 2 -xlorpropan, uchlamchi butil spirti uchlamchi butil xloridi 2. Fosfor ( I I I ) galogenidi ta ’siri 3 R - O H + PX, ---------► З Я -Х + H 3 PO 3 3 СНз-СН 2 -С Н -С Н 2ОН + PBr, ( 3CH,-CHr-CH-CH2Br + H 3 PO 3 CH, СНз 2- m etilbutanol-1 l-brom -2-m etiIbutan C H ,-C H 2OH + P + 1 2 -----------► C H ,-C H 2-1 etanol etil iodidi 3. Spirtlarning degidratlanishi (suvning ajralishi) I 1 kislota -c -c -------► -C—C- + H20 I I I I H OH alken S D irt Spirtlarning reaksion qobiliyati quyidagicha o ‘zgaradi: uchlam chi > ikkilam chi > birlam chi H2SOj, д C 4H9- O H ------------------ ► C H j-C H =C H -C H 3 + CH 3-C H 2-C H =C H 2 «-butil - H20 buten-2 buten-l spirti (asosiy mahsulot) СНз-СН-О Н .-с н с н -Н20 н , С - СН = с н 2 ргореп p ro p a n o l - 2 4. A ktiv m etallar t a ’siri Bunda spirtlar kislotadek reaksiyaga kirishadi. R - О - H + Me -------►RO - Me + + 0,5 H2 (Me = Na, K, Mg, Al) Spirtlarning reaksion qobiliyati quyidagicha o ‘zgaradi: С 3-он > birlam chi > ikkilamchi > uchlam chi 5. E firlarning hosil bo ‘lishi C H 3 - C H 2 - O H + H 2SO 4 etanol О C H 3 - C H 2- ОН + СНз - ОН sirka kislota C H j- С Н 2- О - S 0 2 О Н + Н20 nordon etil sulfati Н+ О С Н з - С ^ + О С : Н 5 etil atsetat Н20 6. Oksidlanish O datda, spirtlarni oksidlanish reaksiyasi K2C r20 7 + H 2S 0 4yoki K M n 0 4 + H 2S 0 4 kabi kuchli oksidlovchi agentlar ta ’sirida am alga oshiriladi. Birlam chi spirtlar: r - c h 2 o h K,Cr,07-H% R-C H aldegid KMnOj + H 2 S 0 4 Ikkilam chi spirtlar: R I R - C H - O H K M n04; Cr 2 0 3; Cr 2 0 72'; Cu, 250°C U chlam chi spirtlar: R KMn04 (neytral muhitda) R - C - O H ' I R R-COOH karbon kislota R - С = О keton reaksiyaga kirishmaydi Spirtlarning ayrim vakillari CH ,O H - M e til spirti (metanol) rangsiz, o ‘ziga xos hidli suyuqlik, 65°C da qaynaydi, o ‘ta zaharli modda! Metil spirt turli organik m ahsulotlam i sintez qilish uchun kimyo sanoatida ko‘p m iqdorda ishlatiladi. Hozirgi vaqtda metil spirt uglerod(II)-oksidi bilan vodorod aralashm asini yuqori harorat va bosim ostida rux va xrom oksidlari katalizatorlari ustidan o ‘tkazib olinadi: CO + 2 H2 katalizator CH3OH 350JC; 2,5*IO3 Pa * Metil spirti form aldegid, dim etilanilin, m etil xlorid, m urakkab metil efirlar, m etilam in, bo'yoqlar va boshqa organik m oddalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. C2H ,O H — E til spirt (etanol) rangsiz suyuqlik, 78,3 "C da qaynaydi. K ar- toshka va boshoqli o'sim liklardan olingan etil spirtidan, asosan, oziq-ovqat sanotida, ichim lik m ahsulotlari tayyorlashda va konditer m ahsulotlari ishlab chiqarishda foydalaniladi. U larning tarkibidagi uglevodlarning bijg'ishidan h ar xil m ahsulotlar aralashm asi olinadi. Xom aki haydash usuli bilan ajratib olingan aralashm ada etil spirtidan tashqari o‘tkir va yoqim siz hidli m oddalar ham bo'ladi. Bu aralashm a qayta haydash usuli bilan 96% C 2H 5O H tutgan spirt-rektifikat va sivush moylari deb ataluvchi qoldiqqa ajratiladi. Sivush moyi tarkibida propil, izobutil va izoamil spirtlari ham uchraydi va ular kishi organizm i uchun o 'ta zaharli t a ’sir etuvchi m oddalar hisoblanadi. Hozirgi vaqtda etil spirti, asosan, etilendan olinadi va u ko'pincha erituvchi sifatida yoki texnik maqsadlarda ishlatiladi. H + H2C = C H 2 + H20 -------------- ► H 3 C - C H : OH etilen etil spirt O lingan spirtning konsentratsiyasi, massa va hajm i foizlarda ifodalanadi. Spitning hajm iy foizi daraja deyiladi. CsH 7O H - P ropil spirtlar. B irlam chi propil spirti sivush moyi tarkibida 7% gacha bo'ladi. U rangsiz suyuqlik, 97,2”C da qaynaydi, suv bilan yaxshi aralashadi, yonadi. Izopropil spirt (C H 3)2C H O H erituvchi sifatida, atseton va murakkab efirlar olishda katta amaliy ahamiyatga ega. U 82,5HC da qaynaydi, suv bilan istalgan nisbatda aralashadi. Propil spirt va uning efirlari erituvchi sifatida ishlatiladi. C H ,(C H 2) j- C H 2O H n -b u til spirti, suyuqlik, 1 1 7 ,9 °C da qaynaydi. Plastifikatorlar, ayrim m urakkab efirlar, erituvchilar (lak -b o 'y o q sanoati u c h u n ) va b o sh q a m a h su lo tla r ish lab c h iq a rish d a m u h im xom ashy o hisoblanadi. Propilendan oksosintez orqali butil spirt olish eng qulay usul hisoblanadi: О +H2 H2C = C H T CH3 + CO + H2-------- ► CH3 - (CH2)2 - C ^ propilen H moy aldegid -------► CH3- C H 2- C H 2- C H 2OH n-butil spirt TO'YINMAGAN SPIRTLAR T o'y inm ag an spirtlarning eng oddiy vakili vinil spirtidir. u ju d a beqaror va erkin holda ajratib olinmagan. C H , = C H - O H Vinil spirti darhol qayta guruhlanib, sirka aldegidi hosil qiladi. Bu hodisani 1887- yilda birinchi m arta A.P. Eltekov kuzatgan va tushuntirgan (Eltekov qoidasi). Bu qoidaga k o 'ra qo'sh bog' tutgan uglerod atom i gidroksil guruhi bilan bog' hosil qilm aydi. Q o'shbog' tutgan uglerod va О Н -g uruh i tutgan fragment enol-shakl deyiladi. Bu tautom er shaklning barqaror holatga o'tishi k eto-enol tautom eriyasi deyiladi: CH2 = С CH2 - C ^ H H K vant-k im yoviy hisoblash larn in g k o 'rsa tish ic h a , k eto -sh a k l enolga nisbatan ~ 14 k k al/m ol barq aro r bo'lgani uchun m uvo zanat to 'liq o 'n g tom onga siljiydi. Vinil spirtiga nisbatan uning oddiy yoki m urakkab efirlari barqaror va ju d a m uhim aham iyatga ega birikm alar hisoblanadi: CH = CH + HO - C2Hs -------► CH2 = CH - О - C2H5 vinil etil efiri C H s C H + H O O C - C H 3 --------- ► C H 2 = C H - O O C - C H 3 vinilatsetat V inilatsetat 73°C da qaynaydigan suyuqlik, u oson p o lim erlan ib , polivinilatsetatga aylanadi: n CH2 = CH --------► ( - CH2 — CH - ) n O O C - C H 3 O O C - C H 3 PVA Polivinilatsetat (PVA) ishqorli yoki kislotali m uhitda oson gidrolizlanib, polivinil spirtiga aylanadi. Polivinil spirti asosida olingan polim er shaffof va suvda ju da yaxshi eriydi. Polivinil spirtidan sintetik tolalar, dorivor m oddalar va lak ishlab chiqarishda unum li foydalaniladi: H* yoki OH' (-C H 2 — C H -)n + H20 ----------------* (-CH2 — C H -)n + n C H 3-C O O H OOC-CH-, OH C H 2= C H ~ C H j—O H — A llil spirti, 97°C da qaynaydigan suyuqlik, suvda cheksiz eriydi. Dastlab allil spirti yog‘oshni q uruq haydash m ahsuloti tarkibidan ajratib olingan. G litserin bilan oksalat yoki chum oli kislotasini qo'shib qizdirilganda ham allil spirti hosil bo'ladi: C H iO H h 2c - о н h 2c - O H Г I I С Н О Н + 2 Н О О С -С О О Н -------- ► H C - O C O Download 24 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling