Органик кимё фанидан Ўқув-услубий мажмуа
Download 29.83 Mb. Pdf ko'rish
|
Z va E tuzilishlarning bir-biriga o’tishi uglerod - uglerod qo’shbog’ atrofida aylanishini talab etadi; izomerlarni bir-biriga o’tishi bog’ atrofida burilish uchun ma`lum miqdor energiya talab etadi,
ostidan va ustidan joy egallaganini e`tiborga olsak, sis-buten-2 ni trans-buten-2ga o’tishi uchun
uzulishi 60 kkal (251,21 10 3
yetarli miqdorda energiyaga ega bo’ladi va buten-2 larni o’zaro bir-biriga o’tish extimoli juda ham kam. Ayni shu to’siq 60 kkal energiya mavjudligi tufayli uglerod - uglerod qo’shbog’ atrofida burilish qiyinchiligi vujudga keladi. Burilish qiyinchiligi tufayli buten-2 izomerlarini bir-biridan ajratish imkoniyati paydo bo’ladi. Diastereomeriya: geometrikizomeriya. Buten-2 izomerlari bir-biridan faqatgina atomlarning fazodagi joylashuvi bo’yicha farq qilgani sababli (bunda atomlarning bog’lanish tartibi o’zgarmasligini yoddan chiqarmaslik kerak), ular stereoizomerlar deb ataluvchi umumiy sinf birikmalariga mansub hisoblanadi. Ular bir-birining ko’zgudagi aksi hisoblanmaydi, shuning uchun ular enantiomerlar emas. Bir-birining ko’zgudagi izomerlari - enantiomerlar bo’lmagan stereoizomerlar, diastereomerlar deyiladi. Uglerod-uglerod qo’shbog’ atrofida burilishning qiyinligi natijasida hosil bo’luvchi
Ma`lum izomerni xarakterlovchi atomlarning joylashuvi uning konfigurasiyasi deyiladi. Izomer buten-2 larning konfigurasiyasi I va II tuzilishlar orqali berilgan 12 . Konfigurasiyalar sis- (lotinchadan: bir tomonda, shu tomonda) va trans- (lotinchadan: qarama-qarshi) iboralar orqali ko’rsatiladi; bunda sis-
metil guruhlari qo’shbog’ tekisligining bir tomonida ekanligini, trans- esa qarama-qarshi joylashganligini ko’rsatadi. Qaynash harorati 4 o C bo’lgan izomer uchun sis- konfigurasiya, 1 o C bo’lgan izomer uchun esa trans-konfigurasiya aniqlanilgan.
Burilish qiyinchiligi uglerod - uglerod qo’shbog’ saqlagan xoxlagan birikmalarda kuzatilishi mumkin, lekin geometrik izomeriya qo’shbog’ bilan bog’langan uglerod atomidagi guruhlarning ma`lum joylashuvi bilan bog’liq. Bu izomerlarni aniqlash uchun, mavjud
12 T.W. Graham Solomons,Craig B. Fryhle, Scott A. Snyder. Organic chemistry.University of South Florida, Pacific Lutheran University, Columbia University. 2014. – S. 292-293. H 3 C C H C H H 3 C H C CH 3 C H H 3 C цис-бутен-2 t қай =4 0 С транс-бутен-2 t қай =1 0 С геометрик изомерлар 57
tuzilishlarini (molekulyar modeli orqali yanada yaqqol ko’rinadi) tasvirlash kerak va so’ngra ularni o’xshash yoki farqli tomonlari kuzatiladi. Propilen, buten-1 va izobutilenlar tuzilishini kuzatish orqali, ularda geometrik izomerlar yo’qligini ko’rish mumkin; bunday xulosani tajriba ma`lumotlari ham tasdiqlaydi.
Geometrik izomeriya kuzatilmaydigan uglevodorodlarning ko’plab funksional guruh almashgan hosilalarini ko’rish mumkin: sis-trans izomeriya 1,1-dixlor- va 1,1-dibrometilenlarda aniqlanmagan; 1,2-dixlor va 1,2-dibrometilenlarda esa geometrik izomerlarni ko’rish mumkin. Bu ma`lumotlar tajribalar orqali tasdiqlangan va quyidagi fizik xususiyatlarga ega bo’lgan izomerlar ajratib olingan: Cl C H C H Cl Cl C H C Cl H цис- t қай =60 0 С t суюқ = – 80 0 C транс- t қай =48 0 С t суюқ = – 50 0 C Br C H C H Br Br C H C Br H цис- t қай =10 0 С t суюқ = – 53 0 C транс- t қай =108 0 С t суюқ = – 6 0 C
Bu tuzilishlarni kuzatib, o’rinbosarlar qo’shbog’ saqlovchi uglerod atomlaridan birida joylashgan bo’lsa, geometrik izomerlari mavjud emas degan xulosa qilish mumkin. Masalan, a C b C b a a C b C a b изомерлар a C b C d с a C b C c d изомерлар a C a C d с a C a C c d изомерлар эмас; бир хил бирикмалар
eruvchanligi, nur sindirish ko’rsatgichi va boshqalar bilan farq qiladi. Bunday farqlardan foydalanib, ularni bir-biridan ajratish mumkin: fraksiyalarga bo’lib xaydash yoki fraksion kristallash, turlicha adsorbsiyalanishi sababli xromatografik usul yordamida ajratiladi. Diastereomer juftlar kimyoviy xususiyatlari bo’yicha bir sinfga kirgani uchun turli reagentlar bilan bir xil tezliklarda, lekin ularning tuzilishida farqlar bo’lgani uchun turlicha tezliklarda ta`sirlashadi. Yuqori alkenlar. Butilenlarda propilenga nisbatan bir uglerod atomi va ikki vodorod atomi ortiqcha, propilen esa etilenga nisbatan bir uglerod va ikki vodorod atomi ko’proq saqlaydi, demak alkenlar alkanlar kabi gomologik qator hosil qiladi. Bunda gomologik farq CH
saqlanib qoladi. Bu sinf birikmalarining umumiy formulasi C n H 2n .
58
Alkenlar qatorida izomerlar soni mos alkanlarnikidan ko’p; uglerod skiletining o’zgarishi bilan birga, ularda qo’shbog’ning zanjirdagi o’rni, shuningdek geometrik izomeriya mavjud. Umumiy nomlari: alkanlarni nomlash kabi, alkenlarni nomlashni ham bir necha nomenklaturalari mavjud. Oddiy alkenlar uchun ularning trivial nomlaridan ko’proq foydalaniladi, masalan: etilen, propilen, butilen. Butilenlar , va izo-belgilari yordamida farqlanadi. Geometrik izomerlari sis- va trans-izomer orqali belgilanadi. Ko’plab old qo’shimchalaridan foydalanish bu nomenklaturani yuqori alkenlarni nomlash uchun qo’llashni taqiqlaydi. Ba`zan alkenlar etilenning hosilalari sifatida qaralib rasional nomenklaturada nomlanadi: masalan: tetraetiletilen (CH 3 CH 2 ) 2 C=C(CH 2 CH 3 ) 2 .
Murakkab tuzilishli alkanlarni nomlashda asosan IUPAC nomenklaturasidan foydalaniladi. IUPAC nomenklaturasi. Bu sistemada nomlash qoidalari quyidagilardan iborat: 1. Asos sifatida, uglerod – uglerod qo’shbog’ saqlovchi eng uzun zanjir tanlab olinadi, birikma ayni asos tuzilishidagi vodorod atomlarini turli alkil guruhlariga almashinishidan hosil bo’lgan, deb qaraladi. Dastlabki tuzilish – eten, propen, buten, penten va h.k., uglerod atomi sonidan kelib chiqadi; alkenlarning nomi mos alkanlardagi –an qo’shimchasini –en bilan almashtirilib hosil qilinadi. H 2 C = CH 2 этен СH 3 CH = CH 2 пропен CH 3 СH 2 CH = CH 2 бутен-1 CH 3 СH=CHCH 3 бутен-2 цис- ёки транс- СH 3 C = CH 2 2-метилпропен СН 3 CH 3 СCH = CH 2 3,3-диметилбутен-1 СН 3 СН 3 CH 3 СНСН = CHCH 3 4-метилпентен-2 цис- ёки транс- СН 3
2. Asos zanjiridagi qo’shbog’ning holati raqam bilan ko’rsatiladi. Zanjir raqamlanishida qo’shbog’dagi avval keluvchi uglerod atomi kichik raqamga ega bo’ladi. 3. Asos zanjiridagi vodorod atomi o’rnini egallagan alkil guruhining holati raqam bilan ko’rsatiladi.
erimaydi, lekin qutblanmagan erituvchilarda yaxshi eriydi (benzol, efir, xloroform, ligroin). Ularning zichligi suv zichligidan kichik. Uglerod sonining ortishi qaynash harorati ortishiga sabab bo’ladi; zanjirdagi uglerod sonini bittaga ortishi qaynash haroratini 20 - 30 °C ga ortishiga (past alkenlardan tashqari) olib keladi 13 . Tarmoqlanish qaynash haroratini pasayishiga sabab bo’ladi. Taqqoslashlar mos alkanlar va alkenlarning qaynash haroratlari bir-biriga yaqin ekanligini ko’rsatadi (8-jadval). 8-jadval
– 169
–102
3 CH=CH 2 –185
–148
3 CH 2 CH=CH 2
–6,5 Penten-1 CH 3 (CH 2 ) 2 CH=CH 2
30 0,643 Geksen-1 CH 3 (CH 2 ) 3 CH=CH 2 –138
63,5 0,675
Gepten-1 CH 3 (CH 2 ) 4 CH=CH 2 –119
93 0,638
13 T.W. Graham Solomons, Craig B. Fryhle, Scott A. Snyder. Organic chemistry.University of South Florida, Pacific Lutheran University, Columbia University. 2014. – S. 292-293. 59
3 (CH 2 ) 5 CH=CH 2 –104
112,5 0,716
Nonen-1 CH 3 (CH 2 ) 6 CH=CH 2
146 0,731 Desen-1 CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH 2 –87
171 0,743
Sis-buten-2 sis-CH 3 CH=CHCH 3 –139
4
3 CH=CHCH 3 –106
1
2 =C(CH 3 ) 2 –141
–7
3 CH=CHCH 2 CH 3 –151
37 0,655
Trans-penten-2 trans- CH 3 CH=CHCH 2 CH 3
36 0,647 3-metilbuten-1 CH 2 =CHCH(CH 3 ) 2 –135
25 0,648
2-metilbuten-2 CH 3 CH=C(CH 3 ) 2 –123
39 0,660
2,3-dimetilbuten-2 (CH 3 ) 2 C=C(CH 3 ) 2 –74
73 0,705
Ma`lumki, alkanlar qutblanmagan uglevodorodlardir. Ba`zi alkenlar esa geometrik tuzilishi natijasida kichik dipol momentiga ega.
bo’ladi. Past alkenlarni toza holda fraksion xaydash orqali olish mumkin. Shuning uchun ular turli muhim alifatik birikmalarni sintez qilishda dastlabki xomashyo hisoblanadi. Kreking usulida hosil bo’lgan yuqori alkenlar aralashmasi (odatda ularni alohida toza holda ajratib olinmaydi) muhim komponent sifatida benzin tarkibiga kiradi. Uglerod atomlari soni juft bo’lgan alken-1 lar detergentlar (etilenni Sigler – Natt usulida ionli polimerlanishi orqali olinuvchi) sifatida ishlab chiqarishda foydalaniladi.
ishlash orqali toza holda olinishi mumkin. Murakkab alkenlar toza holda sintez usulida olinadi. Oddiy uglerod – uglerod bog’ saqlovchi birikmalar tarkibiga qo’shbog’ni kiritish, atomlarni eliminirlanishi orqali hosil qilinishi mumkin: – C – C – Y X – C = C – Элиминирланиш
Kreking jarayonida, ikkita vodorod atomi siqib chiqariladi. – C – C – Н – C = C – Н + H 2
Eliminirlanish reaksiyasi, nafaqat oddiy alkenlarni olish uchun qo’llanilishi, balki xoxlagan molekula tarkibiga uglerod - uglerod qo’shbog’ni kiritish uchun namuna hisoblanadi. Alkenlarni sintez usullari. 1. Alkilgalogenidlarni degidrogalogenlash 60
H X – C = C – KOH (спиртдаги эритмаси) + KX + H 2 O
Alkilgalogenidlarni degidrogalogenlash osonligi: uchlamchi > ikkilamchi > birlamchi Misollar: СН 3 СH 2 СH 2 CH 2 Cl KOH (сп.эр) СН 3 СH 2 СH=CH 2 н-бутилхлорид бутен-1 СН 3 СH 2 СHCH 3 KOH (сп.эр) СН 3 СH=СHCH 3 + иккиламчи- бутилхлорид бутен-2 80% Сl СН 3 СH 2 СH=CH 2 бутен-1 20% СН 3 СH 2 СH 2 Cl KOH (сп.эр) СН 3 СH=CH 2 н-пропилхлорид пропилен KOH (сп.эр) СН 3 СHСH 3 изопропилхлорид Сl СН 3 СH=СHCH 3 бутен-2 +
– C – C – H OH – C = C – кислота + H 2 O спиртлар алкенлар
Spirtlarni oson degidratlanish qatori: uchlamchi>ikkilamchi>birlamchi Misollar: – C – C – H OH кислота + H 2 O этанол этилен Н Н Н Н – C = C –Н Н Н Н
3 СH 2 СH 2 CH 2 ОН СН 3 СH 2 СH=CH 2 + н-бутил спирти бутен-1 СН 3 СH 2 СHCH 3 СН 3 СH=СHCH 3 + иккиламчи- бутил спирти бутен-2 асосий махсулот ОН СН 3 СH 2 СH=CH 2 бутен-1 кислота кислота СН 3 СH=СHCH 3 бутен-2 асосий махсулот
– C – C – Х Х – C = C – + Zn + ZnX 2 алкенлар
СН 3 СH – СHCH 3 СН 3 СH=СHCH 3 2,3-дибромбутан бутен-2 Br Zn Br
61
С = С H 2 Pt ёки Ni Na ёки Li NH 3 H H R R С = С R H H R цис-изомер транс-изомер
Alkenlar olishning bu usullaridan – alkilgalogenidlarni degidrogalogenlash va spirtlarni degidratasiyasi muhim ahamiyatga ega. Bu ikkala usul uchun bitta kamchilik xos: galogen (X) yoki gidroksil (OH) guruhi saqlagan uglerod atomiga qo’shni uglerod atomidan vodorod ajralishi va aksariyat izomerlar arashmasi hosil bo’lishi hisoblanadi. Visinal (lotinchadan visinolis – qo’shni) digalogenidlarni degalogenlash, usuli aksariyat alkenlardan digalogenli hosilalarni olish uchun qo’llaniladi. Ba`zan alken molekulasidagi qo’shbog’ni saqlab qolish va molekulaning boshqa qismlari bilan reaksiyani olib borish uchun digalogenlashdan foydalaniladi, so’ngra rux ta`sirida alkengacha regenerasiya qilinadi: bu jarayon qo’shbog’ni himoyalash deyiladi va organik sintezda ko’plab bunday reaksiyalardan foydalaniladi. Toza holda sis- va trans-alkenlarni olish uchun alkinlarni qaytarish usulidan foydalaniladi. Download 29.83 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling