Органик кимё фанидан Ўқув-услубий мажмуа
Download 29.83 Mb. Pdf ko'rish
|
|
Polimerlanishi. Alkenlarning muhim reaksiyalaridan yana biri polimerlanish reaksiyalaridir. Etilen kislorod ishtirokida bosim ostida qizdirilishidan, juda uzun alkan zanjiriga o’xshash, katta molekulyar massaga (~20000) ega bo’lgan birikma hosil bo’ladi. Bu birikma ko’plab etilen birikmalaridan iborat bo’ladi va shuning uchun ham polietilen (poli – ko’p) 96
deyiladi. Polietilen bizga ko’plab mahsulotlarni qadoqlashda qo’llaniluvchi material sifatida ma`lum. n CH 2 = CH 2 O 2 , қиздириш, босим ~ СН 2 – СH 2 – CH 2 – CH 2 ~ ёки (~ СН 2 – СН 2 ~) n ПОЛИЭТИЛЕН
Polietilen hosil bo’lish jarayoni, polimerlanish reaksiyalarining oddiy misoli hisoblanadi: ko’plab kichik molekulalarning birikib katta molekulalar hosil qilishi polimerlanishreaksiyalari deyiladi. Bunday katta molekulalardan iborat birikmalar polimerlar (grekchadan poly + meros – ko’plab qismlar) deb ataladi. Polimerlar hosil qiluvchi oddiy molekulalar monomerlar (mono – bitta) deyiladi. Biz ayni mavzuda kuzatadigan etilendan polietilen hosil bo’lishi polimerlanish hisoblanadi. Yuqori molekulali birikmalar yana polikondensatlanish, sopolimerlanish jarayonlari orqali hosil bo’lishi mumkin. Polimerlanish amalga oshishi uchun oz miqdor inisiatorlar talab etiladi. Odatda inisiator sifatida peroksid (yoki erkin radikallar birikishini, zanjir reaksiyasini boshlab beruvchi birikmalar) ishlatiladi. Bunda peroksid erkin radikal hosil qilib parchalanadi. Bu radikal alken molekulasiga birikadi va boshqa alken molekulasiga birikuvchi yangi radikal hosil qiladi.
Ba`zi qo’shimchalar (xatto oz miqdori ham) ingibitor sifatida ta`sir ko’rsatib, polimerlanish jarayonlarini sezilarli sekinlashtirishi mumkin. Shuning uchun bunday reaksiyalarda monomerlarning tozaligi, sofligi muhim ahamiyatga ega. Polimerlanish reaksiyalari turli yo’nalishlarda, turli mexanizmlar orqali amalga oshishi mumkin. Bu jarayonlar alkenlar kabi, dienlar uchun, to’yinmagan galogenli hosilalar va qo’shbog’ saqlovchi deyarli barcha organik birikmalar uchun muhim reaksiyalar hisoblanadi. Yuqori molekulali birimalarning hosil bo’lish reaksiyalarini, mexanizmlarini ayni mahsulotlarni tuzilishi va xossalari bilan qisman bo’lsada tanish bo’lgandan so’ng o’rganish tavsiya etiladi.
aylantiradi. Glikollar – ikki atomli spirtlar; ular qo’shbog’ bo’yicha ikki gidroksil guruhining birikishi natijasida hosil bo’ladi.
Gidroksidlashda asosan KMnO 4 (kaliy permanganat)ning sovuq ishqoriy eritmasi yoki chumoli kislota peroksididan (HCOOOH) foydalaniladi. Kaliy permanganat bilan gidroksidlash xona haroratida, alken bilan doimiy aralashtirilib olib borladi. Qizdirish yoki kislota ishtirokida uglerod-uglerod qo’shbog’ning uzilishi va oksidlanish davom etishi tufayli extiyot choralari ko’riladi. 97
Chumoli kislota peroksididan foydalanilganda alken va kislota aralashmasi vodorod peroksid ishtirokida bir necha soat davomida tindiriladi, so’ngra hosil bo’lgan oraliq mahsulot suv qo’shilib qizdiriladi. Glikollar odatda mos alken nomiga glikol so’zi qo’shib nomlanadi, masalan
Alkenlarni gidroksidlash – glikollar olishning muhim usuli hisoblanadi. Bundan tashqari, kaliy permanganat bilan oksidlash, ko’plab ishlatiluvchi analitik reaksiyalarning asosi hisoblanadi va Bayyor namunasi deyiladi. (Alkenlarni kaliy permanganat bilan oksidlash orqali glikollar olish birinchi martta G.Vagner tomonidan amalga oshirilgan). Gidroksidlash mexanizmini keyingi mavzularda ko’rib o’tamiz. O’rin olish reaksiyasi. Galogenlash. Allil vodorodi. Xozirgacha alkenlardagi faqatgina uglerod – uglerod qo’shbog’ hisobiga boruvchi birikish reaksiyalarini ko’rib chiqdik. Bu mavzuda ko’plab alkenlarda mavjud bo’lgan alkil guruhlarining reaksiyalarini ko’rib o’tamiz. Alkil guruhlari alkan tuzilishiga ega bo’lgani uchun, ular alkanlarga xos xususiyatlarni namoyon etishi kerak. Misol uchun ikki reaksion markaz – qo’shbog’ va alkil guruhi
sharoitlarni yaratish orqali yo’naltirish mumkin. Alkanlarning yuqori haroratlarda galogenlash ma`lum va bu reaksiya asosan bug’ fazada, erkin radikallar hosil bo’lishiga hamoxang sharoitlarda amalga oshadi. Alkenlar galogenni past haroratda, qorong’ulikda va suyuq fazada, ionli reaksiya orqali biriktirib oladi.
– +
Agar alken molekulasining alkil guruhi qismini galogenlash talab etilsa, reaksiyani erkin radikal o’rin olish sharoitida amalga oshiriladi. “Shell”firmasi kimyogarlari, 500 – 600 C da
gazsimon propilen va xlor aralashmasi ta`sirlashuvidan asosiy mahsulot sifatida 3-xlorpropen-1, allilxlorid (CH 2 =CH-CH 2 – allil) hosil bo’lishini aniqladilar. (Propilenni allil holati bo’yicha yuqori haroratlarda xlorlash reaksiyasini M.D. L`vov 1883 yilda kuzatgan). Bunday sharoitlarda brom ham allilbromid hosil qiladi. CH 3 – CH = CH 2 Сl 2 паст харорат ССl 4 эритмаси 500 – 600 0 С буғ фазада CH 3 – CH – CH 2 Cl Cl CH 2 – CH = CH 2 Cl ИОНЛИ РЕАКЦИЯ: БИРИКИШ ЭРКИН РАДИКАЛ РЕАКЦИЯ: ЎРИН ОЛИШ + HCl
Nima uchun yuqori haroratlarda birikish reaksiyasi emas, balki o’rin olish reaksiyasi amalga oshadi? Braun (Lafayet universiteti) galogen atomi birikishini, lekin yuqori haroratlarda 98
erkin radikal birikish reaksiyasining ikkinchi bosqichi amalga oshishiga qadar birikish mahsulotining parchalanishini taxmin qiladi: X + CH 3 – CH = CH 2 . CH 3 – CH – CH 2 X . X 2 CH 3 – CH – CH 2 Х Х X . + HX + CH 2 – CH = CH 2 . X 2 CH 2 – CH = CH 2 Х X . + эркин радикал бирикиш эркин радикал ўрин олиш аллил радикали аллил галогенид (юқори хароратларда ёки галогениднинг конц. кам бўлганда ҳосил бўлади) (Х = Cl, Br) I
Braun taklifi, erkin radikal reaksiyani birikish reaksiyasidan ustun bo’lishini ta`minlovchi, konsentrasiyasi kam galogendan foydalanishga mos keladi. Galogen atomining birikishi, agar reaksiya harorati yuqori bo’lsaI radikalni hosil bo’lishiga olib keladi. N-bromsuksinimid alkenlarni allil holati bo’yicha bromlash uchun qo’llaniladi. Galogenlashda hosil bo’luvchi HBr molekulasini N-bromsuksinimid Br 2 molekulalariga aylantiradi.
olish reaksiyalari ham alkenlardagi mexanizm bo’yicha amalga oshadi. Alkil guruhlari qo’shbog’dagi birikish reaksiyalariga ta`sir ko’rsatganidek, qo’shbog’ ham o’rin olish reaksiyalarida alkil guruhlarining reaksion qobiliyatiga ta`sir ko’rsatadi. Turli alkenlarni o’rin olish reaksiyalari, qo’shbog’ saqlovchi uglerod atomlaridagi vodorodlar, ularga (uglerodlarga) qo’shni bo’lgan uglerod atomlaridagi vodorodlarga nisbatan qiyin almashinishini ko’rsatadi. Galogenlar bilan reaksiyalarini o’rganishlar (yoki boshqa erkin radikallar bilan), qo’shbog’ saqlovchi ugleroddagi vodorodlar (vinil vodorodlari), oddiy birlamchi vodorodlarga nisbatan kamroq qo’zg’aluvchan ekanligini ko’rsatadi; qo’shbog’dagi uglerod atomiga qo’shni uglerod atomlaridagi (allil vodorodlar) vodorodlar xattoki uchlamchi vodorodlarga nisbatan qo’zg’aluvchan bo’ladi. С – Н С – Н – С – Н винил водородлари; кам қўзғалувчан аллил водороди; ўта қўзғалувчан
Vodorod atomlarining oson
ajralish qatori:
allil>uchlamchi>ikkilamchi>birlamchi>CH 4 >vinil tartibda kamayib boradi. Alkenlardagi o’rin olish reaksiyalari alkanlardagi kabi mexanizmda boradi deb taxmin qilish mumkin:
99
2 = CH – H Cl . СH 2 = CH . Cl 2 СH 2 = CH – Cl этилен винил радикали винил хлорид СH 2 = CH – СН 2 – H пропилен Cl . СH 2 = CH – СН 2 аллил радикали . Cl 2 СH 2 = CH – СН 2 Сl аллил хлорид
Vinil radikali juda sekin, allil radikali esa juda tez hosil bo’lishini taxmin qilib, erkin radikallar oson hosil bo’lishini: allil > uchlamchi>ikkilamchi>birlamchi>CH 3
kuzatish mumkin va mos ravishda radikallarning barqarorligi allil > uchlamchi > ikkilamchi >
Ozonoliz. Parchalash orqali tuzilishni aniqlash. O’rin olish va birikish reaksiyalari bilan birga alkenlar uchun hos bo’lgan parchalanish reaksiyalarini ham o’rganish talab etiladi; bu reaksiya qo’shbog’ning to’la uzilishi va alken molekulasi ikki kichik molekulaga o’zgarishi bilan boradi. Uglerod-uglerod qo’shbog’ni uzish uchun odatda ozondan (O 3 ) foydalaniladi. Ozonoliz (ozon ta`sirida parchalash) ikki bosqichda amalga oshadi: birinchi – ozonni qo’shbog’ bo’ylab birikishi va ozonid hosil bo’lishi; ikkinchi – ozonidning gidroliz orqali parchalanishi. Ozon inert erituvchilarda (CCl
) eritilgan alken orqali o’tkazilib, erituvchi bug’latilgandan so’ng qovushqoq moysimon ozonid ajratiladi. Ozonid beqaror portlovchan birikma bo’lib tozalanmaydi. – C = C – О 3 – C – C – О О О – C C – О – О О Н 2 О Zn – C = O O = C – + алкен молозанид озанид парчаланиш махсулотлари
Hosil bo’luvchi, C=O guruhi saqlovchi birikmalar al`degid va yoki ketonlar deb ataladi: bunda rux kukunidan, hosil bo’luvchi al`degid va ketonlar bilan oson ta`sirlashuvchi (oksidlanish) vodorod peroksidlar hosil bo’lishini oldini olish maqsadida foydalaniladi. Hosil bo’lgan al`degid va ketonlardagi uglerodlar soni va ularning bog’lanish tartibini bilgan holda, dastlabki alkenning tuzilishini aniqlash mumkin. Masalan, uchta izomer geksenlar (geksilenlar) uchun:
Molekula tuzilishini aniqlashda parchalash usulidan foydalanish keng qo’llaniladi: bunda hosil bo’luvchi kichik molekulalarni taxlil qilish oson. Ozonoliz ana shunday parchalash usullaridan biri hisoblanadi. Parchalash orqali tuzilishni aniqlashning yana bir usuli – maxsus sharoitlarda kaliy permanganat ta`sirida oksidlash hisoblanadi; bunday oksidlash glikollar hosil bo’lishi va uning parchalanishi bilan amalga oshadi.
100
4 – C – C – ОH ОН кислоталар, кетонлар, СО 2
Bu reaksiyada RCHO al`degidlar o’rnida karbon kislotalar RCOOH hosil bo’ladi. Agar qo’shbog’ 1-C da (CH 2 =) bo’lsa, CO 2 hosil bo’lib oksidlanadi, masalan: СH 3 COOH + O = C – CH 3 CH 3 CH=CCH 3 KMnO 4 CH 3 CH 3 СH 3 CH 2 CH 2 COOH + CO 2 CH 3 CH 2 CH 2 CH=CH 2 KMnO 4 кислота кетон 2-метилбутен-2 кислота углерод диоксид пентен-1 Download 29.83 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|