Органик кимё фанидан Ўқув-услубий мажмуа
Download 29.83 Mb. Pdf ko'rish
|
v) 1-metiltsiklogeksanol g) 1-metiltsiklogeksen d) trans-2-metiltsiklogeksanol e) siklogeksilmetilkarbinol j) trans-1,2-dibromtsiklogeksan z) siklogeksilkarbinol i) 1-brom-1-feniltsiklogeksan k) siklogeksan karbon kislota l) adipin kislota m) norkaran 16-topshiriq. Benzol, toluol va to’rt yoki undan kam uglerod atomi saqlagan spirtlardan foydalanib, quyidagi birikmalarni laboratoriya sharoitlarida sintez qilish sxemalarini taklif qiling:
263
2 600 o C → D (C 3 H 5 Cl) D + Cl 2 (H 2 O) → Ye (C 3 H 6 OCl 2 ) E + NaOH (H 2 O) → J (C 3 H 8 O 3 ) g) allil spirti + Br 2 /CCl 4 → Z (C 3 H 6 OBr 3 ) Z + HNO 3 → I (C 3 H 4 O 2 Br 3 ) I + Zn → K (C 3 H 4 O 2 ) d) 1,2,3-tribrompropan + KOH [spirt] → L (C 3 H 4 Br 2 ) L + NaOH [H 2 O] → M (C 3 H 5 OBr) M + KOH [C 2 H 5 OH] → N (C 3 H 4 O) ye) 2,2-dixlorpropan + NaOH [H 2 O] → O (C 3 H 6 O 2 ) → P (C 3 H 6 O) j) propin + Cl 2 [H 2 O] → R (C 3 H 6 O 2 Cl 2 ) → C (C 3 H 4 OCl 2 ) C + Cl 2 [H 2 O] → T (C 3 H 3 OCl 3 ) T + NaOH [H 2 O] → CHCl 3 + U (C 2 H 3 O 2 Na) z) siklogeksen + KMnO 4 → F (C 6 H 14 O 6 ) F + CH 3 COOH, H + → X (C 10 H 16 O 4 ) i) s (C 3 H 8 O 3 ) + CH 3 COOH, H + → Ch (C 9 H 14 O 6 ) k) siklogeksanol + K 2 Cr 2 O 7 , H + → Sh (C 6 H 10 O) Sh + m-CH 3 C 6 H 4 MgBr, so’ngra H 2 O → F (C 13 H 18 O) F + qizdirish → E (C 13 H 16 ) E + Ni (300 o C) → Yu (C 13 H 12 )
FENOLLAR
birikmalarga aytiladi, bunda Ar-fenil, almashingan fenil yoki boshqa aril guruxlari (masalan: naftil). Fenollar spirtlardan OH-guruxi aromatik xalqadagi sr 2 -gibridlangan uglerod bilan bog’langanligi bilan farqlanadi.
264
Fenollar odatda bu sinf birikmalarining eng oddiysi – fenol asosida nomlanadi. Metilfenollar uchun maxsus nomlar – krezollar nomi mavjud. Ba’zan fenollar oksibirikmalar deb ham nomlanadi.
spirtlarni ham fenollarni ham oddiy yoki murakkab efirlarga o’tkazish mumkin. Lekin kimyoviy xossalari va olinish usullaridagi ko’plab farqlar bu birikmalarni ikki sinfga bo’lib o’rganishini taqozo etadi.
moddalardir; vodorod bog’larning mavjudligi tufayli yuqori qaynash xaroratiga ega. Fenol suvda yaxshi eriydi (100 gr suvda 9 g) va bu suv molekulalari bilan vodorod bog’lanish hosil qilishi bilan izohlanadi; boshqa fenollar esa suvda deyarli erimaydi (-jadval). Fenollar rangsiz moddalar, lekin aromatik aminlar kabi oson oksidlanadi va oksidlanish mahsulotlarining mavjudligi tufayli rangli bo’ladi. Ayrim fenollarning fizik xossalari 9.3-jadval Fenollar T suyuq. , °S T qay. , °S
25 °S da suvda eruvchanligi, g/100 g 10 10
α
41 82
9,3 1,1
o-Krezol 31
191 2,5
0,63 m-Krezol 11
201 2,6
0,98 n-Krezol 35
02 2,3
0,67 o-Ftorfenol 16
152
15,0 m-Ftorfenol 14
178
5,2 n-Ftorfenol 48
185
1.1 o-Xlorfenol 9 173 2,8 77
m-Xlorfenol 33
214 2,6
16 n-Xlorfenol 43
220 2,7
6,3 o-Bromfenol 5 194 41
m-Bromfenol 33
236
14 n-Bromfenol 64
236 1,4
5,6 o-Yodfenol 43
34 m-Yodfenol 40
13 n-Yodfenol 94
6,3 o-Aminofenol 174
1,7 (0
o C da)
2,0 m-Aminofenol 123
2,6
69 n-Aminofenol 186
1,0 (0
o C da)
o-Nitrofenol 45
217 0,2
600 OH
OH
OH
3 OH
OH
OH
OH
fenol o-xlorfenol o-krezol p-oksibenzoy kislota pirokatexin rezosin gidroxinon 265
96
50 n-Nitrofenol 114
1,7
690 2,4-Dinitrofenol 113
0,6
1000000 2,4,6-Trinitrofenol 122
1,4
Juda yuqori
Pirokatexin 104
246 45
1 Rezotsin 110
281 123
3 Gidroxinon 173
286 8 2
Izomer nitrofenollarning fizik xususiyatlarini taqqoslab, o-nitrofenolning izomerlariga nisbatan qaynash xarorati pastligi va suvda kam erishini kuzatish mumkin; uchta izomerlardan faqatgina o-izomer bug’ bilan oson xaydaladi. Bunday farqlarni qanday izohlash mumkin? Nitrofenollarning xossalari Nitrofenol t qay. , o C/70 mm.sim.ust. Suvda eruvchanligi, g/100g Orto- 100
0,2 (suv bugi bilan haydaladi) Meta- 194
1,35 (bug’i bilan haydalmaydi) Para- pachalanadi 1,69 (bug’i bilan haydalmaydi)
Dastavval meta- va para- izomerlarni ko’rib chiqsak. Ular yuqori qaynash xaroratlariga ega va bu o’z-o’zidan ma’lumki vodorod bog’lanishning mavjudligi bilan bog’liq.
Ularning suvda eruvchanligi suv molekulalari bilan vodorod bog’lanish hosil qilishi bilan izohlanadi.
Suv bug’i bilan oson xaydalishi; suvning qaynash xaroratidagi moddani uprugost ning
yuqoriligi bilan bog’liq: meta- va para-izomerlarda molekulalararo vodorod bog’ bug’ning uprugosti ni pasaytiradi, buning natijasida modda suv bug’i bilan xaydalish xususiyatini yo’qotadi.
Ayni omillarning mos emasligini o-izomer uchun qanday izohlash mumkin? Modellarni o’rganishi shuni ko’rsatadiki NO 2 - va OH-guruxlari o’zaro shunday joylashadiki, bunda ichki molekulyar vodorod bog’lanish hosil bo’lishiga imkoniyat paydo bo’ladi. Bunday ichki N
O – H O ICHKIMOLEKULYAR VODOROD BOG’LANISH o-nitrofenol N
O O O – H O – H H H N
H – O
O N
O O MOLEKULALARARO VODOROD BOG’LANISH 266
molekulyar vodorod bog’lanish fenollardagi kabi molekulalararo vodorod bog’lanish o’rniga yoki suv bilan hosil bo’luvchi vodorod bog’lanish o’rniga hosil bo’ladi; shuning uchun o- nitrofenolda assotsiyalangan suyuqliklar uchun xos bo’lgan uchuvchanlik mavjud bo’lmaydi va vodorod bog’lanish hosil qiluvchi birikmalarga xos bo’lgan suvda qiyin erish xususiyati ta’sir ko’rsatmaydi. Adabiyotlardan ma’lumki, bir molekuladagi ikki atom orasida muvozanatda bo’luvchi vodorod yoki metall atomining holati xelat holat deyiladi. Bunga misol qilib o’simlik va xayvon organizmida muhim ahamiyatga ega bo’lgan xelatlarni – xlorofil va geminlarni misol qilish mumkin.
Ichkimolekulyar vodorod bog’lanish, tuzilishdagi imkoniyatlar bilan bog’liq holatda doimiy vujudga kelishi isbotlangan: quyida bunga ko’plab misollar beriladi. Fenol tuzlari. Fenollar kislota xususiyatiga ega bo’lib, bu borada spirtlardan farq qiladi (spirtlarning kislotaliligi, hatto suvnikidan ham kuchsiz ekanligini eslatib o’tamiz. Ishqorlarning suvli eritmalarida fenollar tuz hosil qiladi; ayni tuzlar mineral kislotalarning suvli eritmalarida qayta erkin fenollarga o’tadi. Kutilganidek fenollar va ularning tuzlari eruvchanligi borasida qarama-qarshi xususiyatlarga ega; tuzlar suvda yaxshi eriydi, organik erituvchilarda esa erimaydi.
Ko’pchilik fenollar K α kattalik shkalasida 10 –10 birlikka ega, ular karbon kislotalarga nisbatan (K α ≈10 –5 ) kuchsiz kislotalardir. Fenollar karbon kislotalardan farq qilib bikarbonatning suvli eritmasida erimaydi, va bu ularning kuchsiz kislota ekanligi bilan bog’liq. Shu bilan birga fenollarni tuzlaridan chumoli kislota yordamida oson ajratib olish mumkin.
Fenollarning kislotaliligi va ular tuzlarining suvda eruvchanligidan – ularni taxlil qilishda yoki ajratishda foydalanish mumkin. Suvda erimagan birikma, ishqorning suvli eritmasida eriydi, lekin bikarbonatning suvli eritmasida erimaydi va suvdan kuchli kislota bo’lishi kerak, ammo karbon kislotalardan kuchsiz; bu chegaralarda joylashuvchi birikmalarning ko’pchiligi, fenollar qatoriga kiradi. Fenollar kislota xususiyatiga ega bo’lmagan birikmalardan, asoslarda CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 + Ar – O – Na + Na + HCO 3 + Ar – OH – kuchli kislota suvda eriydi kuchsiz kislota (suvda erimaydi) Ar – OH Ar – O – OH – H + fenol (kislota), suvda erimaydi fenolyat-ion (tuz), suvda eriydi N – O
H O magniy 8-oksixinolyat
Mg O
N
H 3 C CH 3 O – N Ni N – O
C – C H 3 C CH 3 H nikel dimetilglioksim kompleksi 267
eruvchanligi orqali ajratilishi mumkin: karbon kislotalardan ajratish usuli fenollarning bikarbonat eritmalarida erimasligiga asoslangan. Manbalari. Sanoatda fenollarning ko’pchiligi laboratoriya sharoitidagi olinish usullaridan foydalanib ishlab chiqariladi. Lekin shu bilan birga ularning maxsus sanoat usullari ham ma’lum. Masalan, katta miqdorlarda ishlab chiqariluvchi fenol (aromatik birikmalar orasida eng katta miqdor ishlab chiqariluvchi birikmadir) maxsus usulda ishlab chiqariladi. Ishlab chiqarilayotgan fenolning asosiy qismi fenol-formaldegid polimeri ishlab chiqarish uchun sarflanadi. Fenol va krezollarning bir qismi toshko’mir smolasidan olinadi. Fenolning asosiy qismi (90 % dan ko’prog’i) sintez qilinadi; bu sintez usullari natriybenzolsulfonatni natriy ishqori bilan toblashga, xlorbenzolni natriy ishqorining suvli eritmasi bilan 360 °S
da gidroliziga hamda kumol usuliga asoslangan. Xlorbenzoldan anilin olish kabi fenol olish ham nukleofil almashinishi reaksiyasi hisoblanadi.
Ba’zi fenollar va ularning oddiy efirlari efir moylaridan ajratib olinadi. Quyida ularning ba’zilari berilgan.
bo’yicha migratsiya. So’ngi yillarda fenol ishlab chiqarishda muhim o’rin topib borayotgan usullardan biri kumol asosidagi sintezdir. Kumol havo kislorodi bilan oksidlanishidan gidroperoksidlarni hosil qiladi, ular o’z navbatida kislotalarning suvli eritmasida fenol va atsetonga parchalanadi.
Kumol gidroperoksidining kumolga o’tishi, qaytaguruxlanish bosqichini o’z ichiga olishi taxmin qilinadi, chunki peroksidda uglerod atomi fenil guruxi bilan bog’langan, fenolda esa kislorod bilan bog’langanligini ko’ramiz. Izlanishlar kumol peroksidining qaytaguruxlanishi elektronlari taqchil kislorod atomiga 1,2-siljish hisoblanadi. Reaksiya quyidagi bosqichlardan o’tishi taxmin qilinadi:
3 O 2
CH 3 – C – OOH
3 H 2 O, H +
OH
CH 3 – C = O
3 + OH
OCH 3
(chinni gul moyi) CH 2 CH=CH 2
anetol (anis moyi) CH=CHCH 3
3
(vanil mevasi moyi) CHO
safrol (sassafras moyi) CH 2 CH=CH 2
NaOH, 360 o C 315 atm O – Na +
HCl OH
xlorbenzol natriy fenolyat fenol 268
I peroksid kislota ta’sirida protonlashgan peroksid hosil qiladi (I-bosqich); protonlashgan peroksid suv molekulasini yo’qotadi va intermediat hosil qiladi (2-bosqich) bunda kislorod faqatgina 6-ta elektronga ega. Fenil guruxining uglerod atomidan elektronlari taqchil kislorod atomiga 1,2-siljishi II karboniy ioni hosil bo’lishiga olib keladi (3-bosqich), u o’z navbatida suv molekulalari bilan ta’sirlashib (4-bosqich) III oksibirikmani hosil qiladi. III birikma yarimatsetal bo’lib, fenol va atseton hosil qilib parchalanadi (5-bosqich). 2- va 3-bosqichlar bir vaqtda amalga oshishi taxmin qilinadi. Shunday qilib, migratsiyalanuvchi fenil guruxi suv ajralishini osonlashtirilishi taxmin qilinadi. Jarayonning xar bir bosqichi bizga tanish, oksibirikmani protonlashishi; ionlashishi va elektron taqchil zarrachaning hosil bo’lishi; elektronlari taqchil atomga 1,2-siljishi; karboniy ionining suv bilan oksibirikma hosil qilishi; yarim atsetalning parchalanishi. Download 29.83 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling