Органик кимё фанидан Ўқув-услубий мажмуа
Aldegidlarni tahlil qilish
Download 29.83 Mb. Pdf ko'rish
|
Aldegidlarni tahlil qilish. Aldegid va ketonlar asosan karbonil guruhi bo’yicha nukeleofil reagentlarning birikishi orqali taxlil qilinadi. Bunda ko’pincha ammiak yoki uning hosilalaridan foydalaniladi. Aldegid yoki keton, masalan 2,4-dinitrofenilgidrazin bilan sariq yoki qizil rangdagi cho’kma hosil qiladi. Aldegidlar uchun oksidlanish xos ekani bizga ma’lum va bundan ketonlardan farqlashda foydalanish mumkin. Aldegidlar Tollens reaktivi bilan oson ta’sirlashadi, ketonlar esa bu reagent bilan reaktsiyaga kirishmaydi. Tollens reagenti boshqa oson oksidlanuvchi birikmalarga, masalan ba’zi fenollar va aminlarga ham oson ta’sir etadi. Lekin bular 2,4-dinitrofenilgidrazin bilan ta’sirlashmaydi. Aldegidlarni aniqlashda Shiffa asoslarini xosil bo’lishi o’ziga xos o’rin tutadi. Aldegidlar uchun rangli reaktsiyalar xos. α-Vodorod atomi saqlagan alifatik aldegidlar va ketonlar, bromning SSl 4 dagi eritmasi bilan ta’sirlashadi. Bu reaktsiya juda sekin kechadi va bu ularning to’yinmaganlik darajasi bilan bog’liq, bu reaktsiya HBr ajralishi bilan boradi. Metilketonlar uchun galoform reaktsiyalari –xloroform, yodoform hosil qilish xos. KARBANIONLAR α-Vodorod atomlarining kislotaliligi. Aldegid va ketonlarning kimyoviy xususiyatlarini karbonil guruhining mavjudligi belgilab berishi bizga ma’lum: karbonil guruhi bo’yicha nukleofil birikish reaktsiyalari amalga oshadi. Endi karbonil guruhining molekuladagi ta’siri haqidagi kuzatishlarni ko’rib chiqamiz: karbonil guruhi α-holat vodorod atomining kislotaliligini oshiradi va natijada qator kimyoviy o’zgarishlarni amalga oshirish imkoniyati paydo bo’ladi. α-Vodorod atomining ionlanishi
I karboniy ionining xosil bo’lishiga olib keladi: I karboniy ionini o’z navbatida II va III gibrid tuzilishlarning rezonansidir: – – C C – – C C – – O .. – – .. : – – C = C C = C – – O – – .. : : – – C C C C – – O – – I ekvivalent
Ar – C = O + OH – H Ar – C – O – OH H I 2-bosqich Ar – C – O – OH H Ar – C = O + H .. Ar – C – O –
Ar – C = O OH + I + H + – H + Ar – CH 2 OH Ar – COO – 307
Bunday turdagi rezonanslar β- va γ-vodorod atomlari uchun mavjud emas. Shunday qilib, karbonil guruhi α-vodorod atomining kislotaligiga karbon kislotalardagi kabi ta’sir ko’rsatadi: C=O guruhi aniondagi manfiy zaryadning delokallanishida ishtirok etadi. – C O O – H – C O O – – + H + – C O C – H – C O C – – + H + I
Karbonil guruhining nukleofil xujumiga moneligi kislorod atomining manfiy zaryadni qabul qilishi bilan bog’liq. Z: + C = O C = O – – C O C O Z δ – – – C C – – O O Z –
Kislorodning ayni xususiyati α-vodorod atomining kislotaliligini belgilab beradi. Karbanionlar ishtirokidagi reaktsiyalar Karbonilli birikmalardagi α-vodorod atomlari hisobiga proton ajratish imkoni bo’lsada, ular kuchsiz kislotalar hisoblanadi. Shuning uchun xosil bo’luvchi karbanion kuchli asos bo’ladi va yuqori reaktsion qobiliyat namoyon etadi; kimyoviy o’zgarishlarda kutilgandek nukleofillar kabi ta’sir ko’rsatadi. Dastavval ketonlarning galogenlar bilan reaktsiyasini kuzatamiz va bunda karbanion hosil bo’lishi yaqqol ko’rinadi. Biz reaktsiya mexanizmini o’rganishda reaktsiya kinetikasi, steriokimyo va izotoplar muhim rol o’ynashini ko’ramiz. Bundan tashqari karbonillar kimyosidagi ketoenol tautomeriya bilan to’qnash kelamiz. So’ngra karbonil guruhi ham nukleofil reagent ham α-holat vodorodi bo’yicha amalga oshuvchi – aldol kondensatlanish reaktsiyasini o’rganamiz. Shuningdek aldol kondensatlanishning turli shakl ko’rinishlari bilan tanishamiz 35 .
35 T.W. Graham Solomons, Craig B. Fryhle, Scott A. Snyder. Organic chemistry. University of South Florida, Pacific Lutheran University, Columbia University. 2014. – S.735 308 – – C C – – C C – – O H + X 2 H + yoki OH – – – C C – – C C – – O X + HX X 2 = Br 2 , Cl 2 , J 2 NAMUNALAR: O + Br 2 H + O Br + HBr siklogeksanon 2-bromsiklogeksanon CH 3 C – C – CH 3 + J 2 + OH – H 3 C H 3 C O CH 3 C – C – CJ 3 H 3 C H 3 C O OH – CH 3 C – C – O – + CHJ 3 H 3 C H 3 C O metil-uchlamch- butil keton trimetilasetat-ion 2. Karbonil birikmalarga nukleofil birikish a) aldol kondensatlanish – – C C – – C C – – O H – – C C – – O + kislota yoki asos – – C C – – C C – – C = O C = O OH aldol (β-oksikarbonilli birikma)
3 C = O H CH 2 C = O H H + OH – CH 3 C – CH 2 C = O H OH H NaHSO 4 CH 3 C = CH 2 C = O H H asetaldegid, 2 mol asetaldol (3-oksibutanal) kroton aldegid (2-butenal) CH 3 C = O CH 3 CH 2 C = O CH 3 H + aseton, 2 mol OH – CH 3 C – CH 2 C = O CH 3 OH CH 3 diaseton spirti NaHSO 4 CH 3 C = CHC = O CH 3 CH 3 mezitil oksidi (4-metil-3-penten-2-on) – C = O benzaldegid H CH 2 C = O H H + OH – – C – CH 2 C = O OH H H OH – – C = CHC = O H H 3-fenil-2-propenal – C = O benzaldegid H CH 2 C = O CH 3 H + OH – – C – CH 2 C = O OH H CH 3 OH – – C = CHC = O H CH 3 4-fenil-3-buten-2-on
309
benzaldegid H + CH 2 – C – H O OH – benzalasetofenon H – C = C – C – H O asetofenon b) Perkin kodensatlanish: Ar – C = O + (RCHCO) 2 O H H asos Ar – C = C – COOH H R
– C = O benzaldegid H CH 3 – C O O CH 2 – C O + H CH 3 COONa, 175 o S – C = C – COOH + CH 3 COOH 3-fenilpropen kislota H H sirka angidrid – C = O benzaldegid H CH 3 CH 2 – C O O CH 3 CH – C O + H CH 3 COONa, 135 o S – C = C – COOH + CH 3 CH 2 COOH 2-metil-3-fenilpropen kislota H CH 3 propion angidrid – C = O p-nitrobenzaldegid H CH 3 – C O O CH 2 – C O + H CH 3 COONa, 175 o S – C = C – COOH + CH 3 COOH p-nitrodolchin kislota H H sirka angidrid O 2 N O 2 N v) Aldol kondensatlanishga o’xshash reaksiyalar: Knyovengal, Debner, Klayzen, Dikman reaksiyalar. g) Grinyar reagentining birikishi (avvalgi mavzularga qarang) d) Sinkorganik birikmalarning birikishi. Reformatskiy reaksiyasi: (oksikislotalar mavzusiga qarang) e) Bittig reaksiyasi C C O + (C 6 H 5 ) 3 P = C – R R′ – C – C – R R′ O – P(C 6 H 5 ) 2 + – C = C – R + (C 6 H 5 ) 3 PO R′ betain ilid
C 6 H 5 CH=CHCHO + (C 6 H 5 ) 3 P = CH 2 C 6 H 5 CH=CH – C – CH H O – P(C 6 H 5 ) 2 + metilentrifenilfosfaran H C 6 H 5 CH=CHCH = CH 2 1-fenil-1,3-butadien (69 %) = O + (C 6 H 5 ) 3 P = CH 2 O – CH 2 P(C 6 H 5 ) 3 + = CH 2 + (C 6 H 5 ) 3 P = O
bilan bromatseton hosil qilib ta’sirlashadi; reaktsiya asoslar bilan tezlashadi (masalan, gidroksil- ioni, atsetat-ioni va x.k.). CH 3 COCH 3 + Br 2 + :B CH 3 COCH 2 Br + Br – + H:B aseton bromaseton
310
Reaktsiya kinetikasini o’rganishlar, jarayon tezligi atseton va asosning kontsentratsiyasi bilan bog’liqligini va bromning kontsentratsiyasiga bog’liq emasligini ko’rsatadi. TEZLIK = k[ aseton ][:B]
Kinetika quyidagi mexanizm bilan to’la mos keladi: asos asta atsetondan protonni tortib oladi (1-bosqich) va I karbanionni hosil qiladi I karbanion tezda brom bilan ta’sirlashadi va bromatseton hosil bo’ladi (2-bosqich). 1-bosqich 2-bosqich – – C CH C CH 2 2 O – – I CH 3 – C – CH 3 + :B O CH 3 SEKIN: reaksiya tezligini belgilovch bosqich – – C CH C CH 2 2 + Br + Br 2 2 O – – I CH 3 CH 3 – C – CH 2 Br O TEZ
1-bosqich karbanionning hosil bo’lishi, reaktsiya tezligini belgilovchi bosqich hisoblanadi. Karbanion hosil bo’lishi bilan brom molekulalari bilan ta’sirlashadi. Taklif etilayotgan mexanizmni yodlash tezligini o’rganish orqali isbotlash mumkin. Yodlash holatida ham reaktsiya tezligi atseton va asosning kontsentratsiyasiga bog’liq bo’lib, yodning kontsentratsiyasiga bog’liq bo’lmaydi, bundan tashqari atseton va :V brom hamma yodning kontsentratsiyasi aniq bo’lgan holatlarda reaktsiya tezligi bir xil bo’ladi. Reaktsiya tezligi galogenning tabiatiga bog’liq bo’lmaydi, bu o’z navbatida reaktsiya karbanionning hosil bo’lishi bog’liqligini va reaktsiyaning umumiy tezligi birinchi bosqich tezligiga teng ekanligini isbotlaydi. b) Steriokimyoviy ma’lumotlar. Quyida keltiriluvchi ma’lumotlar α-uglerod atomi bo’yicha xujum amalga oshishini isbotlaydi. Agar optik faol keton –(+)-ikkilamchi- butilfenilketon, asos saqlovchi eritmaga solib qo’yilsa, eritma tez orada o’zining optik faolligini yo’qotadi. Optik faol bo’lmagan (±)-ikkilamchi-butilfenilketon-ratsemat aralashma hosil bo’ladi. (+)-C 6 H 5 – C – CH – C 2 H 5 O :B (
6 H 5 – C – CH – C 2 H 5 O optik faol optik faol emas rasemat aralashma CH 3 CH 3
Optik faollikning yo’qolishi uchun assimmetrik uglerod atomidagi bog’ uzilishi kerak. Karbanionnning hosil bo’lishi ayni talabni to’la qondiradi. Asos ta’sirida :V protonning tortib olinishi bir tekislikda joylashuvchi karbanion hosil bo’lishiga olib keladi. Reaktsiya muhitda brom yoki yod tipidagi reagentlar bo’lmaganda karbanion faqatgina N:V dan protonni tortib olishi mumkin; proton karbanionning istalgan tomonidan birikishi mumkin va bundan kelib chiqib u yoki bu enantiomerni hosil qiladi. Agar ikkala tomondan birikish extimoli bir xil bo’lsa enantiomerlar bir xil miqdorda hosil bo’ladi deb taxmin qilish mumkin. Shuning uchun keton hosil bo’lishida (karbaniondan) ratsemat aralashma hosil bo’ladi.
311
Yuqoridagi fikrlardan ratsematlanish va bromlash tezlik konstantalari teng deyish mumkin.
v) Izotop nishonlar orqali olingan ma’lumotlar. α-vodorod atomini ajralishini va karbanionni hosil bo’lishini isbotlovchi yana bir omilni ko’rib chiqamiz. Agar optik faol ikkilamchi-butilfenilketon og’ir suvda (D
asos
saqlovchi), ajratib olinayotgan keton nafaqat optik faolligini yo’qotadi balki α-holatida deyteriy ham saqlaydi. C 6 H 5 – C – C – C 2 H 5 + D 2 O O CH 3 H OD – C 6 H 5 – C – C – C 2 H 5 O CH 3 D optik faol optik faol emas deyteriy bilan nishonlangan Download 29.83 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling