Органик кимё фанидан Ўқув-услубий мажмуа
Download 29.83 Mb. Pdf ko'rish
|
Olinish usullari. Organik moddalar tarkibiga nitrogruppani kiritish nitrolash deyiladi. Nitrolash konsentrlangan HNO 3 bilan
H 2 SO 4 dan (birinchisi nitrolovchi reagent, ikkinchisi suvni tortib oluvchi vosita) iborat nitrolovchi aralashma vositasida amalga oshiriladi.
topgan bo’lib, hozirgi vaqtda sanoatda nitrobirikmalar ana shu usul bilan olinadi. Buning uchun to’yingan uglevodorodlarga 150-475 HNO 3 ta’sir ettiriladi: 350
CH 3 – CH – CH 3 + HNO 3 CH 3 CH 3 – C – CH 3 + H 2 O CH 3 NO 2
olish. To’yingan uglevodorodlarning nitrobirikmalari nitroparafinlar deb ataladi. Nitroparafinlarni birinchi marta galoidalkillarga AgNO 2 ta’sir ettirib olingan: CH 3 – CH – Cl + AgNO 2 CH 3 CH 3 – CH – NO 2 + AgCl CH 3
Bu reaksiyani V.Meyer taklif etgan. α-galogen karbon kislotalarga nitrit kislota tuzlarini ta’sir ettirib olish. Bu usul bilan birlamchi va ikkilamchi nitrobirikmalar olish mumkin. Buning uchun karbon kislotalarning galogen atomi α-holatda joylashgan galogenli birikmalariga
yoki
KNO 2 ning suvdagi eritmasi ta’sir ettiriladi: CH 3 – CH – COOH + KNO 2 Cl CH 3 – CH – COOH NO 2 - KCl CH 3 – CH 2 + CO 2 NO 2
usuli): CH 3 – C – NH 2 + 3 [O] CH 3 CH 3 – C – NO 2 + H 2 O CH 3 CH 3 CH 3 Fizik xossalari. Nitrobirikmalarning quyi gomologlari rangsiz, qo’lansa hidli suyuqlik bo’lib, suvda erimaydi, efir va spirtda yaxshi eriydi. Uglerod soni oshishi bilan ularning suvda eruvchanligi va zichligi kamayadi, qaynash temperaturasi esa ko’tariladi. Ular elektr tokini o’tkazmaydi. Nitrobirikmalar haydaladi, ularning buglari zaharli. Nitrobirikmalar yoqimli hidga ega bo’lgan, suvda kam eriydigan suyuqliklardir. Zaharli, parchalanmasdan haydaladi. Tuzilishida to’rttagacha uglerod bo’lgan nitrobirikmalarning zichligi birdan kichik. Kimyoviy xossalari. Nitrogruppalarning kimyoviy xossalari molekulada nitrogruppa borligi tufayli yuzaga chiqadi. Nitrobirikmalarning eng muhim xossalaridan biri ularni qaytarganda aminobirikmalarga aylanishi hisoblanadi: R – NO 2 + 6[H] R – NH 2 + 2H 2 O CH 3 – CH 2 – NO 2 + 6[H] CH 3 – CH 2 – NH 2 + 2H 2 O
Bu reaksiya nitrobirikmalardagi azot uglerod bilan to’g’ridan-to’g’ri birikkanligini ko’rsatadi. Nitrobirikmalarning izomerlari, ya’ni nitrit kislota efirlari qaytarilganda spirt hamda gidroksilamin yoki ammiak hosil bo’ladi. CH 3 – O – N = O + 2H 2 CH 3 – OH + NH 2 OH Birlamchi va ikkilamchi nitrobirikmalar molekulasidagi nitrogruppa bilan birikkan C-atomidagi vodorod metallarga almashina oladi. M-n: nitroetan
va natriy etilatning spirtli eritmasi aralashtirilsa,
tarkibli kristall cho’kma hosil bo’ladi. Bunda tushgan kristall cho’kma – metalli hosila suvda oson eriydi va yaxshi dissotsiyalanadi va lakmus bilan tekshirilganda neytral reaksiya beradi, ya’ni ular kuchli kislotalarning tuzlaridir. C 2 H 5 – NO 2 + CH 3 – CH 2 – ONa C 2 H 5 – OH + C 2 H 4 NaNO 2 Birlamchi va ikkilamchi nitrobirikmalar ishqorlarda tuz hosil qilib eriydi. Buning sababi ularning ikki xil tautomer shakl – neytral va psevdokislota shaklida mavjud bo’la olishligi hisoblanadi:
351
R – CH 2 – N O O R – CH = N OH O +NaOH R – CH = N ONa O - H 2 O
Bu ularga o’yuvchi ishqor eritmasi ta’sir ettirilganda nitrogruppa bilan birikkan uglerod atomining vodorodi aktivlashishi va izonitrobirikma hosil qilishi bilan izohlanadi. Izonitrobirikmalar kuchli kislota xossasiga ega:
Nitrobirikmalarning kislota shakli ko’pincha izonitrobirikmalar deb ataladi. Metalli hosilaga kislota qo’shilsa, kislota shakli hosil bo’ladi, u neytral holdagi nitrobirikmaga aylanadi (izomerlanadi). Uchlamchi nitrobirikmalarda nitrogruppa bilan bog’langan uglerodda H- atomi yo’q. Shuning uchun ularda bunday izomerlarning hodisasi kuzatilmaydi. Nitrogruppa bilan bevosita bog’langan ugleroddagi vodorod atomlari o’ta qo’zg’aluvchan bo’ladi. Shuning uchun birlamchi va ikkilamchi nitrobirikmalar nitrit kislota, aldegidlar va boshqalar bilan reaksiyaga kirisha oladilar. Ikkilamchi nitrobirikmalar ham nitrit kislota bilan birikib, suv ajratib chiqaradi va psevdonitrollar hosil qiladi. Psevdonitrollarning efir va xloroformdagi eritmasi ko’k yoki
2 O NO 2 R
R – C – H + HONO NO 2 H R – C – N = O + H 2 O NO 2 H R – C = N – OH + H 2 O NO 2
Uchlamchi nitrobirikmalar nitrit kislota bilan reaksiyaga kirishmaydi. Nitrobirikmalarning nitrit kislota bilan sodir bo’ladigan reaksiyasidan ularning va boshqa moddalarning (spirt, galogenalkillar va boshqalarning) tuzilish formulasini aniqlashda foydalaniladi. Birlamchi va ikkilamchi nitrobirikmalar aldegidlar bilan reaksiyaga kirishib, nitrospirtlarni hosil qiladilar. Nitrometan formaldegid bilan reaksiyaga kirishib, trimetilol nitrometanni hosil qiladi: CH 3 – NO 2 + CH 2 O HOCH 2 – CH 2 – NO 2 + 2CH 2 O HOCH 2 – C – NO 2 + 2CH 2 O HOCH 2 HOCH 2
Trimetilolnitrometan emulgatorlar, portlovchi va yuvuvchi moddalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Birlamchi va ikkilamchi nitrobirikmalarga kislota ta’sir etirilganda aldegidlar, ketonlar va kislotalarni hosil qiladi: 352
R – CH = N ONa O H 2 SO 4 R – CH = N OH O 2 2 R – C 2 O H + N 2 O + H 2 O R – C = N ONa O H 2 SO 4 2 + N 2 O + H 2 O R R – C = N OH O 2 R R – C = O 2 R R – CH = N ONa O H 2 SO 4 + H 2 O R – C O OH + NH 2 OH + NaHSO 4
portlovchi moddalar ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Tuzilishida benzol halqasi bilan birgalikda – NO 2 - nitroguruhi ishtirok etadigan birikmalarga nitrobirikmalar deyiladi. Ular ikkiga: nitroguruhi benzol halqasida joylashgan va nitroguruhi yon zanjirda joylashgan nitrobirikmalarga bo’linadilar va quyidagicha nomlanadilar: NO 2 nitrobenzol NO 2 o-nitrotoluol CH 3 CH 2 – NO 2 fenilnitrometan
Nitroguruhning soniga qarab nitrobirikmalar mono-, dinitrobirikmalarga ajratiladi: NO 2 o-dinitrobenzol NO 2 O 2 N 1,3,5-trinitrobenzol NO 2 NO 2
Nitroguruhi benzol halqasida joylashgan nitrobirikmalar katta ahamiyatga ega. Ular bo’yoqlar, portlovchi moddalar, erituvchilar, hid beruvchi moddalar olishda xom ashyo sifatida ishlatiladilar. Yog’ qator nitrobirikmalari kabi aromatik nitro-birikmalar ham yarim qutblangan tuzilishga egadirlar:
gomologlariga konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar aralashmasi (nitrolovchi aralashma) ta’sir ettirib olinadi. Bunda birinchi nitroguruh 50-60 0 C da halqadagi vodorod bilan oson almashadi, ikkinchi nitroguruh qiyinchilik bilan almashinadi. Almashinish m-holatdagi vodorod hisobiga boradi. Uchinchi nitroguruh halqaga juda qiyinchilik bilan kiritiladi. Dinitrobenzol tutovchi nitrat va sulfat kislota aralashmasi bilan qo’shib 5 kun qizdirilganda 45% unum bilan 1,3,5- trinitrobenzol hosil bo’ladi:
353
+ HONO 2 H 2 SO 4 NO 2 + H 2 O HNO 3 + H 2 SO 4 NO 2 HNO 3 + H 2 SO 4 NO 2 NO 2 HNO 3 + H 2 SO 4 O 2 N NO 2 NO 2
- yoki - holatdagi di- yoki trinitrobirikmalar tegishli nitroanilinlarni oksidlab olinadi: NH 2 NO 2 + [O] NO 2 NO 2 + H 2 O
Benzolning gomologlari benzolga qaraganda oson nitrolanadilar. Masalan, toluolni nitrolaganda mono-, di- va trinitrotoluollar aralashmasi hosil bo’ladi: CH 3 HNO 3 - H 2 O NO 2 CH 3 CH 3 NO 2 HNO 3 - H 2 O HNO 3 - H 2 O CH 3 CH 3 NO 2 NO 2 O 2 N NO 2 HNO 3 - H 2 O CH 3 NO 2 NO 2 O 2 N
Nitrolash reaksiyasining tezligi nitrolovchi aralashma tarkibiga va nitrolanayotgan uglevodorodlarning tuzilishiga bog’liq, benzolni nitrolash uchun 90% li sulfat kislota ishlatiladi. Sulfat kislota konsentratsiyasining 90% dan 80% ga kamayishi nitrolash reaksiyasi tezligini 3000 marta kamayishiga sabab bo’ladi. Nitrolash reaksiyasining mexanizmi quyidagicha. Sulfat kislota eritmasida nitrat kislota quyidagicha dissotsiyalanadi:
Toza nitrat kislota nitrolash sharoitida quyidagicha dissotsialanadi: 2HNO 3 NO 2 + NO 3 + H 3 O + –
Aralashmada NO 2 + - nitroniy ionining bo’lishligi ko’pchilik usullar bilan isbotlangan. Hosil bo’lgan nitroniy ioni benzol halqasi bilan dastlab -so’ngra -kompleks hosil qiladi va proton (vodorod ioni) ajralishi bilan nitrobenzolni hosil qiladi.
Ajralgan proton bisulfat ioni bilan birikib sulfat kislotani hosil qiladi. Fizik xususiyatlari. Tuzilishida bitta nitroguruhi bo’lgan nitrobirikmalar suyuq yoki qattiq moddalar bo’lib, rangsiz yoki och sariq rangli bo’ladi. Suvda erimaydi. Suvdan og’ir. Achchiq danak hidiga ega, zaharli. Nitrobenzol ayniqsa zaharli. Organizmdan juda qiyinchilik bilan chiqib ketadi. Nitroguruhining qutblanganligi va uning molekula o’rtasidagi kuchli ta’siri sababli nitrobirikmalar yuqori haroratda qaynaydilar.
354
Nitrobirikmalar kuchli qutblanganligi sababli boshqa erituvchilarda erimaydigan birikmalarni erita oladilar. Download 29.83 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling