O`zbekiston Respublikasi Sog`liqni Saqlash Vazirligi

Galogenlash reaksiyasi. To`yingan uglevodorodlar bilan galogenlar yorug`lik ta`sirida reaksiyaga kirishib, uglevodorodlardagi vodorod atomlari asta–sekin galogen atomlari bilan o`rin almashadi, masalan:

Cl₂  2Cl^; CH₄ + Cl^  CH₃^ + HCl; CH₃^ + Cl^  CH₃Cl

Bu reaksiyaga rus olimi, Nobel mukofoti sovrindori, akademik N. N. Semyonov asos solgan, shuning uchun ham Semyonov reaksiyasi deb ataladi. Nitrolash reaksiyasi. To`yingan uglevodorodlarning bitta vodorod atomi o`rniga NO₂– nitro guruhi almashinishi hisobiga sodir bo`ladigan reaksiyalar nitrolash reaksiyalari deyiladi. Bunday reaksiyani 1888 yilda rus olimi M. I. Konovalov birinchi marta amalga oshirgan, shuning uchun bu reaksiya Konovalov reaksiyasi deb ataladi.

R–H + HO–NO₂  R–NO₂ + H₂O

Sulfoxlorlash reaksiyasi. To`yingan uglevodorodlar SO<sub>2</sub> va Cl<sub>2</sub> bilan ultrabinafsha nur ta`sirida reaksiyaga kirishib, alkansulfonilxloridlar hosil qiladi. Ularga ishqor tasir ettirilganda natriyli tuzlar–sulfonatlar hosil bo`ladi. Sulfonatlar turmushda sintetik kir yuvish vositalari sifatida ishlatiladi.

CH₃–(CH₂)₁₀–CH₃ + SO₂ + Cl₂  CH₃–(CH₂)₁₀–CH₂–SO₂–Cl + HCl

CH₃–(CH₂)₁₀–CH₂–SO₂–Cl + 2NaOH 

 CH₃–(CH₂)₁₀–CH₂–SO₃–Na + NaCl + H₂O

Degidrogenlash reaksiyalari. To`yingan uglevodorodlar molekulasidan vodorod atomlari ajralib chiqishi hisobiga sodir bo`ladigan reaksiyalar degidrogenlash reaksiyalai deb ataladi. Bunday reaksiyalar yordamida to`yinmagan uglevodorodlar hosil qilinadi. Masalan:

CH₃–CH₃  CH₂=CH₂ + H₂

Ishlatilishi. To`yingan uglevodorodlar xalq xo`jaligida turli maqsadlarda ishlatiladi. Tabiiy gazning asosini tashkil qiluvchi metan yonilg`i va yoqilg`i sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari metandan metil spirt, sirka kislota, sintetik kauchuk, mochevina olinadi va metallarni qirqishda hamda payvandlashda ishlatiladi. Dixloretan, xloroform va tetraxlormetan kabi galogenli hosilalar erituvchi sifatida foydalaniladi. Tibbiyotda xloroform narkoz sifatida ham ishlatiladi. To`yingan uglevodorodlarning yuqori molekulali vakillaridan vazelin moyi (Oleum vaselini yoki Paraffinum liquidum) (C₁₀H₂₂–C₁₅H₃₂), vazelin (Vaselinum) (C₁₂H₂₆–C₂₅H₅₂) va parafin (Paraffinum solidum) (C₁₉H₄₀–C₃₆H₇₄) lar tibbiyotda surtma dori shakllari tayyorlashda ishlatiladi.

Ochiq zanjirli to`yingan uglevodorodlar bilan birga yopiq (siklik) zanjirli to`yingan uglevodorodlar ham bor. Ularning bir necha xil nomi bor: sikloalkanlar, sikloparafinlar, naftenlar, siklanlar, polimetilenlar.

Sikloalkanlar molekulalarida tegishli alkanlarning molekulalaridagiga qaraganda ikkita vodorod atomi kam bo`ladi (ularning ajralib chiqishi hisobiga C halqasi yopiladi). Shuning uchun sikloalkanlarning umumiy formulasi C_nH_2n.

C₃H₆–siklopropan, C₅H₁₀–siklopentan, CH₃C₅H₁₀–metilsiklopentan.

Sikloalkanlar Boku neftidan V. V. Markovnikov tomonidan ajratib olingan va mukammal o`rganilgan. Ular kimyoviy xossalari jihatidan alkanlarga yaqin turadi: yonuvchan, kimyoviy aktivligi kam, vodorod atomlari o`rnini galogenlar olishi mumkin. Uch va to`rt a`zoli sikloalkanlarning puxtaligi besh va olti a`zolilarnikiga qaraganda kam. Sikloalkanlarning kimyoviy xossalaridan juda muhim reaksiyani–siklogeksanning degidrogenlanib (vodorod ajratib), benzol hosil qilishini ko`rish mumkin: C₆H₁₂  C₆H₆ + 3H₂

Sikloalkanlar va ularning gomologlari karbosiklik birikmalar qatoriga kiradi.

Takrorlash uchun savollar va masalalar.

1. Uglevodorodlar deb qanday turdagi organik birikmalarga aytiladi, ular nechta sinfga bo`linadi?

2. Alifatik uglevodorodlar deb qanday turdagi uglevodorodlarga aytiladi, ular qanday sinflarga ajratiladi?

3. Qanday turdagi uglevodorodlar to`yingan metan qatori uglevodorodlari deb ataladi, ularning gomologik qatorini sanab bering.

4. Alkanlarda izomeriya qaysi moddadan boshlanadi?

5. Radikal deb nimaga aytiladi va ularning gomologik qatorini sanab bering.

6. Alkanlar ratsional va xalqaro nomenklaturaga ko`ra qanday nomlanadi?

7. Laboratoriya sharoitida va sanoatda alkanlar qanday usullar bilan olinadi?

8. Alkanlar qanday turdagi fizik–kimyoviy xossalarni namoyon qiladi?

9. Xalq xo`jaligida alkanlar qanday maqsadlar uchun ishlatiladi?

10. Etan va 2, 3, 4–trimetilpentanning tuzilish formulasini yozib bering.

11. Vyurs reaksiyasi bo`yicha geksanning olinish reaksiya tenglamasini yozing.

12. Geksan va geptanning barcha izomerlari formulalarini yozing.

13. Semyonov reaksiyasi bo`yicha etanga brom ta`sir ettiring, reaksiya tenglamalarini yozing.

14. Konovalov reaksiyasi bo`yicha propan, butan va pentanga nitrat kislota ta`sir ettiring, reaksiya tenglamalarini yozing.

15. Propan, butan, pentan va geksanlarning degidrogenlanish reaksiya tenglamalarini yozing.

Mavzuga oid tayanch iboralar.

1. 
   Uglevodorodlar – faqat uglerod va vodorod atomlaridan tarkib topgan eng oddiy organik birikmalardir.
   
2. 
   Alkanlar – molekulalaridagi uglerod atomlari ozaro oddiy boglar bilan boglangan va qolgan valentliklari vodorod atomi bilan toyingan birikmalarga aytiladi.
   
3. 
   Metan – toyingan uglevodorodlarning birinchi vakili. U botqoqliklarda, toshkomir konlarida kop uchraydi, shuning uchun metanni botqoqlik gazi ham deyiladi.
   

Mavzuga oid adabiyotlar.
1. G. P. Xomchenko. Kimyo. Oliy o`quv yurtlariga kiruvchilar uchun, Toshkent, «O`qituvchi», 2001.

2. G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Organik kimyo. 10–sinf darsligi, Toshkent, «O`qituvchi», 1992.

3. A. G. Muftaxov, H. T. Omonov, R. O. Mirzayev. Umumiy kimyo. Toshkent, «O`qituvchi», 2002.

4. M. M. Abdulxayeva, O`. M. Mardonov. Kimyo. Toshkent, «O`zbekiston», 2002.

5. A. A. Abdusamatov, R. Mirzayev, R. Ziyayev. Organik kimyo. Toshkent, «O`qituvchi», 2002.

Mavzu -13: Toyinmagan uglevodorodlar umumiy xossalari. Etilen, xossalari, gomologik qatori. Etilenning olinishi, ishlatilishi.

Reja:

- To`yinmagan uglevodorodlarning umumiy xossalarini;

- Etilen, xossalari, gomologik qatori, olinishi va ishlatilishini;

- Polietilenni olinishi va xossalari.

Molekulalarida bitta qo`shbo`g orqali bog`langan uglerod atomlari mavjud bo`lgan uglevodorodlar to`yinmagan etilen qatori uglevodorodlari deyiladi. Ularning xalqaro nomi alkenlar, tarixiy nomi esa olefinlar deb atalib, molekularida vodorod atomlari soni to`yingan uglevodorodlardagiga qaraganda ikkita kam bo`ladi.

H₂CCH₂ CH₂=CHCH₃

etilen propilen

Qo`shbog` bitta -bog`lanish va bitta -bog`lanishdan tarkib topgan bo`lib, etilen qatori uglevodorodlarining umumiy formulasi C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub> formula bilan ifodalanadi. Ularning molekulasi sp<sup>2</sup>–gibridlanish holatida bo`ladi.

Gomologik qatori.

C2H4 – eten, etilen C3H6 – propen, propilen C4H8 – buten, butilen C5H10 – penten, pentilen C6H12 – geksen, geksilen

C7H14 – gepten, geptilen C8H16 – okten, oktilen C9H18 – nonen, nonilen C10H20 – detsen, detsilen

Nomenklaturasi. Tarixiy nomenklatura bo`yicha alkenlarni nomlashda tegishli to`yingan uglevodorodlar nomidagi –an qo`shimcha –ilen qo`shimchaga almashtiriladi. Izomerlarda qo`shbog`ning joylashgan o`rnini ko`rsatish uchun grek harflaridan foydalaniladi. Masalan:

CH₃–CH₂–CH=CH₂ CH₃–CH=CH–CH₃

–butilen –butilen

Ratsional nomenklatura bo`yicha alkenlar nomlanganda ularning hammasi etilenning hosilasi deb qaraladi, bunda etilen molekulasidagi u yoki bu vodorod atomi radikalga almashingan deb hisoblanadi. Radikallar qaysi uglerod atomi bilan bog`langanligini ko`rsatish maqsadida etilen qoldig`idagi uglerod atomlari – va – harflari bilan belgilanadi. Masalan:

CH₃–CH₂–C=CH–CH₂–CH₃

CH₃ –metil–,–dietil etilen.

Xalqaro nomenklaturaga ko`ra etilen qatori uglevodorodlarning nomi –an qo`shimchani –en qo`shimchaga almashtirish yo`li bilan hosil qilinadi. Zanjir qo`shbog`ga yaqin joylashgan uglerod atomidan boshlab raqamlanadi, qo`shbog`ning o`rni raqam bilan ko`rsatiladi. Agar zanjir tarmoqlangan bo`lsa, u holda qo`shbog` joylashgan eng uzun zanjir asosiy zanjir deb olinadi va raqamlash qo`shbog`ga yaqin turgan uglerod atomidan boshlanadi. Asosiy zanjirga birikkan radikallarning holati ko`rsatiladi, zanjirdagi qo`shbog`ning o`rni raqam bilan asosiy zanjir nomining oldiga yozib qo`yiladi. Masalan:

CH₂=CHCH₂CH₃ CH₃CH=CHCH₃

buten–1 buten–2

CH₃–CH₂–C=CH–CH₂–CH₃

CH₃ 3–metil–geksen–3

Izomeriyasi. To`yinmagan etilen qatori uglevodorodlari uchun sis–trans–izomeriya (–diastereomeriya) deb ataluvchi stereoizomeriya turi xarakterli hisoblanadi. Bunday izomeriya vujudga kelishining asosiy sababi, –bog` atrofida uni uzmay turib erkin aylanish mumkin emasligidir. Qo`shbog` orqali bog`langan ikkita uglerod atomlaridagi bir xil o`rinbosarlar –bog` tekisligiga nisbatan bir tomonda yoki turli tomonda joylashishi mumkin. Agar bir xil o`rinbosarlar qo`shbog` tekisligining bir tomonida joylashgan bo`lsa sis–izomer, qo`shbog` tekisligining turli tomonida joylashgan bo`lsa trans–izomer deb ataladi. Masalan:

sis–buten–2 trans–buten–2

Molekulalarida bir–biri bilan qo`shbo`g orqali bog`langan uglerod atomlari bor uglevodorodlar to`yinmagan etilen qatori uglevodorodlari deyiladi. Ularning molekularida vodorod atomlari soni to`yingan uglevodorodlardagiga qaraganda kam bo`ladi. H₂CCH₂ CH₂=CHCH₃

etilen propilen

Qo`shbog` bitta -bog`lanish va bitta -bog`lanishdan tarkib topgan.

Etilen qatori uglevodorodlari umumiy formulasi C_nH_2n formula bilan ifodalanadi. Gomologlarning nomi tegishli to`yingan uglevodorodlar nomidan–an qo`shimchasi –ilen qo`shimchaga almashtirish yo`li bilan hosil qilinadi (ratsional). Masalan: etan C₂H₆–etilen C₂H₄, propan C₃H₈–propilen C₃H₆.

O`rinbosar nomenklaturaga ko`ra etilen qatori uglevodorodlarning nomi –an qo`shimchani –en qo`shimchaga almashtirish yo`li bilan hosil qilinadi. Masalan: CH₂=CH₂; CH₂=CHCH₃;

eten propen

CH₂=CHCH₂CH₃; CH₃CH=CHCH₃

buten–1 buten–2

Ularning umumiy xalqaro nomi –alkenlar, ular olefinlar ham deyiladi. CH₂=CH–radikali vinil deyiladi. Masalan:

CH₂=CHCl vinilxlorid CH₂=CHCH=CH₂ divinil

Olinishi: Laboratoriya sharoitida: 1) C₂H₅OH  CH₂=CH₂ + H₂O

2) CH₃CH₂Br + KOH  CH₂=CH₂ + KBr + H₂O

Sanoatda: 1) CH₃CH₃  CH₂=CH₂ + H₂

2) CH₃CH₂CH₃  CH₂=CHCH₃ + H₂

Tabiatda uchrashi va olinish usullari. To`yinmagan etilen qatori uglevodorodlari tabiatda tabiiy gazlarda, neftning ba`zi bir turlarida oz miqdorda uchraydi.

Alkenlar laboratoriya sharoitida quyidagi usullar bilan olinadi:

1. Spirtlarni suvni tortib oluvchi moddalar, masalan, konsentrlangan sulfat kislota qo`shib qizdirish:

a) CH₃–CH₂–OH + HO–SO₃H  CH₃–CH₂–OSO₃H + H₂O

b) CH₃–CH₂–OSO₃H  CH₂=CH₂ + H₂SO₄

2. Uglevodorodlarning galogenli hosilalariga ishqorlar ta`sir ettirish:

CH₃CH₂Br + KOH  CH₂=CH₂ + KBr + H₂O

Sanoatda esa quyidagi usullar bilan olinadi:

1. To`yingan uglevodorodlarni degidrogenlash:

CH₃CH₃  CH₂=CH₂ + H₂

2. Spirtlarni degidratlash:

CH₃CH₂CH₂–OH  CH₃CH=CH₂ + H₂O

3. Uglevodorodlarning galogenli hosilalaridan ishqorlarning spirtli eritmasi ta`sir ettirish:

CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–Cl + KOH  CH₃CH₂–CH=CH₂ + KCl + H₂O

Fizikaviy xossalari. To`yinmagan etilen qatori uglevodorodlarining dastlabki uch vakili (etilen, propilen, butilen) odatdagi sharoitda gazlar, C<sub>5</sub>H<sub>10</sub> dan C<sub>17</sub>H<sub>34</sub> gacha suyuqliklar, qolganlari qattiq moddalardir. Ular suvda kam eriydi, benzol, efir, xloroform kabi qutbsiz erituvchilarda yaxshi eriydi. Molekula og`irligining ortishi bilan ularning suyuqlanish va qaynash haroratlari ortib boradi. Alkenlar izomerlaridan sis–izomerlari trans–izomerlariga qaraganda yuqori haroratda qaynaydi.

Etilen–C₂H₄–rangsiz, biroz shirin ta`mli, o`ziga xos chuchmal hidli gaz.

Ayrim to`yinmagan etilen qatori uglevodorodlarining fizikaviy xossalari.

Nomi	Formulasi	Tsuyuqlanish, ^0C	Tqaynash, ^0C	Nisbiy zichligi,
Etilen	CH2=CH2	–169,4	–103,9	0,57
Propilen	CH3–CH=CH2	–185,2	–47	0,58
Buten–1	CH3–CH2–CH=CH2	–185,0	–6,3	0,59
Sis–buten–2	CH3–CH=CH–CH3	–138,9	+3,5	0,62
Trans–buten–2	CH3–CH=CH–CH3	–105,9	+0,9	0,604
2–metilpropen	CH3–CH(CH3)=CH2	–140,8	–6,9	0,594
Penten–1	CH3–CH2–CH2–CH=CH2	–165,2	+30,1	0,643
Sis–penten–2	CH3–CH=CH–CH2–CH3	–151,4	+37,0	0,656
Trans–penten–2	CH3–CH=CH–CH2–CH3	–140,2	+36,4	0,648
2–metal–buten–1	CH2=C(CH3)–CH2–CH3	–137,6	+31,2	0,650
3–metal–buten–1	CH2=CH–CH(CH3)–CH3	–168,5	+20,1	0,627
2–metil–buten–2	CH3–C(CH3)=CH–CH3	–133,6	+38,6	0,662

Kimyoviy xossalari. To`yinmagan etilen qatori uglevodorodlari quyidagi kimyoviy xossalarni namoyon qiladi:

1. Biriktirib olish reaksiyalari.

a) Vodorodlarni biriktirib olish (gidrogenlanish reaksiyasi);

CH₂=CH₂ + H₂  CH₃CH₃

b) Galogenlarni biriktirib olish;

CH₂=CH₂ + Cl₂  CH₂ClCH₂Cl

c) Vodorod galogenidlarni biriktirib olish;

CH₂=CH₂ + HBr  CH₃CH₂Br

d) Suvni biriktirib olish (gidratlash reaksiyasi)

CH₂=CH₂ + H₂O  CH₃CH₂OH

2. Oksidlanish reaksiyalari.

a) Yumshoq oksidlanish sharoitida alkenlarga KMnO₄ ning suvli yoki spirtli eritmasi ta`sir ettirilganda ikki atomli spirtlar hosil bo`ladi (Vagner reaksiyasi);

3CH₂=CH₂ + 2KMnO₄+4H₂O3HOH₂CCH₂OH + 2MnO₂ + 2KOH

b) Tarmoqlangan holatdagi alkenlar shiddatli oksidlanganda qo`shbog` uziladi va karbon kislota hamda ketonlar hosil bo`ladi;

CH₃–C=CH₂ + 2(O)  CH₃–CO–CH₃ + H–C=O + O  H–COOH

CH₃ H

c) Alkenlar kislorod ishtirokida yonadi va CO₂ va H₂O hosil qiladi;

C₂H₄ + 3O₂  2CO₂ + 2H₂O

3. Polimerlanish reaksiyalari.

CH₂=CH₂ + CH₂=CH₂ + CH₂=CH₂ +  

   CH₂=CH₂ CH₂=CH₂ CH₂=CH₂  (CH₂=CH₂)_n

n(CH₂=CH₂)  (CH₂=CH₂)_n

Fizik–kimyoviy xossalari: to`yinmagan etilen qatori uglevodorodlarining xossalarini etilen misolida ko`rib chiqiladi.

Etilen–rangsiz, salgina chuchmal hidi bor, havodan biroz yengil gaz, suvda kam eriydi.

Mr(C₂H₄)=122 + 14=28 g/mol. Molekulasi sp²–gibridlanish holatida bo`ladi.

Olinishi: Laboratoriya sharoitida: 1) C₂H₅OH  CH₂=CH₂ + H₂O

2) CH₃CH₂Br + KOH  CH₂=CH₂ + KBr + H₂O

Sanoatda: 1) CH₃CH₃  CH₂=CH₂ + H₂

2) CH₃CH₂CH₃  CH₂=CHCH₃ + H₂

Etilenning kimyoviy xossalari:

1. Biriktirib olish reaksiyalari:

1. 
   CH₂=CH₂ + H₂  CH₃CH₃ gidrogenlanish reaksiyasi
   
2. 
   CH₂=CH₂ + Cl₂  CH₂ClCH₂Cl dixloretan.
   

CH₂=CH₂ + Br₂  CH₂BrCH₂Br dibrometan (sifat reaksiyasi)

3. 
   CH₂=CH₂ + HBr  CH₃CH₂Br brometan
   
4. 
   CH₂=CH₂ + H₂O  CH₃CH₂OH etil spirti
   

CH₂=CH₂ + HOSO₂OH  CH₃CH₂OSO₂OH

CH₃CH₂OSO₂OH + HOH  CH₃CH₂OH + HOSO₂OH

2. Oksidlanish reaksiyasi:

a) 3CH₂=CH₂ + 2KMnO₄+4H₂O3HOH₂CCH₂OH + 2MnO₂ + 2KOH

b) C₂H₄ + 3O₂  2CO₂ + 2H₂O

3. Polimerlanish reaksiyasi:

CH₂=CH₂ + CH₂=CH₂ + CH₂=CH₂ +  

   CH₂=CH₂ CH₂=CH₂ CH₂=CH₂  (CH₂=CH₂)_n

n(CH₂=CH₂)  (CH₂=CH₂)_n

monomer polimer