Reja : Umumiy xossalalari



Yüklə 59,62 Kb.
tarix10.11.2017
ölçüsü59,62 Kb.

Aim.uz

Aldegid va ketonlar (oksobirikmalar)

R e j a :

  1. Umumiy xossalalari
  2. Aldegid va ketonlar olinish usullari

  3. Fizik – kimyoviy xossalari

Tarkibida karbonal gruppa >C=O tutgan birimalar oksobirikmalar deyiladi. Oksibirikmalarlar sinfiga aldegid va ketonlar kiradi.

Uglevodorod molekulasidan molekulasidan bir yoki bir necha vodorod ni gruppaga almashinishidan hosil bo`lgan birikmalarga aldegidlar deyiladi (chumoli aldegid bundan mustasno). Aldegidlarning umumiy formulasi

Ikkita uglevodorod radikali bilan bog`langan, o`zida karbonil gruppa saqlagan birikmalarga ketonlar deyiladi.

Aldegid va ketonlar ochiq zanjirli alifatik, halqali (ciklik) yoki aromatik, to`yingan va to`yinmagan bo`lishi mumkin.


To`yingan aldegid va ketonlar

To`yingan alifatik aldegid va ketonlarning umumiy formulasi CnH2nO, ya`ni bir xil uglerod atomlariga ega bo`lgan aldegid va ketonlar bir-biriga nisbatan izomer moddalardir. Masalan, C3H6O

formulaga quyidagi - aldegid va keton javob beradi.

Formaldegidning elektron tuzilishi

 Nomenklaturasi. Al dngid va ketonlarni nomlashda trivial  nomenklatura keng qo`llaniladi. Bu nomenklaturaga ko`ra, aldegidlarning nomi ularning oksidlanishidan hosil bo`lgan tegishli karbon kislota nomidagi kislota so`zsni aldegidga almashtirish orqali hosil qilinadi. IYuPAK nomenklaturasiga ko`ra aldegid gruppasining borligi al -suffiksi bilan ko`rsatiladi:



chumoli aldegid (formaldegid) yoki metanal

sirka aldegid yoki etanal

dimetilsirka aldegid yoki 2- metilpropanal

agarda modda molekulasi tarkibida aldegid gruppadan boshqa kattaroq gruppa asosiy zanjirga kirsa, u holda aldegid gruppasi formil-prefiksi bilan ifodlanadi. Masalan



3-metil-2-formilbutan kislota

Oddiy ketonlarning nomlari karbonil gruppa bilan bog`langan radikalar nomiga keton so`zini qo`shish bilan hosil qilinadi. IYuPAK nomenklaturasga binoan tegishli to`yingan uglevodorodlar nomiga «on» qo`shimchasi qo`shiladi. Misollar:





Olinish usullari.

1. Spirtlarni oksidlash. Birlamchi spirtlar oksidlanganda aldegidlar, ikkilamchi spirtlar oksidlanganda ea ketonlar hosil bo`ladi.

2. Karbon kislota tuzlarining pirolizi. Karbon kislota larning Ba, Ca va Mn tuzlarini quruq haydash (piroliz) orqali aldegid va ketonlar olinadi.



Reakciya uchun olingan tuzlarning tuzilishiga qarab simmetrik (agarda R-R° bo`lsa) yoki nosimmetrik (R-R°) ketonlar olish mumkin. Agarda kislota larning biri chumoli kislota R°=H bo`lsa, aldegidlar hosil bo`ladi.

3. Digaloidlarni gidrolizlash. Ikkita galoid atomi bir uglerod atomida joylashgan R-CHCl2 turdagi galoidlarni gidroliz qilib aldegidlar; R-CCl2-R° dan  esa ketonlar olinadi:

 

4. Alkinlarning gidrotlanishi. Atsitelen gomologlarini tuzlar ishtirokida gidratlanishidan ketonlar, acetilenning o`zidan esa sirka aldegid hosil bo`ladi (Kucherov reakciyasi).

Fizik xossalari. aldegid va ketonlarning fizik va kimyoviy xossalari ularning molekulalaridagi karbonil gruppaning xususiyati bilan belgilanadi. Karbonil gruppa >C=O dagi kislorod uglerodga nisbatan katta elektromanfiylikka ega bo`lgani uchun elektron bulutlarni kuchli tortadi va uning atrofidaelektron bulut zichligi ortadi. Natijada uglerod atomida zichlik kamayadi. Kislorod qisman manfiy, uglerod esa qisman musbat zaryadlanadi:



Demak, aldegid va ketonlardagi uglerod va kislorod o`rtasidagi bog` kuchli qutblangan bo`lib, ular polyar moddalardir, ularning dipol  momentlari 2,5 D orasida bo`ladi.

Aldegid va ketonlarda molekulalararo vodorod bog`lanish bo`lmaganligi sababli, ularning qaynash temperaturasi tegishli spirtlar va karbon kislota larning qaynsh temperaturasidan ancha past (8-jadval) bo`ladi.

aldegid va ketonlarning quyi vakillari suvda yaxshi eriydi vao`ziga xos yoqimsiz hidga ega bo`ladi.

Kimyoviy xossalari. aldegid va ketonlarning reakciyaga kirishish qobiliyati kuchli bo`lib, ular uchun birikish, o`rin olish, kondensatlanish va oksidlanish reakciyalari xarakterlidir.

Birikish reakciyalari. 1. aldegid va ketonlar Ni katalizatori ishtirokida vodorodni birktirib olish mumkin. Bunda aldegidlardan birlamchi, ketonlardan ikkilamchi spirtlar hosil bo`ladi



2. aldegidlar va metil gruppasi karbonil gruppa bilan bog`langan ()ketonlar natriy bisul fitni biriktirib bisul fitlarni hosil qiladi:



Bisul fit birikmalar kristall moddalar bo`lib, aldegid va ketonlarni turli aralashmalardan toza holda ajratib olishda ishlatiladi.

3. aldegid va ketonlar tsianid kislota ni biriktirib oksinitrilga aylanadi:



Oksinitrildan oksikislota va aminokislotalar sintez qilinishi mumkin. aldegid va ketonlarga magniy-organik birikmalar ham birikishi mumkin. Bu haqda spirtlarni olish usullari bilan tanishganimizda to`xtalib o`tgan edik.

4. aldegidlar katalizator (masalan, suvsiz CuSO4) ishtirokida spirtlar bilan ta`sir etib acetallar hosil qiladi:

 

 

O`rin olish reakciyalari. Quyidagi aldegid va ketonlarning karbonil gruppasidagi kislorodning ba`zi birikmalar bilan o`rin olish reakciyalarini ko`rib chiqamiz:

1. aldegid va ketonlar gidroksilamin NH2OH bilan oksimlar hosil qiladi.

 

Yuqoridagi usul bo`yicha fenilgidrazon va seleikabazonlar olinadi.

Karbonil gruppaga nisbatan a-holatda turgan vodorod reakciyalari. 1. aldegid va ketonlardagi karbonil gruppa bilan bevosita bog`langan ugleroddagi a-vodorod atomlari juda faol bo`lib, ular galogenlar bilan oson o`rin almashinishi mumkin. Masalan:

Karbonil gruppag nisbatan a-holatda joylashgan vodorod atomlari bilan almashingan, galogenlar ham o`z navbatida iurli xil kimyoviy reakciyalarga kirishadi. a-galogenli aldegid va ketonlar kuchli lakrimatorlar hisoblanadi (lacrima so`zi lotincha «ko`z yoshi» demakdir), chunki ularning bug`i burun va ko`zni yallig`lantiradi.

2. aldegid va ketonlarda ishqor va kislotalar ta`sirida boradigan kondensaciya reakciyalari katta ahamiyatga ega. Masalan, sirka aldegidi molekulalari ishqorning kuchsiz eritmasi ishtirokida o`zaro kondensatlanib al dol ga aylanadi:

Ishqor sirka aldegidlar katalitik ta`sir etib karbanion hosil qiladi:



Hosil bo`lgan karbonion ikkinchi sirka aldegid molekulasidagi gruppaga birikadi:



Formuladan ko`rinib turibdiki, reakciya mahsuloti aldegid va gidroksil gruppa tutadi. Shuning uchun bu birikmani al dol , bunday reakciyani esa al dol  kondensaciya deyiladi. Al dol  kondensaciya karbonil gruppaga nisbatan a-holatda turgan vodorod hisobiga boradi. Al dollar qarorsiz birikmalar bo`lib, qizdirilganda osongina bir molekula ajralib chiqaradi:



Al lardan suv ajralib chiqishi bilan boradigan reakciyalarga kroton kondensaciyasi deyiladi. Bunday kondensaciya sirka aldegidning >CH2 gruppa tutgan gomologlari bilan oson boradi. Masalan,



Ketonlar aldegidlar kabi al dol  va kraton kondensaciyaga kirishadi. Masalan, acetondan diaceton spirt hosil bo`ladi.



Koncetrlangan sul fat kislota yoki ishqorlar ta`sirida bu reakciya kraton kondensaciya tipida boradi:





Aldegid va ketonlarning oksidlanishi. aldegidlar oson oksidlanadigan birikmalardir. Ular hatto havo kislorodi yoki kuchsiz oksidlovchilar, masalan, kumush oksidining ammiakli eritmasi va mis (II)-gidroksid ta`sirida oson oksidlanadi. aldegidlarning kumuh oksidining ammiakli eritmasi bilan oksidlanishi «kumush ko`zgu» reakciyasi deyiladi. Bu reakciyadan aldegidlarning sifat analizida keng foydalaniladi:



Yangi hosil qilingan Cu(OH)2 cho`kmasiga aldegid eritmasi qo`shib qizdirilganda aldegid karbon kislotagacha oksidlanadi.

Cu(OH)2 esa CuOH ga qaytarilib, so`ngra Cu2O ning qizil–sariq cho`kmasini hosil qiladi:

Bu reakciya ham «kumush ko`zgu» reakciyasi kabi aldegidlarga xos sifat reakciyasidir. Ketonlar oksidlovchilar ta`siriga ancha chidamlidir. Ular havo kislorodi va kuchsiz oksidlovchi, masalan, kumush oksidining ammiakli eritmasi ta`sirida oksidlanmaydi.

Ketonlar faqat ishqoriy va kislotali muhitga KMnO4 yoki K2Cr2O7 kuchti oksidlovchilar ta`siridagina oksidlanadi. Oksidlanish jarayonida molekulalar parchalanib, ikki molekula kislota yoki keton karbonil gruppaga nisbatan a-holatda joylashgan uchlamchi uglerod atomini tutsa, u holda bir molekula kislota, hamda bir molekula yangi keton hosil bo`ladi:



Polimerlanish reaksiyalari. Bunday reaksiyalar faqat aldegidlar uchun xarakterlidir. aldegidlar polimerlanib, tsiklik va chiziqsimon tuzilishli polimerlarni hosil qiladi. Masalan, chumoli aldegid suyultirilgan kislotalar ta`sirida trimerlanib, trioksimetilenni hosil qiladi:

Quruq gazsimon chumoli aldegid ayrim katalizatorlar ishtirokida polimerlanib, yuqori molekulyar poliforaldegidga aylanadi:



Poliformaldegid qattiq modda bo`lib, oddiy sharoitda hech bir erituvchida erimaydi. Sintetik tolalar va turli buyumlar (trubalar, mashina detallari) ni tayyorlashda ishlatiladi.

Aldegid va ketonlarning ayrim vakillari. Chumoli aldegid oddiy sharoitda chazsimon modda bo`lib, o`ziga xos hidga ega, suvda yaxshi eriydi. Sanoatda formaldegid metanolni 550-600°C da havo kislorodi bilan gaz fazada (Cu yoki Hg ishtirokida) oksidlash yo`li bilan olinad:

Kimyoviy xususiyatlariga ko`ra, chumoli aldegid boshqa aldegidlardan keskin farq qiladi. Masalan, kuchli ishqorlar ta`sirida boshqa aldegidlar smolaga aylanadi, chumoli aldegid esa metil spirt va chumoli kislota tuzini hosil qiladi (Kaniccaro reakciyasi):



Bunda aldegidning bir molekulasi qaytariladi, ikkinchisi esa oksidlanadi. Chumoli aldegid ammiak bilan o`ziga xos reakciyaga kirishib, murakkab birikma – urotropinga aylanadi:



Urotropinning CaCl2 bilan hosil qilgan kompleks tuzi kal tseks tibbiyotda grippga qarshi dori sifatida ishlatiladi.

Formaldegidning ko`p miqdori fenolformaldegid, karbamid va boshqa sintetik smolalarni olishda ishlatiladi. Chumoli aldegidning 40 % li suvli eritmasi «formalin» deb atalib, kuchli zaharlovchi moddadir. U hasharotlarga qarshi xonalarni va har xil o`simliklar urug`ini (donni) qorakuya kasalligi sporasiga qarshi dezinfekciyalash uchun ishlatiladi.

Sirka aldegid o`ziga xos hidli 218°C da qaynaydigan rangsiz suyuqlik. Sirka aldegid sanoatda bir necha usulda olinadi. M. G. Kucherov reakciyasiga asoslanib, acetilendan HgQ2 tuzlari ishtirokida sirka aldegid olish mumkin. Hozirda sirka aldegid, asosan., etilendan ikki xil usulda olinadi:

1. Etilendan etil spirt olgandan so`ng spirtni katalizatorlar (Cu, Ag, Ni, Pt) ishtirokida degidrogenlash yo`li bilan:



2. Etilen PdCl2 katalizatori ishtirokida kislorod bilan to`g`ridan to`g`ri oksidlash natijasida ham sirka aldegid olish mumkin. Bunday samarali usul juda qisqa vaqt ichida sanoat miqyosida joriy qilindi:



Sirka aldegid texnikada sirka kislota, sirka angidrid, etil spirt va etilacetat kabi moddalarni olish uchun ko`p miqdorda ishlatiladi.



56,5°C da qaynaydigan, o`ziga xos hidli, rangsiz suyuqlik. Aceton yog`ochni quruq haydashdan hosil bo`lgan sirka kislotaning kal tsiyli tuzidan olinadi. Ilgari bu usul aceton olishda yagona hisoblanar edi. Hozirda sanoatda aceton olishning bir necha samarali usullari kashf qilingan. Masalan, acetonni to`g`ridan-to`g`ri sirka kislotaning o`zidan ham olish mumkin. Buning uchun CH3COOH bug`lari (Al2O3 yoki ThO2) katalizatorlar ustidan o`tkaziladi. Aceton sanoatda keng qo`llaniladi. Undan xloroform va yodoform olishda, lok, kislotalar, acetat ipagi ishlab chiqarishda erituvchi sifatida ko`p miqdorda foydalaniladi.

To`yinmagan kislotalar

 To`yinmagan bir asosli kislotalar. Ularning umumiy formulasi CnH2n-1COOH. Demak, o`zida bir qo`shbog` va karboksi gruppa saqlaydigan birikmaga to`yinmagan bir asosli kislotalar deyiladi. bu kislotalar o`zida ham etilen uglevodlarni ham kislota xususiyatini aks ettiradi, shu bilan birga karboksil gruppaga qo`shbog`ning ta`siri natijasida molekulaning kisloota xususiyati kuchayadi.

Akril kislota CH2=CH-COOH to`yinmagan bir asosli kislotalarning oddiy vakili bo`lib, u allil spirtni yoki akroleinnioksidlar hamda akril kislota nitrilini gidrolizlab olinadi.

Sanoatda bu kislotani etilen  oksidga tseanid ta`sir ettirib olinadi.

Acetilenga uglerod (II) oksid suv ishtoirokida ta`sir ettirilib akril kislota olinadi.

Akril kislotaning suyuqlanishtemperaturasi 130C, qaynash temperaturasi 1400C. bu oson polimerlanib, yuqori molekulyar poliakril hosil qiladi.

Bu polimerning efirlari yelim moddalar va plastmassalar olishda ishlatiladi.

Akril kislota natriyli (akrilonitril). 700C qaynovchi suyuqlik bo`lib, acetilenga tsianid kislota ta`sir ettirib olinadi.



Akrilonitril sanoatda propilenni ammiak ishtirokida oksidlab olinadi.

Akrilonitril yuqori molekulyar polimer moddalar olishda qimmatbaho xomashyo hisoblanadi. Undan olingan polimer moddalar tuproqning xususiyatlarini yaxshilashda ishlatiladi. Akril kislota polimerlardan tayyorlangan emulsiyalar gazlama yog`och, qog`oz fabrikalarda, tibbiyotda yopishqoq plastirlar ishlab chiqarishda va qurilishda alif o`rnida ishlatiladi. Masalan, akrilonitrilni butadien bilan sopolimerlab benzinga chidamli sintetik kauchuk olinadi.

Olein kislota. Olein kislota yuqori molekulaga ega bo`lgan to`yinmagan bir asosli karbon kislota. U o`simlik urug`larida uchraydigan moylar tarkibida keng tarqalgan. Olein bilan birga lenol va linolen kislotalar ham uchraydi.

U rangsiz, yog`simon suyuqlik, suvdan yengil havoda oksidlanib sarg`ayadi. Olein kislota qo`shbog` hisobiga ikki atom galoidni biriktiradi:

Olein kislota kuchli oksidlovchi ta`sirida parchalanadi.

Bu kislotalarning hosil bo`lishi olein kislotada qo`shbog` C9 bilan C10 o`rtasida joylashganligini isbotlaydi. Olein kislota nitrat kislota ta`sirida ikki izomer – elayden kislotaga o`tadi B izomer Ni, Pt katalizatori ishtirokida vodorod atomlari bilan qaytarilsa, faqat steorin kislota hosil bo`ladi:

Olein kislota sovun, plastir tayyorlashda va junni yigirishdan oldin yog`lash uchun ishlatiladi. Lenol kislota molekulasida ikkita qo`shbog`, linolenda esa uchta qo`shbog` bor. Ular ham vodorod atomlarini biriktirib steorin kislotaga aylanadi.

Tsikloalkanlar

Uglerod  atomlaridan tashkil topgan to`yingan tsiklik birikmalarga tsikloalkanlar yoki bir nechta metilen gruppasidan tashkil topganligi uchun polimetilen uglevodorod deyiladi.

Ularning umumiy formulasi CnH2n. Tsikloalkanlarning nomi sistematik nomenklatura bo`yicha tegishli to`yingan uglevodorodlarning nomi oldiga «ciklo» so`zi qo`shib o`qishdan hosil bo`ladi.

 Tabiatda uchrashi va olinishi. Tsikloalkanlar va ularning hosilalari asosan, naft  va o`simliklar tarkibida uchraydi. Birinchi bo`lib rus olimi V. V. Markovnikov o`z shogirdlari bilan neftdan tsiklopentan, tsiklogeksan va ularning hosilalarini ajratib olgan hamda quyidagi usullar bilan sintez qilgan:

Ciklobutan olish uchun ruh o`rniga litiy amal gamasi ishlatiladi.

2.  Benzol va uning gomologlarini gidrogenlab tsiklogeksan va uning gomologlari olingan.



3.  Ikki asosli karbon kislotalarning kal tsiyli tuzlarini pirolizga uchratib, hosil bo`lgan tsiklik ketonni qaytarish yo`li bilan tegishli tsikloparafin olinadi.





Fizik xossalari. Ularning xossalari alkanlar xossasiga o`xshash bo`lib, dastlabki ikki vakili gaz, qolganlari suyuqlik va qattiq moddalardir. Molekula massasining ortib borishi bilan qaynash temperaturasi va zichligi oshib boradi (3-jadval)

Kimyoviy xossalari. Tsikloalkanlardan faqat tsiklopropan va tsiklobutan xalqaning uzilishi hisobiga birikish reakciyasiga kirishadi. Qolgan xususiyati to`yingan uglevodorodlarnikiga o`xshash o`rin olish reakciyasiga ega.

3-jadval

Nomi  

  Formulasi

Temperaturasi, °C

d420

 suyuqlanish

qaynash

Ciklopropan

 

-127

-36

-

Ciklobutan

 

-50

-13

-

Ciklopentan

 

-94

49

0,7512

Ciklogeksan

 

-7

81

0,7793

Ciklogeptan

 

-8

119

0,8090

 

N. D. Zelinskiy tsiklogeksanni degidrogenlab benzol oladi.



Fenolni gidrogenlab tsiklogeksan olinadi, uni oksidlab tsiklogeksanon, so`ngra oksidlanishni davom ettirib, ikki asosli karbon kislota hosil qilinadi.



 

Sanoatda adipin kislotani geksametilen diamin bilan polimerizaciyaga uchratib neylon tolasi olinadi. Ciklogeksanning xlorli birikmasi geksaxlorciklogeksan-C6H6Cl6 qishloq xo`jaligida insekticid sifatida ishlatiladi. Ciklogeksan spirtlarning beshta gidroksil gruppa saqlaydiganini-kverkit, oltita gidroksil gruppa saqlaydigan inozit deyiladi. ular o`stiruvchi moddalar sifatida ishlatiladi.


Tayanch iboralar

Karboksil gruppa, nomeklatura, izomeriya, gomologik qator, inozit, kverkit, polimerizasiya, gidrogenlash

Nazorat savollari

1.Aldegidlarning tuzilishi haqida ma’lumot bering

2.Aldegidlarning fizik kimyoviy xossalari

3.Ketonlarning tuzilishi va xossalari haqida ma’lumot bering


Foydalanilgan adabiyotlar

1. Z.Saidnosirova “Anorganik kimyo”

2. Raximov X.O. “Anorganik kimyo”

3. T.M. Mirkomilov “Umumiy kimyo”

4. G.P. Xomchеnko “Kimyodan masalalar”



5. O.S. Sodiqov. “Organik kimyo”


Aim.uz



Dostları ilə paylaş:


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2019
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə