Органическая химия
жүктеу/скачать 0,79 Mb.
|
СРСП новый
| 8.4 Бақылау сұрақтары:
1) 40 % суы бар 5 кг сабын алу үшін қанша стеарин қышқылы жұмсалады? 2) 48 г магний сірке қышқылымен әрекеттескенде бөлінген сутегінің қалыпты жағдайдағы көлемі қандай? 3) Бірнегізді қышқылдардың гомологтық қатарының жалпы формуласын келтір. Карбон қышқылдарының классификациялары. Мысал келтір. 4) Карбон қышқылдарының изомерлік құрылымдық формулаларын жаз. а) , б) . 5) Жүйелік номенклатура бойынша келесі қышқылдарды ата? 6) Келесі карбон қышқылдарының құрылымдық формулаларын жаз. Изомай 2-метилгексан 2,2-диметилпентан 2,3-диметилпентан 2,2-дихлорпентан 7) Сіздерге таныс барлық тәсілдермен сірке қышқылын алыңыз. Осылардың қайсысы экономикалық жағынан тиімдірек болып келеді. 8) Өндірісте сірке қышылы қалай аталады? 9) Массасы 120 г, массалық үлесі 25 % натрий гидроксидімен әрекеттесуге қажет сірке қышқылының массасын тап? 10) Қышқылдардың қайсысы күшті болып табылады? 11) Неліктен сірке қышқылы құмырсқа қышқылынан күштірек болып табылады? 12) Карбон қышқылдарының қандай химиялық қасиеттерін білесіз? Сірке қышқылы мысалы ретінде көрсет? 13) Екі пробиркада құмырсқа қышқылы және сірке қышқылы берілген. Қандай сапалы реакция арқылы оларды тануға болады? 14) Пропион қышқылының хлорангидридін және май қышқылының хлорангидридін қалаций алуға болады? Реакция теңдеуін жаз. 15) Спирттер, альдегидтер, карбон қышқылдары, көмірсутектердің генетикалық байланысына мысал келтір 9 АРОМАТТЫ КӨМІРСУТЕКТЕР (арендер)
Ароматы көмірсутектер класына, тұйықталған көміртек атомдарының, былайша сырттай қарағанда қарапайым байланысы қос байланыспен алмаса кезектесіп отырады, көмірсутекті топтың сақиналанған (циклденген) түрі жатады. Олардың тұнғыш өкілі – бензол. Көмірден кокс өндіргенде жеңіл май және тас көмір шайыры түзіледі. Ол екеуінің де құрамына бензол және басқа ароматы көмірсутектер кіреді. Сол сияқты мұнай құрамындағы алкандар мен циклоалкандарды ароматтау реакциясы өндіріске еніп, оның технологиясын жетілдірген сайын, ароматы қосылыстарды алу мүмкіндігі көбейіп отыр. Ароматтылық бензолдағы алты көміртек атомдарының әрқайсысы төрт валентті және өзара тепе-теңдік жағдайында, бірақ байланыстар тең еместігін көрсетеді: Осы келтірілген бензол изомеріне сүйене отырып, ғалымдар ХІХ ғасырда-ақ, ондағы «жай» және «қос» байланыстар өзара тепе-теңдікте екенін байқаған. Сондықтан да кейде олардағы байланыстарды теңестіру үшін бензолды ортасында нүктелі не бүтін сызықпен дөңгелек алынған бұрышпен өрнектейді. Соңғы кездегі физикалық зерттеулер нәтижесіне қарағанда, бензол молекуоасы дұрыс алты бұрышты жазық, ондағы алты көміртек атомдарының ара қашықтығы бірдей және 1,39 А0 тең. Ол не бір, не екі байланыс емес, 1,5 байланысқа тең. Бензолдағы «бір жарымдық» байланыс орбиталдық теориямен жақсы үндеседі, ондағы көміртек атомдарының әрқайсысы –sp2 гибридтелген және олардың әрқайсысының гибридтелген р электрондары бар. Бұл электрондар үш молекулалық орбитаға орналасқан, ал әрбір атомдық не молекулалық орбитада тек екі ғана электрон орналас алатыны белгілі. Ондағы екі орбита бутадиен орбитасы сияқты қарама-қарсы атомдар шеңберінен өтетін, әрқайсысының симметриялық жазықтығы бар. Ал үшіншісі көміртек атомының алтауына бірдей қатынасты болғандықтан, бірден-бір энергетикалық тиімді жағдайда. Оның электрон бұлттары көміртек сақинасына екі жағынан жалғасатын шеңбер тәрізді. Бензолда мұндай сақиналы орбиталардың болуы-оларға ерекше ароматы қасиет беріп, тұрақтылығын арттырады. Егер де көміртек атомдары шын мәнінде, жұптаса отырып, қасындағымен жалғасатын -электронды орбитаны қамтыса (онда Кекуле формуласына сай келер еді), онда бензол молекуласы тұрақсыздау болады: электрондардың делокализациялануы есесінен энергия ұтымдылығы 36 ккал/моль. Ароматы структурадағы бірден-бір тиімді энергетикалық жай, олардағы қосылу реакциясынан гөрі алмасу реакциясының оңай жүретіні көрсетеді. Мәселен, бензол малекуласына, жалпы катионы «х» түріндегі кез келген электрофилді реагент әсер етсе, осындай жағдайдағы олефин немесе диендегідеи аралық бөлшек пайда болады. Бұл бөлшектер карбкатион іспеттес. Ол түсінікті болу үшін, оң жақтағы формуламен өрнектелген де «аллил» тәрізді реакцияларға ұқсас болғандықтан көп тоқталмай-ақ оқушылардың өзіне қалдырып отырмыз. Ал осы аралық бөлшектің тұрақтылығы ерекше назар аударалық жай. Этилен не битадиендегі аралық бөлшек-карбкатион НС+ әрекеттескенде анионмен алмасады да қосылу реакциясына түседі. Бензолдағы аралық бөлшекте осы негізде болуы тиіс. Ондайда қосылу затында ароматтылық қасиеті, яғни 36 ккал/моль электрондардың делокализациялау энергиясын жоюы керек. Бірақ бұл оңай емес. Сондықтан да бензолдағы аралық карбкатион өзіндегі протонын оңай жоғалтады да реакция нәтижесінде алмасу қосылысын түзеді: Ароматы қосылыстардағы бензол ядросы, жоғарыда айтылған басты қасиеттен өзге де қанықпаған қосылыстарға тән жалпы реакцияларға түседі. Бензол сақинасы, оң зарядталған көміртек атомы бар қосылыстардағы катиондарды тұрақтандырады (ондай катиондарды бензол тектес деп атайды): бензил катионы Аллил тектес катиондарда винил тобының әсері одан да ықпалды. Бензил анионындағы зарядта және оның радикалындағы жұптаспаған электрон аса әсерлі делокализацияланады. бензил радикалы Сондықтан да бүйір тізбекті ароматы қосылыстарды басқа қаныққан көмірсутектермен салыстырғанда, олардың бүйір тізбегі соларға тән реакцияларға әлдеқайда активті кіріседі.Ароматты қосылыстардағы бензол қатары жалғыз емес. Хюккел тұжырымдаған ереже бойынша, кез келген 2n+2p – электроны бар тұйықталған біркелкі сақиналы орбита құра алатын жүйелер ароматы қосылыстар түзуге қабілетті. Мұндағы n бүтін сан. Бензолдағы алты - электрондар n=1 болғандағы шартқа тәуелді. Дегенмен ол электрондар алты атомға тиелі болуы мүмкін. Мысалы, ертеде ескертілген циклопентадиеннің СН2 тобынан протонды бөліп алғанда анион оңай пайда болады да, ондағы С-Н тобының 4р электроны тұйықталған топтарды құрастырады және осы жүйеге енетін теріс зарядталған атомның екі электроны, қалған төртеуіндей болады: Тропил тұздары – тұрақты қосылыс. Хюккел формуласындағы (4n+2p) n –нольге тең болуы да мүмкін. Ондайда көмірсутек тізбегі үш атомнан құралып сақиналанады. Циклопропеннен тұрақты циклопропенил тұздары алынады: Жай, жеке және қанықпаған қос байланыс кезектесіп келетін, бірақ та, Хюккел формуласына бағынбайтын ароматты көмірсутекті қосылыс кездеспейді, ал бола қалған күнде, өте тұрақсыз болады. Бұл Хюккел ережесінің дұрыстығын дәлелдейді. Циклооктатетраен, бензол, циклобутадиен – үшеуі, сыртқы көрінісі Кекуле айтқан формулаға ұқсас болғанымен қасиеті бензолдыкінен тым басқаша. Циклооктатетраен - өте тұрақсыз да қосылу реакциясына түседі, ал циклобутадиен болса, тек ауыспалы металдардың комплексі түрінде кездеседі. Осыған орай циклооктатетреаннің π электрондары 8, циклобутадиендікі 4 десек, онда олар Хюккел формуласына сәйкес келмейді. жүктеу/скачать 0,79 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|