§ 82.  ТАСКӨМІРДІ  КОКСТЕУ

143
Сөйтіп,  ауа  жібермей  таскөмірді  қыздырған 
кезде, негізінен төрт өнім түзіледі: кокс (130-сурет), 
таскөмір шайыры, аммиак суы, кокс газы.
Коксхимия  өндірісі  көп  жағынан  көмірді  зерт-
ханада  кокстеу  тәжірибесіне  ұқсас,  оны  тек  үлкен 
масштабта ұдайы өндіруге негіз делген. 
Өндірістік кокс пеші жоғары тесігінен таскөмір 
салынатын ұзын, тар камерадан және түтіктерінде газтәрізді отын (кокс 
немесе домна газы) жағылатын аралық қабырғадан тұрады (131-сурет). 
Осындай бірнеше ондаған камералар кокс пешінің батареясын құрайды. 
Темпе ратураны жоғары көтеру үшін болат өндірудегі мартендік әдіске 
ұқсас,  камералардың  астындағы  генераторларда  алдын  ала  газ  бен 
ауаны қыздырады. 
Ауа  қатыстырмай  900—1050°С-қа  дейін  қыз дырғанда  көмір  тер-
миялық жолмен ыдырап, ұшқыш өнімдер және қатты кокс қалдығы 
түзіледі. Кокстеу процесі 14 сағатқа созылады. Ол аяқталғаннан кейін 
түзілген кокс камерадан шығарылады да, камераға көмірдің жаңа бөлігі 
салынады, сөйтіп кокстеу процесі қайта басталады. Көмірді кокстеу — 
үздіксіз процесс. Көмірді кокстеу — үздіксіз процесс. Негізгі өнімдері 
көмір коксы, кокс газы. Қосалқы өнімдер: таскөмір шайыры (бензол, 
толуол), аммиак т.б.
Салқындаған  соң  коксты  сорттап,  металлургиялық  зауыттардағы 
домна пештеріне жіберіледі.
Ұшқыш өнімдер камераның жоғары тесіктерінен сыртқа шығары-
лады да газ жинағышқа келеді, олардан тәжірибедегідей шайыр мен 
аммиак суы конденсацияланады (131-сурет). 
130-сурет. Кокс
Газжинағыш
От
Газ бен ауаны 
қыздыратын регенератор
Кокстейтін 
камера
Көмір салатын 
тесік
Таскөмір
Конденсация 
өнімдері
131-сурет. Кокс пешінің сызбасы

144
Конденсацияланбаған  газдан  аммиак  пен  жеңіл  ароматты  көмір-
сутектер (әсіресе, бензол) бөлініп алынады. Амиакты бөліп алу үшін 
газды күкірт қышқылының ерітіндісі арқылы өткізеді, түзілген ам-
моний сульфаты азот тыңайтқышы ретінде қолданылады. Ароматты 
көмірсутектер еріткіштерге сіңіріліп, түзілген ерітіндіден айдау арқылы 
бөлініп алынады (132-сурет). 
Таскөмір  шайырын  фракциялау  нәтижесінде  бензолдың  гомо-
логтары,  фенол  (карбол  қышқылы),  нафталин  және  басқа  өнімдер 
алынады.
Кокс газы тазаланған соң өндіріс пештерінде отын ретінде қолда-
нылады. Себебі оның құрамында жанғыш заттар көп. Негізгі өнімдері, 
көмір  коксы,  кокс  газы  және  т.б.  Қосалқы  өнімдер:  кокс  газының 
құрамы (%) H
2
—60, CH
4
—25, CO—5, N
2
—4, CO
2
—2, C
2
H
4
—2 және т.б. 
газдар.
Қазіргі кезде ғалымдар көмірді өршіткі қатысында гидрлеудің тиімді 
әдістерін  ойлап  табуда,  бұл  температура  мен  қысымды  төмендетуге 
мүмкіндік береді. 
Синтетикалық  сұйық  отынды  алудың  басқа  тиімді  жолы  оны 
көміртек (ІІ) оксиді және сутектен синтездеу болып табылады. Қазақстан 
таскөмірдің, кокс көмірінің және қоңыр көмірдің қорына бай. Жыл 
сайын 100 млн т таскөмір және қоңыр көмір өндіріледі. Қазақстанның 
ең  үлкен  көмір  базасы  —  Қарағанды  көмір  бассейні.  Онда  60  млрд 
тонна көмір бар. Негізгі кен орындары — Саран, Абай, Шерубайнұр, 
132-сурет. Таскөмірді кокстеу өнімдерін қолдану сызбасы
Жарықтан-
дырғыш газ
Таскөмір
Кокс
Тринитронафталин
Толуол
Тротил
Аммиак
Сахарин
Бояулар
Бояулар
Пикрин 
қышқылы
Салицил 
өнімдері
Таскөмір 
шайыры
Бояулар
Анилин
Бензол
Пек
Фенол
Пластмассалар
Фенацетин
Нафталин

145
Шахтинск, Михайловка және басқалар. Қарағанды көмір бассейні біздің 
елімізде өндірілетін көмірдің жартысын береді. Қарағандыдан басқа 
Екібастұз көмір бассейні бар. Оның маңыздылары: Алып, Солтүстік 
және Оңтүстік кен орындары болып табылады. 
 
Көмірді кокстеу — үздіксіз процесс. Негізгі өнімдері 
көмір  коксы,  кокс  газы.  Қосалқы  өнімдер:  таскөмір 
шайыры  (бензол,  толуол),  аммиак  т.б.  Кокс  газы 
химиялық шикізат ретінде қолданылады және бағалы 
отын қызметін атқарады.
  1.  Таскөмірді кокстегенде негізінен қандай өнімдер алынады?
 
2.  Кокс, таскөмір, таскөмір шайыры, кокс газы, шайыр үстіндегі су қандай мақсаттарға 
қолданылады?
 
3.  Біздің елімізде көмір қайда өндіріледі?
 
4.  Метаннан және кокс газынан: ацетилен, бутадиен, бутен алу реакция теңдеулерін 
жазыңдар.
 
5.  Кокс газы мен табиғи газдың құрамын салыстырыңдар.
•
1.  Массасы 30 г антрацитті жаққанда 53,2 л (қ.ж.) көмірқышқыл газы алынды. Антра-
цит тегі көмірдің массалық үлесін анықтаңдар. 
Жауабы: 95%.
•
2.  Құрамында 82,2% көміртек; 4,6 % сутек; 1% күкірт, 4 % оттек, 1,2 % азот, 1% су; 6% 
жанбайтын күл бар 30 кг көмірді жағу үшін қанша көлем (қ.ж.) ауа қажет?



Жауабы: 30,85 м
3
.
•
3.  Массасы  2400  г  көмір  жанғанда  80400  кДж  жылу  бөлініп  шықты.  Көмірдің 
жануының термохимиялық теңдеуін құрастырыңдар.
 
•
4.  Мына реакциялардың термохимиялық теңдеулері берілген:
 
 
CH
4
 + 2O
2
 → CO
2
 + 2H
2
O + 880 кДж.
  
 
2C
2
H
2
 + 5O
2
 → 4CO
2
 + 2H
2
O + 3000 кДж.
 
 
5000 кДж жылу бөлінуі үшін метан мен ацетиленнің жалпы қандай көлемін (қ.ж.) 
жағу қажет?  
Жауабы: 202 л.

146
№7-ЗЕРТХАНАЛЫҚ  ЖҰМЫС
Байланыстың қанықпағандығына сапалық реакция
Реактивтер: этил спирті, концентрлі күкірт қышқылы, бромды су, 
калий перманганаты.
Құрал-жабдықтар: сынауықтар, тұрғы, ұстатқыш, спиртшамы, газ 
жүретін түтік, тығын.
1. Сынауыққа 1 мл этил спиртін құйып, 6—9 мл концентрлі күкірт 
қышқылын  сақтықпен  қосыңдар.  Қоспаны  қыздырғанда  біркелкі 
қайнауы үшін, қоспа құйылған сынауыққа алдын ала қыздырылған 
құмнан  аздап  салыңдар.  Сынауықты  газ  жүретін  түтікпен  жауып, 
оны тұрғыға бекітіңдер және сынауықты абайлап қыздырыңдар. Не 
байқа дыңдар?
2. Басқа сынауыққа 2—3 мл бромды су құйып, газ жүретін түтіктің 
ұшын  сынауықтың  түбіне  дейін  жеткізіп  салыңдар.  Бөлінген  газды 
бромды су арқылы өткізіңдер. Не байқалды?
3. Үшінші сынауыққа 2—3 мл күкірт қыш-
қылымен  қышқылданған  калий  перман гана-
тының сұйылтылған ерітіндісін құйыңдар. Бө-
лін ген газды осы сұйықтық арқылы өткізің дер. 
Не байқадыңдар?
Реакцияның теңдеуін жазыңдар.
4. Бөлінген газды жағыңдар. Этилен қандай 
жалынмен жанады? Неліктен?
Жасалған 1—4-тәжірибелердің реакция тең-
деуле рін жазыңдар.

ХIV тарау
ГАЛОГЕНАЛКАНДАР

XIV
тарау
148
§ 83.  ГАЛОГЕНАЛКАНДАРДЫ  АЛУ
Алкандардың галогентуындылары (галоге-
налкандар)  көптеген  органикалық  заттарды 
синтездеуде  маңызды  рөл  атқарады.  Сутек 
атомдарын галогенмен алмастыру химиялық 
қосылысты  белсенді  етеді,  яғни  көміртектің 
электртерістілігі жоғары атоммен байланысы 
полюсті болады да, реакцияларда белсенділігі 
артады.  Байланыстың  полюсті  болуы  (мы-
салы  С—Cl
δ+   δ–
)  көрші  атомдардағы  электрон 
тығыздығының ығысуына әкеледі (индуктивті 
эффект).
Алу әдістері
1. Орынбасу Галогендеу нысаны алкандар 
болуы  мүмкін.  Алкандардың  химиялық  қа-
сиеттерін өткенде бұл реакциялармен то лық-
тай таныстық. Алкандарды аллилді хлор лау 
жоғары температурада (400—500°С) газ фазасында жүзеге асы рылады. 
Алкандарды галогендеуді жалпы түрде мына теңдеумен жа зуға болады:
RH + Hal
2
 → RHal + НHal
Хлор-  және  бромтуындыларын  алғанда  алкандарда  радикалды 
орынбасу  кеңінен  қолданылады.  Мысалы,  этанды  хлорлау  арқылы 
хлорэтан алынады:
C
2
H
6
 + Cl
2
 
→
жарық
 C
2
H
5
Cl + HCl
Зайцев ережесі бойынша 2-метилбутан мен бром арасында орынбасу 
реакциясын жүргізеді:
СН
3
—СН—СН
2
—СН
3 
+ Br
2
 
hν
→  СH
3
—C—CH
2
—CH
3 
+ HBr
CH
3
CH
3
Br
2-метилбутан
2-метил-2-бромбутан
•
Галогеналкандар
•
Галогеналкандарды 
алу реакциялары
Тірек ұғымдар
Бүгінгі сабақта:
•
галогеналкандарды 
алу реакцияларының 
механизмдерін 
қарастырамыз;
•
галогеналкандардың 
қоршаған ортаға әсерін 
білетін боламыз
ГАЛОГЕНАЛКАНДАР

149
Йодпен бұл реакция жүрмейді.
Көмірсутектерді фторлау кезінде күшті жылу бөлінетіндіктен, С—С 
байланыстары үзіледі де көміртек тізбектері деструкцияға ұшырайды, 
сөйтіп барлық жағдайда реакция өнімдері CF
4
 және HF болып табылады:
C
n
H
2
n+2
 + (3
n + 1)F
2
 → 
nCF
4
 + (2
n + n)HF
2. Алкендердің  немесе  алкиндердің  галогенсутектермен  қосылу 
реак циялары
Бұл реакциялар ионды электрофилді механизммен жүреді. Мысалы, 
этенге бромсутектің қосылу реакциясы:
CH
2
 = CH
2
 + HBr → CH
3
 – CH
2
Br
 
  бромэтан
Хлорсутек пропиленге Марковников ережесіне сай қосылады:
CH
2
 = CH – CH
3
 + HCl → CH
3
 – CHCl – CH
3
 
  2-хлорпропан
3
. Басқа топтарды галогендермен алмастыру
а)  Галоген  атомдарының  спирттердегі  гидроксил  топтарының 
орнын  басуы.  Галогенсутектердің  спирттермен  әрекеттесуін 
қарастырамыз.  Ол  үшін  спирттерге  галогенсутектермен  әсер  етеді. 
Реакция ионды нуклеофилді механизм бойынша жүреді.
 Жалпы түрдегі 
реакция теңдеуі
: 
ROH + HCl 
→
ZnCl
2
 RCl + H
2
O
Бұл  реакцияның  жүруіне  ортаның  қышқылдылығы  әсер  етеді, 
қышқыл бөлінетін гидроксил тобының тұрақтылығын қамтамасыз етеді:
ROH + HHal L ROH
HHal
  
Hal
–
 
Ha ... R ... OH
H...Hal
...
δ
–
δ
–
δ
+
   RHal + H
2
O + Hal
Донорлы-акцепторлы  әсерлесу  есебінен  мырыш  хлориді  күшті 
протондық қышқыл түзеді: 
ZnCl
2
 + 2HCl L H
2
[ZnCl
4
]
Ал  қышқыл  өз  кезегінде  өршіткі  қызметін  атқарады.  Ортаның 
қышқылдығын тұрақты ұстап тұру үшін гидрогалогендеуші реагент 
ретінде  тұз  бен  қышқыл  қоспасын  қолдануға  болады,  мысалы 
KBr + H
2
SO
4
.
Ондай реакцияларға, мысалы, этанол мен бромсутектің реакциясын 
жатқызуға болады:
CH
3
 – CH
2
 – OH + HBr → CH
3
 – CH
2
Br + H
2
O
 
бромэтан
ә) Қышқылдардың галогенангидридтерінің (PСl
3
, PВr
3
, PСl
5
, SOCl
2
, 
PI
3
 және т.б.)
 спирттермен әрекеттесуі. Мысалы:
δ
–

150
CH
3
 – CH
2
 – OH + PCl
5
 → CH
3
 – CH
2
Cl + POCl
3
 + HCl
 
этанол 
фосфор 
хлорэтан 
фосфор (V)
  
пентахлориді  
оксихлориді
CH
3
 – CH
2
 – CH
2
 – OH + POCl
3
  →  CH
3
 – CH
2
 –  CH
2
Cl  + POCl + HCl
 
Пропанол-1 
фосфор (V)  
1-хлорпропан 
фосфор (III)
 
окситрихлориді 
оксихлориді
CH
3
 – CH
2
 – OH + SOCl
2
 → CH
3
 – CH
2
Cl + SO
2
 + HCl
  
 
этанол    
сульфохлорид
4. Галогеннің галогенмен орынбасу реакциясы
Галогенкөмірсутектегі  жеңілдеу  галогеннің  ауырлау  галогенмен 
алмасуы: 
RCl + KBr → RВr + KCl
Бұл реакция төмен температурада, полюссіз еріткіштерде галоген-
деуші реагенттердің артық мөлшерімен жүргізіледі. 
Ауырлау галогеннің жеңілдеу галогенмен алмасуы:
RI + KCl → RCl + KI
Реакция  жоғары  температурада  полюстілігі  жоғары  ортада  және 
галогендеуші реагенттің артық мөлшерінде, Льюис қышқылдарының 
(өршіткі) қатысында (мысалы, Сu
+
, Ag
+
 ) жүреді. Мысалы, йодэтанның 
калий хлоридімен әрекеттесуі:
C
2
H
5
I + KCl → C
2
H
5
Cl + KI
Галогеналкандардың қолданылуы. Галогентуындылар органикалық 
синтезде  шикізат  ретінде  пайдаланылады.  Олардың  кейбіреулері 
медицинада қолданыс тапты. Алифатты көмірсутекке галоген енгізгенде 
қосылыстың физиологиялық белсенділігін күшейтеді. 
Галогеналкандар  өндірісте  кең  түрде  қолданылады.  Оларды 
қол дану  мүмкіндігі  арзан  инсектицид  ДДТ-ның  (дихлор-дифенил-
трихлорэтан)  ашылуынан  басталды.  Тетрахлорметаннан  фреондар 
жасалады. Фреондар — суытқыш сұйықтықтар. Галогеналкандар — 
винилиденхлорид және винилхлорид поливинилхлорид (ПВХ) алу үшін 
пайдаланылады. Цилиндрлерге сынап оксидтері тұрып қалмас үшін 
дихлорэтанды бензинге қосады. Бромхлорметан және бромфторметанмен 
өрт  сөндіргіштерді  толтырады.  Тефлон  да  галогеналканға  жатады. 
Галогеналкандар  хирургияда  да  қолданыс  тапқан.  Этилхлорид 
(CH
3
CH
2
Cl) — газ, тез сұйыққа айналады; анестезия үшін қолданылады 
(тез буланады, дене ні қатты суытады). Ингаляциялық наркоз да пайда-
ланылады. 
•
Хлороформ (CHCl
3
) салыстыр малы түрде уыттылығы төмен, нар-
коз үшін қолданылған. Алайда хлоро форм ның артық мөлшері тыныс 
алуды тоқтатады. 

151
•
Йодоформ (CHI
3
) — антисептикалық зат. Сыртқа пайдаланылатын 
дәрі немесе жақпамай ретінде қолданылады. 
•
Фторотан (CF
3
—CHBr(Cl)) — наркоз үшін пайдаланылады, күшті 
есірткі зат.
•
Алкандардың  туындысы  —  трихлор этилен  (ClCH=CCl
2
)  қысқа 
мерзімді наркоз беру үшін қолданылады. 
•
Тетрафторэтилен  (F
2
C=CF
2
)  —  тефлонды  полимерлеуде  қолда-
ны лады. Тефлоннан медициналық техникалық бұйымдар жасалады. 
Перфторкөміртектердің оттекті ерітіп, қанға тасымалдай алатын қасиеті 
бар.  Ол  адам  қанды  көп  жоғалтқанда  қолданылады  (перфторан — 
көгілдір қан).
Медицинада жаңа жансыздандыратын заттар табылған соң 1985 жылы наркоз 
ретінде қолданылатын хлороформды дәрілік заттар қатарынан алып тастады 
Сен білесің бе?
Галогеналкандардың қоршаған ортаға әсері. Тоңазытқыш құралда-
рында  және  аэрозольдарда  қолданылатын  хлорфторкөміртек  (ХФК) 
(CFCl
3
, CF
3
Cl және т.б.) ауаның қозғалысы әсерінен ерте ме, кеш пе 
стратосфераға барады. Озонның мөлшері барынша көп мәнде болатын 
20—25 км биіктікте фреондар күннің ультракүлгін сәулелерінің әсерінен 
бос хлор радикалын түзеді (133-сурет). Хлор радикалы озонның табиғи 
ыдырауын тездетеді. Хлордың әр атомы озонның 100 000 молекуласын 
бұза алады екен! Кейбір фреондарды ұзақ жасаушылардың қатарына 
жатқызуға болады, олар атмосферада 70—100 жыл бола алады. 
Қазіргі уақытта ХФК-ны атмосфераға шығаруға шектеу қойылға-
нымен,  жыл  сайын  озон  қабатын  бұзатын  миллиондаған  тонна  газ 
тәрізді заттар өндіріледі.
Фреондар — фторхлоркөміртектер теріс әсерлері ең көп заттардың 
қатарына  кіреді.  Олар,  әдетте,  тоңазытқыштар  үшін  қолданылады. 
Ол түссіз, суда ерімейтін, жанбайтын, эфирдің иісіндей иісі бар газ. 
Фреонды сондай-ақ ауаны салқындататын қондырғыларда пайдаланады. 
Бір қызығы “зияндылық шкаласы” бойынша фреондар соңғы орынды 
иеленген. Олар тіпті “құрғақ мұздан” да зиянсыз. Фреондар тұрақты, 
химиялық  енжар  заттар.  Дегенмен  ғалымдар  Ш.  Роуланд  (АҚШ),  
М. Молина (АҚШ), П. Крутцен (ГФР) 1974 ж. біздің ғаламшарымызға 
қауіп  төндіріп  отырған  “озон  ойығының”  пайда  болуына  бірден-бір 
себепкер — фреондар деп шешті. Олар атмосфералық химия саласында 
мынадай  жаңалық  ашты:  фреондарды  қолданған  соң  атмосфераның 
жоғары қабатына еніп, жарықтың әсерінен хлордың бос атомдарына 
ыдырайды. Ал бір ғана атом кем дегенде озонның 10000 молекуласын 
бұза  алады!  1995  ж.  осы  ашқан  жаңалығы  үшін  ғалымдар  Нобель 
сыйлығына  ие  болды.  1987  ж.  БҰҰ-ның  қоршаған  ортаны  қорғау 
бағдарламасы  бойынша  “Озон  қабатын  бүлдіретін  заттарды  азайту 

152
туралы Монреаль протоколы” күшіне енді. Онда хлорфторкөміртекті 
өндіру және тұтынуды біртіндеп азайту қарастырылған. 2001 жылы 
әлемнің 60 елі осы протоколға қол қойды (134-сурет).
 
Алкандар мен галогендердің радикалды орынбасу 
реакциясы  нәтижесінде  галогенал кандар  алынады. 
Сондай-ақ галогенсутектермен алкендерге әсер етіп те 
галогеналкандарды алуға болады. 
 
Сонымен қатар реакциялық қабілеті жоғары гало-
генмен белсенділігі төмен галогенді ығыстыру жолы-
мен  де  галогеналкандар  алынады.  Галогеналкандарды  өндірісте,  ме-
дицинада қолданудың іс жүзінде маңызы зор, алайда олардың (әсіресе 
фреон) теріс әсері де аз емес (134-сурет).
УК-сәулелену
ХФК молекуласы
Хлор атомы
Хлор атомы
Оттек атомы
Озон молекуласы
Хлор монооксиді 
Оттек монооксиді
5. Бос хлор озонды 
бұзуды жалғастырады
1. Атмосфераның 
жоғары қабатында 
сәулелену әсерінен 
хлор атомы ХФК-дан 
бөлінеді
2. Хлор атомы 
молекуланы 
шабуылдайды
3. Оттек және хлор 
монооксиді түзіледі
4. Оттектің бос 
атомы хлордың 
монооксидімен 
реакцияласып, хлор 
атомын және оттек 
молекуласын түзеді
133-сурет. Хлорфторкөміртектің озон қабатына әсері

153
Кесілген орман
Шағылған 
сәуле
Хлорфторкөміртек
Мұнай 
және оның 
өнімдері
Жылыжай 
газдарымен 
тұтылған жылу
Шашыранды 
радиация
Жұтылған 
сәуле
Атмосфера 
мен жерге 
жұтылған 
сәуле
Атмосфера — озон 
қабатының жоғары жағы
Отынды жағу 
нәтижесінде 
жылыжай 
газдарының 
артуы
134-сурет. Фреондардың озон қабатына әсері
  1.  Келесі қосылыстардың құрылымдық формулаларын жазыңдар: а) метилбромид; 
ә) изопропилбромид; б) фтор-бутилхлорид; в) 2-бром-2-метилпропан. 
 
2.  Құрамы C
4
H
9
Cl болатын қосылыстың барлық изомерлерін жазып, аттарын атаңдар. 
 
3.  Реакцияларды жүзеге асыруға болатын теңдеулерді жазыңдар: а) метан → хлор-
метан → дихлорметан → трихлорметан (хлороформ) → тетрахлорметан; 
 
  ә)  этилен  →  этанол  →  хлорэтан  →  этанол  →  диэтил  эфирі. Реакцияның  жүру 
шарттарын көрсетіңдер.
 
4.  а) Метанның хлормен; ә) этанның броммен; б) этиннің хлорсутекпен; в) этанолдың 
хлорсутекпен;    г)  пропанальдың  PСl
5
-пен;  д)  этанальдың  PСl
5
-пен  реакция 
теңдеулерін жазып, бастапқы заттар мен өнімдерді атаңдар. 
 
5.  Мына заттарды алудың әдістерін ұсыныңдар: а) пропанол-2-ден 2-хлоропро-
пан алу; ә) метанолдан бромметан алу; б) пропанол-1-ден 2-бромпропан алу; 
в) этанолдан дихлорэтан алу. 
 
6.  Келесі қосылыстар — фреондар кең таралған: 
Заттың атауы
Қайнау температурасы
Фреонның атауы
трихлорфторметан 
23,8°C 
Фреон R-11
дифтордихлорметан 
29,8°C
Фреон R-12 
трифторхлорметан 
81,5°C
Фреон R-13 
тетрафторметан 
128°C
Фреон R-14 
дифторхлорметан 
40,8°C
Фреон R-22 
хлорфторкарбонат 
51,4°C
Фреон R-410A
 
  Бұл қосылыстардың құрылымдық формулаларын жазыңдар. Қай заттың озон 
қабатын бүлдіру қабілеті жоғары деп ойлайсыңдар. 

154
§ 84.  ГАЛОГЕНАЛКАНДАРДЫҢ  НУКЛЕОФИЛДІ 
ОРЫНБАСУЫ
Органикалық  реакцияларда  байланыстар-
дың үзілуі әртүрлі жолмен жүреді.
Электрон дық құрылысы бірдей бөлшек терге 
ыдырау — гомолиттік ыдырау деп аталады:
A  ··  B → A· + B·
Бір  немесе  одан  да  көп  жұпсыз  (дара) 
электрондары бар бөлшектер 
бос радикалдар 
деп аталады. 
Электрондық  құрылысы  әртүрлі  бөлшек-
тердің  түзілуі  —  гетеролиттік  ыдырау  деп 
аталады:
A :  B → A
+
 + B
–
А
+
 бөлшегі электрофил (
E
1
) деп аталады. Бұл 
бөлшектерде электрон тапшы. Электрофилдерге 
мына  бөлшектер  мысал  бола  алады:  Н
+
, 
Cl
+
,  NO
2+
,  SO
3+
,  C
+
  (карбкатион).  “+”  белгісі 
электрофилдің бос орбиталін көрсетеді, элек-
трофил бос орбитальға нуклеофилдің электрон-
дарын қосып ала алады. В
–
 бөлшегі нуклеофил 
(Nu) деп аталады — бұл бөлшектердің электрон 
тығыздығы жоғары. Оларға мынадай бөлшектер мысал бола алады: Н
–
, 
ОН
–
, Cl
–
, RO
–
, RCOO
–
, C
–
 (карбанион).
Біз қарастырған құрылысы қара пайым, бос радикалдар — электро-
филдер мен нуклеофилдерді 
реагенттер деп атайды. Олар субстраттар 
деп  аталатын  күрделі  молекулалармен  әрекеттеседі  немесе  оларға 
шабуыл жасайды (135-сурет).
135-сурет. Реагенттердің субстратпен әрекеттесуінің сызбанұсқасы
Бүгінгі сабақта:
•
галогеналкандардың 
нуклеофилді 
реагенттермен 
әрекеттесу реакция 
теңдеулерін 
құрастырамыз;
•
галогеналкандардың 
нуклеофилді орынбасу 
реакцияларының 
механизмін түсінеміз
• 
Нуклеофилді 
реагенттер
• 
Нуклеофилді 
орынбасу
• 
Субстрат
• 
Белсенді кешен
• 
Карбкатион
Тірек ұғымдар

155
Нуклеофил және электрофилдің шабуыл жасау бағыты 148-суретте 
көрсетілген.
Көмірсутектің  галогентуындылары  органикалық  қосылыстардың 
реакцияға  қабілетті  кластарының  бірі  болып  табылады.  Бұл  класс 
қосылыстарына  нуклеофилді  орынбасу  (
S
N
)  және  бөлшектену  (эли-
мирлену, 
Е) реакциялары тән. Галогентуындылардың реакцияға түсу 
қабілеттілігінің  жоғары  болуы  олардың  молекулалық  құрылысына 
байланысты.  СН
3
Сl  молекуласындағы  көміртек  атомы  мен  галоген 
арасында  ковалентті  полюсті  байланыс  бар.  Себебі  хлор  атомының 
электртерістілігі жоғары. Осы себептен көміртек атомының электрон 
тығыздығы азаяды. Көміртекте ішінара δ
+ 
, ал галогенде δ
–
 заряд пайда 
болады (136-сурет).
Осы  себептен  көміртек  атомына  артық  электрон  жұбы  бар  моле-
кула немесе ион (нуклеофилді реагент) шабуыл жасайды. Үзілген бай-
ланыстағы электрондар босаған ионмен бірге кетеді: 
136-сурет. Галогенметандағы электрондық тығыздықтың ығысуы
Екіншілік және біріншілік алкилгалогенидтермен бимолекулалық 
нуклеофилді орынбасу реакциясы жүреді S
N
2
:
S
N
2
 реакциялары бір мезетте жүретін процестер — нуклеофил (бұл 
жағдайда ОН
–
) көміртек атомын шабуылдайды да байланыс түзеді осы 
мезетте  С—Br  байланысы  үзіледі.  Субстрат  молекуласынан  бөлініп 
кететін бромид ионы кететін топ немесе нуклеофаг деп аталады:

156
H
3
C → Cl + Na
+
 OH
–
  → H
3
C – OH + Na
+
Cl
–
δ+
δ–
↑
полюсті 
байланыс
немесе
H
3
C : Cl:
:
:  + 
:О
:
:
–
H → H
3
C – О
:
: H +  :Cl:
:
:
–
δ+
δ–
↑
полюсті 
байланыс
СН
3
–Сl + KOH (сулы ер-ді) → СН
3
 – OH + KСl
Нуклеофилді  орынбасу  механизмімен  жүретін  реакцияларға  мы-
салдар келтіреміз:
СН
3
—Сl
СН
3
—NH
2
СН
3
—O—С
2
H
5
СН
3
—OH
СН
3
—CN
СН
3
NO
2
СН
3
—I
ацетонитрил
метилйодид
нитрометан
метиламин
метилэтил
эфирі
метил спирті
+NaOH
+NaCN
+NaI
+AgNO
2
+NaOC
2
H
5
+NH
3
S
N
♦
Ағылшын химигі К. Ингольданың ұсынысымен сипатталған реакция механизмі S
N2
 деп 
белгіленді. S әрпі орынбасу, N — нуклеофильді орынбасу, 2 саны бимолекулалық реакция 
дегенді білдіреді. яғни процеске екі реагент қатысады (галогеналкан және нуклеофил).
Бұл мысалдардан нуклеофилді орынбасу реакциялары нәтижесінде 
галогенал кандардан  көптеген  органикалық  қосылыстар  алынатын 
көруге болады.
Үшіншілік алкилгалогенидтердің нуклеофилді орынбасуы мономо-
лекулалық нуклеофилді орынбасу механизмі бойынша жүреді S
N
1
:

157
СН
3
—С—Cl + KOH  
H
2
O
  СН
3
—С—OH + KCl
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
трет-бутилхлорид
трет-бутанол
Бұл екі сатыда жүретін реакция:
СН
3
—С—Cl  
  СН
3
—С
+
   +  Cl
–
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
СН
3
—С
+
   + OH
–
  
  СН
3
—С—OH
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
 
карбкатион 
нуклеофилді өнім
S
N
1
  реакцияның  жылдамдығы  субстраттың  концентрациясына 
тәуел ді және нуклеофил концентрациясына тәуелді емес. Элимирлену 
реакциясы (атомдарды немесе атомдар тобын бөлу, бөлшектену) — де-
гидрогалогендеу.
Алкилгалогенидтердің  элимирлену  реакциялары  нәтижесінде  ал-
кендер және галогенсутектер түзіледі. Мысалы, этилхлоридті сілті мен 
спирт қатысында қыздырса, HCl бөлініп шығады және этилен түзіледі:
СН
2
—СН
2
—Cl  
 –HCl
KOH, спирт, 
t°
  H
2
C
 
 
CH
2
H
Cl
Вюрц реакциясы
Галогеналкилдердің металл натриймен әрекеттесуі нәтижесінде, екі 
еселенген көміртек атомдары бар алкандар түзіледі:
2СН
3
(СН
2
)
3
Br + 2Na → CH
3
(CH
2
)
6
CH
3
 + 2NaBr
 
1-бромбутан 
  октан
 
Көмірсутектің  галогентуындылары  органикалық 
қосылыстардың реакцияға қабілетті кластарының бірі 
болып табылады. Бұл класс қосылыстарына нуклеофилді 
орынбасу (
S
N
) және бөлшектену (элимирлену, 
Е) реак-
циялары  тән.  Галогентуындылардың  реакцияға  түсу 
қабілеттілігінің жоғары болуы олардың молекулалық 
құрылысына байланысты. 
Нуклеофилді  орынбасу  реакциялары  нәтижесінде  галогенал-
кандардан көптеген органикалық қосылыстар алынатын көруге болады. 

158
Алкилгалогенидтердің  элимирлену  реакциялары  нәтижесінде  ал-
кендер және галогенсутектер түзіледі.
  1.  Гомолиттік және гетеролиттік ыдыраудың бір-бірінен қандай айырмашылығы 
бар?
 
2.  Электрофил деген не? Мысал келтіріңдер.
 
3.  Нуклеофил деген не? Нуклеофилді бөлшектерге мысал келтіріңдер.
 
4.  Субстрат деген не?
 
5.  Галогеналкилдердің нуклеофилді орынбасу реакцияларының маңызы қандай?
 
6.  Неліктен галогентуындыларға S
N
 нуклефилді орынбасу реакциялары тән?
 
7.  S
N1
 және S
N2
 реакцияларының айырмашылықтары қандай?

жүктеу/скачать 15,47 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: