«Химия және химиялық технология» факультеті

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі
Әл - Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті
«Химия және химиялық технология» факультеті
СӨЖ
Орындаған: Сейтбек Айгерім
тобы: 102К-ТФП
Тексерген: Мифтахова А.Ф.
Алматы 2022 ж
Тақырыбы: «Ароматты сақинадағы бағыттау ережелері. Келісімді және
келісімсіз бағыттау. Бағыттау ережесін бензол туындыларын алуда
қолдану».

Жоспар:
1) Ароматты сақинадағы бағытталу ережелері 
2) Бірінші ретті орынбасушылар немесе орто-пара-
бағыттаушылар(электродонорлар)
3) Екінші ретті орынбасушылар немесе мета-
бағыттаушылар(электронакцепторлар)
4) Келісімді бағытталу 
5) Келісімсіз бағытталу 
6) Электрофильді орынбасу реакциялары
7) Бензолдың туындыларын алу
8) Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Бензол сақинасындағы орьшбасу реакцияларыньщ практикалық маңызы зор
болғандықтан, жүз жылдан аса уақыт бойы бұл реакцияларға көптеген химиктер
көңіл бөліп, әр түрлі зерттеулер жүргізіп келеді. Соған сәйкес, алғашқыда осы
реакцияларды сипатгайтын маңызды зандылыктар табылды. Кейінірек бұл
зандылықтар электрондық көзқарастар тұрғысынан толықтырылды.
Бензол молекуласы симметриялы (электрондық тығыздық молекулада біркелкі
таралған) және ондағы алты көміртек атомы тең бағалы. Сондықган әрекеттесуші
бөлшек молекуладағы кез келген көміртек атомымен бірдей әрекеттеседі. Егер
бензол сақинасына бір орьшбасушы келіп орналасса, онда молекуладағы
электрондық тығыздықтың симметриясы бұзылады. Соған сәйкес, әрекеттесуші
бөлшек кез келген көміртек атомымен емес, белгілі бір көміртек атомдарымен ғана
әрекеттеседі.
Бензол сақинасындағы әрбір көміртек атомының реакциялық кабілеттігі мына
төменгі факторлармен анықталады:
1) сақинадағы бұрыннан бар орынбасушылардың орнымен және табиғатымен;
2) әрекет етуші реагенттердің табиғатымен, оларды екі топқа бөледі: электрофильді
және нуклеофилъді реагенттер; соған сөйкес, электрофильді жөне нуклеофильді
орынбасу реакциялары болады;
3) реакцияның жүру жағдайларымен (температура, катализатор және т.б.).
Бұлардың ішінде шешуші рөл атқаратыны алғашқы екі фактор.
Бензол сақинасындағы орынбасу реакцияларының ішінде саны жағынан да,
практикалық маңызы жагынан да ерекше орын алатын электрофильді орынбасу
реакциялары. Сондықтан бағытталу ережелері электрофильді орынбасу реакциялары
тұрғысынан карастырылады.
Ғылымда электрондық көзқарас қалыптаспай тұрғанда-ақ, көптеген ғалымдар
орынбасу реакцияларын зерггеп, олардың жүру зандылықтарын мына төмендегі
ережелер түрінде қорытып шығарды:
1. Сақинаға жаңадан келіп орналасатын электрофильді орьшбасушының орны
сақинада бұрыннан бар орынбасушының табиғатымен анықталады.
2. Орынбасушылар өздерінің химиялық табиғатына қарай екі топқа бөлінеді:
а) бензол сақинасына өздерінің электрондарын беруге бейім электрондонорлы
атомдар немесе атомдар тобы. Олар сақинаға жаңадан келетін орынбасушыларды
орто- және пара- жағдайларға бағыттайды; оларға мына төмендегі орынбасушьшар
жатады:
-NR2, -NHR, -NH2, -OH, -OR, -CH3 және т.б. алкилдер.

Бұларды бірінші ретті орынбасушылар немесе орто-пара- бағыттаушылар деп
атайды.
ә) бензол сақинасынан электрондарды өздеріне карай тартуға бейім
электронакцепторлы атомдар тобы. Олар сақинаға жаңадан келетін
орынбасушыларды мета-жағдайға бағыттайды; оларға мына төмендегі
орынбасушылар жатады:
-NR3, -N 02, -CN, -S03H, -CC13, -CHO, -CRO, -COOH, - COOR.
Бұларды екінші peтті орынбасушылар немесе мета- бағыттаушылар деп атайды.
Бірінші ретті орыншбасушылар, әдетте, келесі орынбасушының сақинаға келуін
бензолға қарағанда жылдамдатады. Мысалы, бензолды нитрлеу үшін оған
концентрлі азот және күкірт қышқылдарының қоспасымен әрекет етіп, қыздыру
керек. Ал фенолды сұйытылған азот қышқылымен бөлмелік температурада-ақ
нитрлеуге болады:
Екінші ретті орынбасушылар келесі орынбасушының сақинаға келуін бензолға
қарағанда қиындатады. Әсіресе орто және пара- жағдайларға келуі өте қиын, ал
мета жағдайда келуі шамалы жеңілдеу жүреді (салыстырмалы түрде):
Келісімді және келісімсіз бағыттау. Егер бензол сақинасында екі орынбасушы
болса, онда олар үшінші орынбасушыны сақинадағы бір орынға бағыттауы
мүмкін. Мұны орынбасушылардың келісімді бағыттауы дейді. Келісімді бағыттау
екі орынбасушылары бір топка (бірінші немесе екінші) жататын мета-
изомерлерде жөне екі орынбасушылары әр түрлі топка жататын орто- және пара-
изомерлерде байкалады. Мысалы, м-динитробензолды ары карай нитрлегенде,
1,3,5-үшнитробензол түзіледі:

м-Ксилолды нитрлегенде, екі нитроқосылыс түзіледі:
Орынбасушылары әр түрлі топқа жататын о- нитротолуолдың келісімді
бағытталуынан хлорлау реакциясының нөтижесінде, негізінен, 6-хлор-2
нитротолуол түзіледі:
Бензолдың кейбір екі алмасқан туындыларында орынбасушының біреуі
жаңадан келетін топшаны екінші орынбасушыға қарағанда басқа орынға
бағыттайды. Мұны келісімсіз бағыттау дейді. Келісімсіз бағыттау екі
орынбасушысы бір топқа жататын орто- және пара- изомерлерде және екі
орынбасушысы әр түрлі топқа жататын мета-изомерлерде байқалады.
Мысалы, о-крезолды нитрлегенде, гидроксил топшасының бағыттаушы
әсері күшті болады да, 3-нитро-о-крезол және 5-нитро-о-крезолдар
түзіледі:
Келісімсіз бағыттауда, әдетте, әр түрлі изомерлердің қоспасы түзіледі.

Орынбасу реакциялары. Ароматты көмірсутектер электрофильді
реагенттермен оңай әрекеттесіп, орынбасу реакциясына түседі. Демек,
оларға электрофильді орынбасу реакциялары тән. Бұларға алкилдену,
ацилдену, нитрлену, сульфирлену және галогендену реакциялары жатады.
1. Алкилдену. Бензол және оның гомологтері алюминий галогенидтерінің
қатысуында галогеналкандармен оңай әрекеттесіп, алкилтуындылар түзеді
(Фридель-Крафтс реакциясы):
2. Ацилдену. Фридель-Крафтс катализаторының А1С13 қатысында бензол
және оның гомологтері ацилхлоридтермен әрекеттесіп, арилкетондар түзеді:
3. Нитрлену. Ароматгы көмірсутектер азот жөне күкірт қышқылдарының
қоспасымен (нитрлеуші қоспа) әрекетгесіп, нитроқосылыстар береді:
4. Сульфирлену. Ароматты көмірсутектер концентрлі
күкірт қышқылымен немесе аренсульфоқышқылдар түзеді:
5. Галогендену. Ароматты көмірсутектер темір немесе алюминий
галогенидтерінің қатысуында хлорлану, бромдану және иодтану
реакцияларына түсіп, галогенарендер тузеді:

Ә.Ф. Сейітжанов- Органикалық химия: Оқулық
(PrintS Алматы, 2005ж)
Бейсебеков М.Қ. , Әбілов Ж.Ә.- Органикалық
химия: Оқулық («Қазақ университеті» баспасы,
Алматы 2012)
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:
1.
2.