УМКД

Файл қосу

Галогенді сутектердің әрекеті

ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
«Циклді қосылыстардың химиясы»

«5B072100 – Органикалық заттардың химиялық технологиясы»

ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР

Семей 2012

1 ӘЗІРЛЕНГЕН

ҚҰРАСТЫРУШЫ « 31 » 08 2010 ж. Дінжұманова Р.
Т., химия ғылымдарының кандидаты, доцент‚ «Химия» кафедрасы

2 ТАЛҚЫЛАНДЫ
2.1 Химия кафедрасының отырысында

«31» 08 2010 ж., № 1 хаттама

Кафедра меңгерушісі, доцент Яшкарова М.Ғ

МАЗМҰНЫ:

1 . Дәрістер..........................
............................................................................
.... 4
2. Зертханалық
жұмыстар....................................................................
................
3.
СӨЖ.........................................................................
..........................................

1. Дәрістер

№ 1 Дәріс. Кіріспе. Органикалық қосылыстардың молекулаларын бейнелеу
әдістері( молекулалық, құрылымдық және электрондық формулалар. Көміртек
қанқасының түрлері( ациклді, циклді және гетероциклді қосылыстар.
Дәріс жоспары:
1. Органикалық қосылыстардың жіктелуі
2. Изомерия. Гомология.
3. Органикалық қосылыстардың негізгі функционалды топтары және
кластары.
Органикалық химияны көмірсутектің (СН) құрамына периодты
жүйедегі барлық элементтер кіретін туындылардың химиясы деп қарастырамыз.
Органикалық химияның бөлек пән болуына бірнеше себептер бар.
1. Органикалық заттың өте көп түрлілігі. Қазіргі кезде бірнеше
миллиондаған қосылыстар белгілі, ал неорганикалық қосылыстар саны небары
бірнеше ондаған мыңға жетеді.
2. Органикалық заттарды неорганикалық заттардан физикалық қасиеттері
жағынан айырмашылық болуы. Органикалық қосылыстар әдетте неорганикалық
қосылыстарға қарағанда тұрақсыздау, тотығуы, жануы оңай.
3. Органикалық реакцияның өнімінің шығымының аз болуы.
4. Органикалық заттардың практикада көп қолданылуы.
Органикалық қосылыстардың жіктелуі.
Органикалық заттарды кластарға бірнеше түрде бөледі. Органикалық
қосылыстардың жіктелуі негізінде олардың құрылысы - көміртек қаңқасы
–жатыр. Органикалық қосылыстардың белгілі бір ретпен өзара химиялық
байланысқан С атомдарынан С қаңқасы деп атайды.
І. С қаңқасы типіне байланысты қосылыстар 2 топқа бөлінеді.
1) Ашық тізбекті ациклді қосылыстар.
2) Циклді, тұйық тізбекті қосылыстар.
Ациклді қаңқа нормаль және изоқұрылысты болуы мүмкін.
Нормаль → С – С – С – С
Изо → С – С – С – С

С
Ациклді қосылыстар (май қатары) қаныққан, қанықпаған болып екіге бөлінеді.
Тұйық тізбекті циклді қосылыстар

Карбо циклді және гетероциклді
(циклі С тек атомдардан және басқа
алициклді арендер элементтерден N,O,S,P және т.б.
құралған)
(цикл3 тек С атомынан құрылған)

H2C - CH2

H2C - CH2 N
пиридин
ІІ. Органикалық қосылыстардың құрамындағы басқа элементтерге
байланысты бөлу.
ІІІ. Атомдар арасындағы химиялық байланыстарға қарап бөлу (қаныққан,
қанықпаған).
ІV. Функциональді топтарға қарап кластарға бөлуге болады.
Функционалды топ деп заттардың қандай топқа жататынын және олардың
қандай негізгі химиялық қасиеттерін сипаттайтын атом немесе атом тобын
айтамыз.
Органикалық заттардың молекулада бірнеше функционалдық топтар болуы
мүмкін. Егер ондай топтар бірдей болса, ( 2 галоген) (3 гидроксил тобы)
онда олар полифункционалды деп аталады.
Егер бірнеше әр түрлі функционалды топ болса, гетерофункционалды деп
аталады.
CH2 - NH2
CH2 - ОН этаноламин.

ациклді қосылыстар циклді

нормаль изотізбек карбоциклді гетероциклді

қаныққан қанықпаған алициклді арендер (ерекше
(алкандар) аромат қасиет көр-ді)

Органикалық қосылыстардың химиялық құрылыс теориясы. 1861 жылы А.Н.
Бутлеров ашқан:
1. Органикалық заттың молекула құрылысына кірген атомдар ретсіз
орналаспаған. Олар белгілі бір ретпен бір-бірімен химиялық байланыстар
(күштер) арқылы байланысқан, ол күштерді Бутлеров химиялық құрылысы деп
атады.
2. Химиялық құрылысты эксперимент арқылы зерттеуге болады. Ол үшін
анализ және синтез деген әдістер қолданылады. Қазір заттың құрамы мен
құрылысын анықтау үшін физикалық әдістер қолданылуда. Оптикалық
спектракопия, ядролық магний резонансы және т.б.
ПМР
ИК
Рентгенография, электрография. Дипольдік моментін анықтау.
3. Құрылыс формула. Атом арасындағы құрылыстық формула атом
аралығындағы химиялық байланыс ретін көрсетеді. Құрылыстық формула
элементарлық символдары сызықшамен қосылып тұр. Ол сызықша химиялық
байланыс шартты түрдегі белгісі.
CH3 - СН – CH3
ОН изопропил спирті
4. Әрбір зат тек бір ғана белгілі құрылыс формулаға ие болады.
5. Молекуладағы байланысқан атомдар бір-бірімен әсер етеді.
Молекуладағы әрбір атом өз табиғатына ғана емес, көршілес орналасқан
атомдарға байланысты.
Біріншілік, екіншіліклік, үшіншілік көміртек атомының сутек атомдарын
байланысу энергиясыбірдей емес.
С бір – Н 415 кДж / моль
С екінш. – Н 390 кДж / моль
С үш – Н 375 кДж / моль
Байланысты энергиясы деп байланысты гомолитикалық үзу үшін қажетті
энергияның орташа мөлшерін айтамыз.
Екіншіден: радикалдарда, олардың тұрақтығы бойынша келесі қатарға
орналасады.
R үш > Rекі > R бір
Жұпталмаған электрон көршілес орналасқан көміртек атомындағы С-Н
байланыстарымен өзара әрекеттеседі. С-Н байланыстың саны бір-лік
радикалдарынан үш-лік рад-на қарай артады. Бұл байланыстар жұпталмаған
электрондарды стабилиздейді.
Н Н Н
Н
Н - С – С – Н Н – С – Н Н3С→ С [pic]
Н Н-С – Н Н3С→ С
Н
Н Н
9С – Н 7С – Н 5С - Н
Химиялық реакцияның барысын келесі схемамен көрсетеді(
Алғашқы зат → ауыспалы күйі → соңғы зат
Еакт
R – H + X * →[ R … H[pic] … X[pic]] → R – X + H *

Еакт - ауыспалы күйге жету үшін қажетті энергияның минималды мөлшері.
Ол энергия активтендіру энергиясы деп аталады. Энергиялық диаграмма бойынша
радикалдардың әр түрлі реакциялық қабілетін көрсетуге болады. Потенциал
энергиясы жоғарлаған сайын заттың тұрақтығы азаяды.
Радикалдың тұрақтылығы күшейген сайын, оның түзілуіне аз Еакт қажет,
яғни ауыспалық күйі де тұрақталады.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Органикалық химияның бөлек пән болу себептері қандай?
2. Функционалды топ дегеніміз не?
3. Радикалдың тұрақтылығы қандай факторларға байланысты?

№ 2 Дәріс. Ациклді қосылыстар. Циклоалкандар. Жіктелуі. Кернеу
энергиясы. Кернеу түрлері, циклдердің бөлінуі. Циклопропан, циклобутан,
циклопентан, циклогексанның құрылысы. Циклогексанның конформациялық
анализі, аксиалды және экваториалды байланыстар. Циклопропан, циклобутан,
циклопентан, циклогексан және олардың туындыларын алу әдістері.
Циклопропанның химиялық қасиеттеріндегі ерекшеліктер

Дәріс жоспары:

1. Алициклді қослыстар. Алу әдістері.
2. Химиялық қасиеттері.
3. Декалин, геометриялық изомерия, конформация.

Бұл қатардың қарапайым қосылыстары – циклопарафиндер. Бұларды
полиметилді көмірсутектер немесе нафтендер. Циклінде бес және алты көміртек
атомдары бар циклопарафиндерге Кавказ мұнайында сондай типті
көмірсутектердің басым болатындығын тауып оған нафтендер деген ат ьерген
В.В.Марковников болды.
Циклопарафиндермен бірге циклоолефиндер‚ циклодиолефиндер,
циклоацетилендер және т.т. бар. 6-буынды циклді көмірсутектер әдетте
гидроароматтік деп аталады.
Циклді қосылыстардың аттарын «цикло-» деген сөз қосылып май қатары
көмірсутектерінің аттары тәрізді етіліп жасалады. Мысалы, циклобутан

H2C - CH2

H2C - CH2
циклобутан

Циклопарафиндерді не май қатардың қосылыстарынан‚ не қажетті циклдің
туындыларынан алуға болады. Циклде 5- және 6-буындары циклопарафиндерді
кейбір мқнайлардың‚ мысалы Баку мұнайының тиісті фракциясынан бөліп
шығаруға болады.
Алу әдістері:
1. Мырышты дигалогенмен әрекеттестіріп туындыларын галогенсіздендіру
жатады.
2. Дигалоген туындылардың натриймалон эфирімен әрекеттестіру арқылы
3. Галоген сутегінің галогенкарбонилді қосылыстан бөлінуі
4. Екі негізді қышқылдардың тұздарын декарбоксилирлеу
5. Күрделі эфирлік конденсациялау арқылы

Химиялық қасиеттері.
1. Сутектендіру
2. Галогендіру
3. Галогенді сутектердің әрекеті

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Кернеу теориясының негізгі принциптері.
2. Алициклді қосылыстардың туындыларының ерекшеліктері?

№ 3 Дәріс. Ароматты қосылыстар. Ароматтылық. Кекуленің формуласы.
Бензол құрылысы. Бензол және оның гомологтары.

Дәріс жоспары:

1. Ароматты қосылыстар. Ароматтылық.
2. Кекуле формуласы. Бензолдың құрылысы.
3. Бензол және оның гомологтары.

Ароматик көмірсутектердің жалпы формуласы CnH2n-6 (n>6) ең
қарапайым типтер тобына бензол (толуол) бар деп санайды. Одан әрі бірнеше
изомерлер бола береді. Мысалы, бензол сақиналары төмендегідей 4көмірсутек
C8H10 бар:
[pic]

[pic]
толуол этилбензол

Изомерия бұл арада радикалдың үлкендігі мен санына, әрі орнына
байланысты. Екі радикал ядро орта (1,2)мета (1,3)және пара(1,4) деп
аталатын әр түрлі үш орынға ие бола алады.
Күрделірек көмірсутектерден кумол мен цимолды атап өту керек.
Ароматик көмірсутектер үшін эмпирикалық атаулардан(толуол,ксилол,
кумол) басқа системалық номенклатура дабар. Бұл номенкулатура бойынша
басқа қосылыстар белгілі атом не атомдар тобы
(орынбасарлар)бензол(бензиннің)атомдарының орнын басушы ретінде
қарастырылады және әрбір орынбасардың орны цифрмен көрсетіледі.
Ароматик көмірсутектер, бұрын айтылғандай, тас көмір смоласы мен
мұнайдан, сонымен қатар май қатарының көптеген қосылыстарынан алынады.
Лаброторияда таза күйіндегі ароматик көмірсутектерді таза күйінде
көбірек кездесетін ароматик қосылыстардан алады.

Алу әдістері. 1 Бензойлы қышқылдың тұздарын сілтілермен бірге
айдау арқылы бензол алуға болады:
C6H5 – COONa+NaOH→Na2CO3+ C6H6

Бұл әдіс басқа да көмірсутектер алу үшін қолданылады.
2.Бензолдың гомологтары Вюрц- Фиттиг реакциясы (1864 ж.) бойынша
галоген туындыларынан оңай алынады:
C6H5Br+BrC2H5+2Na→C6H5 – C2H5+ 2NaBr

Май қатарындағы Вюрц синтезімен салыстырғанда бұл арада
реакция өнімдерін бірінен –бірін оңай бөлуге болады. Al k2және Ar2 типтес
қосымша өнімдердің қайнау нүктелерінің Alk-Ar1 типтес көмірсутектердің
қайнау нүктелерінен күрт өзгешелігі бар.
Бұл синтез механизімінің Вюрц синтезінің механизмінен
айырмасы жоқ : реакция металорганикалық қосылыс түзілу сатысы арқылы
жүреді.
3. Бензол гоиологтарың алудың маңызды әдісісінің бірі-
Фридель – Крафтс –Густавсонның реакциясы(1877ж. )

C6H6+C2H5ClAlCl→C6H5-C2H5+HCl

Катализатор ретінде AlCl3 және басқа сусыз хлоридтерді , сонымен
қатар НҒ пайдалануға болады.
Бұл әдіс лабораториялар мен заводтарда кең түрде қолданылады. Қосымша
өнімдер есебінде бензол полиалкил туындыларының түзілуі , сондай –ақ
кейбір радикалдардың реакция кезінде изомерленуі бұл әдістің кемшілігі
болып табылыды.Мысалы, нормаль хлорлы пропил мен бензолдан – кумол ,
хлорлы изобутилден үшіншілік бутилбензол алынады.

C6H6+CH3-CH2-CH2Cl→Al Cl3 C6H5-CH (CH3)2

C6H6+(CH3)2CH-CH2ClAlCl3→ C6H5-C(CH3)3+HCl

Бұл реакция галоген туындыларды олефиндер немесе спирттермен
айырбастауға бролады. Онда катализатор есебінде AlCl3 басқа фосфор ,күкірт
және фторлы сутек қышқылдарын қолданған өте қолайлы.
Механизмі жөнінен бұл кәдімгі элетрофильдік орын басу реакциясы.
Мұндай реакциялардың механизмі кейініректе қарастырылады.
4. таза ароматик көмірсутектер тиісті ароматик кетондары
амальгамдалған мырышпен тұз қышқылдарында тотықсыздандыру арқылы
алынады(Клеменсен бойынша) Бастапқы кетондар Фридель- Крафте реакциясы
бойынша оңай алынады.

C6H6+СН3 - СОСI→Al Cl3 C6H5-CО - CH3+HCl

C6H6- CО - CH3+2Н2→C6H5- CH2-СН3+Н2О

Физикалық қасиеттері.Ароматик көмірсутектер -әдетте сұйық, ал кейде
қатты заттар, ерекше күшті исі бар. Бензолдың қайнау температурасы
(80,10С) гексанның қайнау температурасынан (68,80C)жоғары.
Изомерлес қосылыстардың қайнау температураларының айырмашылығы шамалы.
Жалғыз, бір-ақ үлкен радикалы бар изомерлерден гөрі бірнеше радикалы бар
изомерлер жоғарырақ температураларда қайнайды. Радикалдар жақын орналасқан
сайын қайнау температурасы әдетте жоғарылайды . Сондықтан орто-изомерлер
әдетте пара-изомерлерден гөрі жоғарырақ температурада қайнайды. Нормаль
құрылысты орынбасары бар изомерлерден гөрі изоқұрылысты орынбасары бар
изомерлердің қайнау температурасы төменірек. Әрбір жаңа CH2 тобы қайнау
температурасын шамамен 30°С арттырады.
Симметриялы құрылысты изомерлердің балқу температурасы жоғарырақ болып
келеді. Екі орынбасарлары изомерлердің ішінде - пара-изомер ең жоғары
температурада балқиды.
Май қатары мен алициклді қатар көмірсутектерінен гөрі ароматик
көмірсутектердің тығыздығы және жарық сындыру көрсеткіштері анағұрлым
жоғары.
Ароматик көмірсутектерді суда ерімейді десе де болады. Олардың буымен
ұзақ уақыт бойы демалса улануға ұшыратады.
Химиялық қасиеттері: Ароматик көмірсутектердің қосылу реакцияларынан
гөрі орнын басу реакцияларына түсу қабілеті күштірек. Сондай-ақ бензол
сақинасына үлкен тұрақтылық тән. Ароматик көмірсутектердің бұл
өзгншеліктері олардың ароматик деп аталатын ерекшелігін анықтайды.
Қосып алу реакциялары. 1.Ароматик көмірсутектерге сутектің қосылуы
тек қана катализаторлардың қатысуымен және жоғары тепературада өтеді. Сонда
циклогексан мен оның гомологтары алынады.

C6H6+3Н2→C6Н12

2. Күн көзінің ультракүлгін сәулелерінің әсерінен бензолдың хлор және
бром қосып алуы арқылы гексагалогенидтер түзіледі. Олар қызған кезде
галогенсутектің үш молекуласынан айрылады және үш галогенбензолдар береді:
C6H6+3Cl2→C6Н6 Cl6-3HCI→C6H3CI3
3. Басқа қанықпаған қосылыстар сияқты бензол озон қосып алады да аса
қопарылғыш зат – үш озонид құрады. Бұл озонид сумен әрекеттескенде
глиоксальдің үш молекуласын береді.

C6H6+3О3→C6Н6О9→3CНО – CНО

Бұл өзгерістердің бәрі де бензолды қанықпаған қосылыс ретінде
сипаттайды.
Орын басу реакциялары. Бензол мен оның гомологтары галогендермен
(катализатордың қатысуымен), азот және күкірт қышқылдарымен басқаша
әрекеттеседі. Барлық жағдайда да басқа атомдар немесе қалдықтар бензол
ядросы сутектерінің орнын басады.
1. Катализаторлардың, мысалы, темірдің қатысуымен хлор немесе бром
бензолмен әрекеттестіргенде галоген сутек атомдарының орнын басады, әрі
бағытталу ережесі сақталады: хлор бензолдан көбінесе дихлорбензолдың пара-
изомері алынады.

C6H6+Cl2kt→C6Н5 CI

C6H5 CI+Cl2→C6Н4 Cl2+HCl

2. Бензолға нитрлегіш қоспамен азот және күкірт қышқылдарының қопасы
әсер еткенде сутек атомдарының орнын нитротоп басады. Нитрлеу әрі қарай
жүргенде де орын басу ережесі сақталады; нитробензолдан динитробензолдың
мета- изомері алынады.
3. Бензолды концентрациялы күкірт қышқылымен әрекеттестіргенде
сульфоландыру реакциясы жүреді.: сульфотоп сутек атомдарының орнын басады.
Бұл арада моносульфоқышқылмен м – дисульфоқышқыл пайда болады.

C6H6 →C6H5- SO3Н→ C6H5 – (SO3Н)2

М – бензолдисульфоқышқыл

Бұл үшін реакция ароматик көмірсутектердің басқа кластардың
көмірсутектерінен айырмашылығын көрсетеді.
4. Бензол және оның гомологтарының тотығуы. Бензол сақинасы
тотықтырғыштармен өте қиын әрекеттеседі.
V2O5 катализатор усубінде қолданып бензолды ауадағы оттекпен
тотықтырғанда малеин қышқылы түзіледі.
Бензол гомологтары әдеттегі тотықтырғыштардың әсерімен ароматик
қышқылдарға айналады. Ұзын-қысқалығына қарамай бүйір тізбек карбоксил тобын
береді. Бірнеше орынбасарлары болса тотықтырғыштарды іріктеп қолдану арқылы
алдымен ұзындау, содан кейін қысқалау тізбектерді немесе керісінше
тотықтыруға болады. Бұл реакция ароматик көмірсутектердің құрылысын айырып
білу үшін пайдаға асады:

C6H5 - СН3+2KMnO4→ C6H5COOK+2MnO2+KOH+H2O
Толуол бензоин
қышқылының калий тұзы

C6H5 - СН2 - СН3+4KMnO4→ C6H5COOK+K2CO3+4MnO2+2H2O
Этилбензол

Алкилбензолдардың, мысалы, изопропилбензолдың тотығуы нәтижесінде
гидроасқынтотық түзіледі, оны ыдырату арқылы ацетон мен фенол алады.
Жеке өкілдері. Бензол – сұйықтық, балқу температурасы 5,4°C, қайнау
температурасы 80,1°С. Сумен азеотроп қоспасын түзеді, сондықтан айдау
кезінде оңай сусызданады. Химия өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.
Толуол – сұйықтық, балқу температурасы - 93°C, қайнау температурасы
110,6°C.
Негізгі қолданылатын орны – қопарылғыш заттар (үшнитрол, толуол,
тротил) өндірісі; анилбояула, парфюмерия, тамақ және өнеркәсіптің басқа
салаларының жартылай шикізаттары – бензоин альдегиді мен хлорлы бензил
өндірісі. Еріткіш есебінде қолданылады.
Ксилолдар. Тас көмір смоласының көмірсутек фракцияларын айдаумен
алынған ксилолдың үш изомерінің қоспасы соңғы уақытқа дейін лабораториялық
практикамен техникада қолданылып келеді. Қайнау температурасы 138° - 142°C,
мұндай қоспа көбінесе еріткіш және мотор отынының бөлігі (октандық саны 120-
дан артық) есебінде пайдаланылады.
Кейінгі онжылжықтарда ксилолдың жеке изомерлері, әсіресе n- ксилол
кеңінен пайдаланылуда лавсан, терилен синтетикалық талшықтардың өндірісі
үшін, аминоксилолдар (ксилидиндер) антидетонаторлар есебінде қолданылады.
Ксилолдарды сатылапмұздату арқылы айырады. Қазіргі уақытта
пайдаланылатын барлық ксилолдың 90% мұнай өңдеу өнімдерінен өндіріледі.
Этилбензол. Хлорлы аммонийдің қатысуымен бензолды этиленмен алкилдеу
синтезі арқылы алынады. Қайнау температурасы 136,1°C. Көбінесе стирол алу
үшін қолданылады.
Кумол. Бензолды пропиленмен жоғарыдағыдай алкилдеу арқылы алады.
Қайнау температурасы 152°C фенол мен ацетонның өндірістік синтезі үшін
қолданылады.
Сонымен, ароматик, алициклді алифатик қосылыстар арасында біріне-бірі
өз ара алмасады.
Ароматик қосылыстарлы зерттеуді құрамында тек бір ғана бензол сақинасы
бар ең қарапайым тобынан бастаймыз. Содан сщң бұл ароматик көмірсутектердің
әр түрлі туындыларын зерттейміз, ол курстың соңында күрделірек
көмірсутектермен танысу үшін керек.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Ароматтылық және ароматты секстет дегеніміз не?
2. Бензолдың гомологтарын атаныз?

№ 4 Дәріс. Бензолдың гомологтық қатары. Изомериясы. Номенклатурасы.
Аром.қосылыстардың шығу тегі.

Дәріс жоспары:
1. Бензол. Изомерия. Номенклатура.
2. Алу әдістері.
3. Химиялық қасиеттерін. Орын басу реакцияның механизмі.
Орынбасушылардың бағытайтын әсерінің механизмі.

Бензолдың алу әдістері:
1) циклоалканды және циклоалкендерді дегидрирлеу (Зелинский). Реакция
катализатор Pt және 3000С температурада жүреді:

[pic]
циклогексан бензол

2) Алкендерді дегидроциклдеу:

[pic]
гексан бензол

3) Ацетиленді тримерлендіру

[pic]

бензол

Химиялық қасиеттері:
1. Қосылу процестері:
А) Сутегін қосу

Бензол + 3 Н2 (kt) → циклогексан
Орын басу реакциялары

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Ароматты қосылыстарының алу әдістері?
2. Ароматты сақинадағы орын басу реакциясының механизмі қандай?

№ 5 Дәріс. Ароматты қосылыстарының галоген туындылары. Гомолог қатары.
Номенклатурасы. Изомериясы. Синтез тәсілдері. Хим. Қасиеттері. Нуклеофилді
орны басу реакциялары. Металлорганикалық қосылыстардың түзілуі, орг.
Синтезде олардың қолданылуы. Хлорбензол, бензилхлорид, бензилиденхлорид‚
бензотрихлорид.

Дәріс жоспары:

1. Гомолог қатары. Номенклатура. Изомерия.
2. Синтездеу тәсілдері
3. Химиялық қасиеттері.
Көмірсутектердің моно- және полигалоген туындылары.

Галоген туындыларын көмірсутектердегі бір немесе бірнеше сутек атомдарының
орнын галоген атомдарының басуынан шыққан өнімдер деп қарастыруға болады.

Қаныққан көмірсутектердің моногалогенді туындылары.

Қаныққан көмірсутектердің моногалогенді туындылары галоген алкилдер деп
аталады.Олардың жалпы формуласы CnH2n+1 Hlg.Галоген атомының
орналасуына,галоген атомымен байланысқан көміртек атомының тур
айырмашылығына байланысты галоген туындылары
біріншілік(I),екіншілік(II),үшіншілік (III)болып бөлінеді:R-CH2-Cl(I),R2CH-
Cl(II) және R3C-Cl(III).
Изомериясы.Номенклатурасы.Галоген туындыларының изомериясы көміртек
қаңқасының құрлысына және тізбектегі галоген атомының орнына
байланысты.Сондықтан қаныққан көмірсутектерінен гөрі галоген туындыларының
изомерлері саны көбірек болады.Изомерия қатарының ушінші мушесінен
басталады.Галоген туындыларының аттары систематикалық номенклатура
бойынша,оларға сәйкес қаныққан көмірсутектерінің аттарына галогендердің
атын қосу арқылы құрайды, галоген атомының тізбектегі орны цифрмен
көрсетіледі.Галоген туындыларыының ең қарапайым мушелерін олардың құрамына
кіретін радикалар бойынша атайды:
CH3-Cl хлорметан, хлорлы
метил.
CH3-CH2Cl хлорэтан,хлорлы этил,
CH3-CH2-CH2Cl 1- хлорпропан,хлорлы пропил
CH3-CHCl-CH3 2-хлорпропан,хлорлы
изопропил,хлорлы
.
екіншілік пропил.

CH3-CH2-CH2-CH2-Cl 1-хлорбутан,хлорлы бутил,
CH3-CHCl-CH2-CH3 2-хлорбутан,хлорлы екіншілік
бутил.
CH3-CH(CH3)-CH2Cl 1-хлор-2-метилпропан,хлорлы
изобутил
CH3-CCl(CH3)-CH3 2-хлор-2-метилпропан,хлорлы
ушіншілік бутил.
Алу әдістері.Көбінесе моногалогенді туындыларды орынбасу реакциясы бойынша
қаныққан көмірсутектердің, галогенсутектерін қосу арқылы олефиндерден,
галогенді сутектерді және фосфор галогенидтері реакциясы арқылы спирттерден
алады.
1. Моногалоген туындыларын қаныққан көмірсутектерден сутек атомдарын
галогендермен орын басу реакциясы арқылы алу ең маңызды техникалық әдіс
болып табылады, Сутектің галоген атомдарымен алмасу реакциясының
ерекшеліктері жоғарыда қарастырылған.
2.Олефиндерге галоген сутектердің қосылуы әдетте салқын кезінде ақ
журеді.Бұл тәсіл әсіресе моногалоген туындыларын алуға өте ыңғайлы.Себебі,
жоғарыда сипатталған тәсілдердегідей бұл реакциядан жанама өнімдер
полигалогенді туындылар пайда болмайды.
3.Көбінесе галоген туындыларын сутектерінің әрекетімен спирттердің
гидроксил тобын галогенге алмастыру:
R-OH +H-Cl=R-Cl+H2O
Немесе
R-OH+KBr+H2SO4=R-Br+KHSO4+H2O
Фосфор галогенидтерімен:
R-OH+ PCl5=R-Cl+HCl+POCl3

3R-OH+PCl3=3R-Cl+P(OH)3
Немесе хлорлы тионил
R-OH+SOCl2=R-Cl+SO2+HCl
Арқылы алады.
РСІ3 жұмыс істегенде жанама өнімдері ретінде курделі эфир P(OR)3
алынады.
Кейде фосфор галогенидтерін тікелей сол реакция ортасында қызыл фосфорға
броммен немесе йодпен әрекеттестіру арқылы алады.
Үшіншілік көміртек атомындағы гидроксил тобы галогенмен өте оңай
алмасады, Бұл жағдайда спиртті концентрациялы галогенді сутек қышұылдары
мен араластырып шайқау жеткілікті.Біріншілік спирттерде тек катализатордың
қышқылдар,мырыш галогенді және т.т. қатысуында галогенді сутектерімен
әрекеттестіргенде гидроксилге алмасады.
Хлорлы алкилдерді алу ушін хлорлы тионилді SОСІ2 қолдану өте қолайлы,
себебі бұл барлық жанама өнімдері суда еритін газдар болып табылады, олар
алынған галогеналкилдерден оңай бөлінеді.
4. Фторлы алкилдерді алу ушін бұл әдіс қолданылмайды. Оларды хлорлы,бромды
және йодты алкилдерден Аg, Hg, Sb,CO және басқалардың фториттерінен
фтормен алмастыру реакциясы арқылы алады,
Мысалы:

2C2H5Br + HgF2 = 2C2H5F + HgBr2
Физикалық қасиеттері.галоген туындыларының физикалық қасиеттері галоген
атомдарының табиғатына көмірсутек радикалының құрамына және құрылысына
байланысты болады.
Қалыпты жағдайда фторлы метил, этил, пропил және бутил хлорлы метил
және этил, бромды метил газдар болап табылады,Қалған галоген алкилдері
сұйықтықтар, жоғары өкілдері қатты заттар.
Көміртек қаңқасы бірдей галогеналкилдердің қайнау температурасы фторлы
алкилдерден йодты алдердерге қарай өсіп отырады; көміртек атомдарының
мөлшері бірдей туындылардың ішінде ұшіншілік галогеналкилдердің қайнау
температурасы төменірек келеді.
Галогеналкилдердің тығыздығы фторлы алкилдерден йодты алкилдерге қарай
өсіп отырады.
Галогеналкилдердің бірінші мушелерінің наркотиктік иісі болады. Олар
іс жузінде суда ерімейді, бірақ органикалық еріткіштерде жақсы ериді және
өздері еріткіш болып табылады.
Галогеналкилдер едәуір плюсті келеді.
Химиялық қасиеттері. Галогеналкилдер реакцияласуға өте қабілетті
органикалық қосылыстар класының бірі. Солардың көмегімен әртурлі
органикалық қосылыстарға алкил радикалын енгізнді. Олар алкилдеу реаенті
болып табылады. Нуклеофильді орын басу, сондай-ақ - ығыстыру (Е)
Оларға тән ерекше реакциялар.
Галогеналкилдерге галоген атомдарның орын басу жылдамдығы әр турлі, ол
көбінесе галоген атомымен байланысқан радикалдардың құрылысына юайланысты
болады. Мұны галогеналкилдердің гидроксил иондарының (80%ті этанол , 55*
)қатысунда гидролиздерінің (К1,К2 )төмендегі салыстырмалы жылдамдықтарын
салыстыру арқылы байқауға болады:
К1 ІО5
К2 105
CH3Br 0,35
2140
C2H5Br 0,14
171
(CH3)2 CH Br 0,24
5
(CH3)3CBr 1010 өте
кішкентай мөлшер
Бромды метил мен бромды этил ушін реакцияның жылдамдығы гидроксил ионының
концентрациясымен галогеналкилдің концентрациясына пропорционал (
нукеофильді орын басу реакциясының қатары). Бромды изопропил ушін
реагенттердің концентрациясымен реакция жылдамдығының арасында жай
математикалық қатынасты белгілеуге болмайды.Үшіншілік бромды бутил
жағдайында реакцияның жылдамдығы тек қана галоген алкилдің концентрациясына
байланысты және ол гидроксил ионының концентрациясына байланысты болмайды(
нуклеофилді орын басу реакциясының бірінші қатары).
Көміртек атомына орын басу екі турлі жолмен журуі мумкін және белгілі
бір жағдайда екі процессте бір мезгілде орын алады онда,мұны тусіндіруге
болады.
Үшінішілік бромды бутил гидролизі - екі сатылы процесс.Бірінші сатысы
галогеналкилдің иондарға қайытымды диссосациялануы( моно молекалалык
реакция):
1.(CH3)3C – Br = (CH3)3C+ - Br-
Диссосация карбоний катионын тузу арқылы баяу журеді, ол әрі қарай көміртек
атомының бос орбитасын толтыруға керекті электрондық жұп беруге қабілетті
еріткіштің немесе реагенттің молекулаларымен тез әрекеттеседі.
2.(CH3)3+ + OH- = (CH3)3C – OH(тез)

Реакцияның жылдамдығы ең баяу жүретін процестің жылдамдығымен, яғни
диссосацияның жылдамдығымен анықталады. Сондықтан жалпы орын басу проесі
кинетикалық теңдеу реакциясың бірінші қатарымен қоса журеді.
Ал бромды метил ушін реакция механизмі мулде басқаша болады.
Гидроксил ионы бромды молекуласын ысыра отырып, ион турінде ығыстырып
шығарады, мұнда көміртек- галоген байланының узілуі және жаңа көміртек
-оттек байланысы құрылуы бір мезгілде журеді.
Реакция көміртек - галоген байланысы созылатын және әлсірейтін аралық
куй арқылы журеді, ал бұл кезде көміртек - оттек байланысы жартылыай ғана
тузіліп улгіреді.
Физикалық теорияға негізднлген есептеулер нуклеофильді ион (немесе
молекула) әрекеттесуші молекулаға қарама қарсы жатқан ( орнын беретін
топпен-алогенмен салыстырғанда) әсер еткенде, аралық куйдің құрылуы
энегияның ең аз мөлшерде екенін көрсетеді.
Осы механизм бойынша журетін гидролиздеу реакциясында реакцияның
жылдамдығы гидролиз журуге мукіншілік беретін реагентпен галогендердің
концентрациясына пропорционал болады. Жалпы екінші қатардың теңдеуімен
жақсы анықталады, оны Snдеп белгілейді ( нуклеофильді бимолярлы орын басу).
Молекулалық механизмде реакцияға ең жеңіл тусетін үшіншілік,
-бимолярлы механизмде біріншілік галоген туындулары.
Сонымен қатар олефиндер құра отырып галогеналкилдер галоген сутектерді
бөлуге қабілетті келеді.
Галоген туындыларының жеке реакцияларын қарасырайық.
1Галогеналкилдерді каталитикалық сутектендіру немесе реакциядан бөлініп
шыққан кезде алынған сутекпен сондай ақ йодты сутекпен әсер ету арқылы
галоген атомын сутек атомына алмастыруға бол
R-J +H2------------- R-H-H-J

C2H5J + HJ =C2H6 + J2

2 Галоген туындыларына ацетондағы немесе спирттегі галогенді сутек
қышқылдары тұздарының ерінтіндісімен әсер етсе бір галогенді екінші
галогенмен ауыстыруға болады. Егер бромға немесе йодқа алмастырса онда
реакцияны сілтілік металдардың тұздарымен жургізу керек, себебі хлорлы
тұздар бромды және йодты тұздарға ұарағанда нашар ериді. Ал атом салмағы
улкен галогенді атом салмағы кіші галогенмен алмастыру ушін, куміс тұздарын
қолдану керек, өйткені йодты куміс бромды, әсіресе хлорлы куміске қарағанда
нашар ериді.
R-Cl + NaJ = R-J +NaCl

R-J + AgCl = R-Cl + AgJ

3 Көміртектерімен спирттер алу ушін галогеналкилдердің сумен (гидролиз)
әрекеттесу реакциясының маңызы улкен. Гидролизді жоғары температурада
сілтілермен немесе сілтілік металдардың көмірқышқыл тұздарымен, кейде
(автоклата) судың қайнау температурасынан жоғары температурада қыздыру
арқылы жургізеді.
R-Cl + H2O = R-OH + HCl

R-Cl + NaOH = R-OH + NaCl
4. Галогеналкилдерді алкоголяттармен әрекеттестіре жай эфирлер пайда
болады.

C2H5Br + NaOC2H5 = NaBr + C2H5-O-C2H5

Бұдан басқа көп немесе аз мөлшерде көмірсутектер пайда болады.
5. Галогеналкилдер аммиак пен аминдерді алкилдеп соларға тән
біріншілік,екіншілік,үшіншілік аминдер береді. Сонымен қатар тек қана
біріншілік амин алу реакциясын келтіреміз.

CH3J + NH3 = (CH3NH3)+ J- = NH4J + CH3-NH2
6.Галогеналкилдер көгергіш қышқыл тұздарымен реакцияласып циан алкилдерін
және изонитрилдер береді. Осы реакцияны қолданып, қаныққан
көмірсутектерінен карбон қышқылдарына дейін жетуге болады.
CH4 +Cl2 =CH3Cl +KCN =CH3-CN

CH3-CN + 2H2O = CH3-COOH + NH3 ( CH3COONH4)
7.Галогеналкилдерді карбон қышықлдарының тұздарымен қыздырса курделі эфир
алынады.

C2H5J +AgO-CO-CH3 = C2H5-O-CO-CH3 +AgJ

8.Куміс нитридімен қыздырса олар нитроқослыстар құрады.

C2H5J + AgNO2 = C2H5NO2 + AgJ

9.Көптеген металдардың галогеналкилдеріне әсер еткенде галогеннің орнын
металбасады.Бұл металорганикалық қосылыстар алу ушін қолданылатын маңызды
әдіс. Мысалы:
C2H5Br + 2Li = C2H5Li + LiBr
10. Галогеналкилдерге сілтілердің спирттегі ерітіндісімен немесе
органикалық қосылыстармен ( хинолин, диметиланилин) әрекеттестірсе,
галогенді сутек бөліп шығарып, олефиндер береді.Мысалы,

CH3-CH2-CH2Br + KOH = CH3-CH=CH2 + KBr +H2O

Жеке өкілдері.Қолданылуы. Техникада галогеналкилдердің ішіндегі ең көп
қолданылатыны хлорлы метил мен хлорлы этил. Оларды өзднріне сәйкес қаныққан
көмірсутектерін хлорлау арқылы алады.Сонымен қатар хлорлы этилді этиленен
хлорлы темірдің қатысуымен құрғақ хлорлы сутегін қосу арқылы алады.
Химия өндірісінде хлорлы метил мен хлорлы этил алкилдеу құралы ретінде
қолданылады. Бұдан басқалар мономерлік термометрлердің ішін толтыру ушін
қолданылады. Көп мөлшерде хлорлы этил тетраэтил қорғасын (ТЭС) алу ушін
медицинада уақытша наркоз және жергілікті анестезия (жансыздандыру)
ретінде, соның ішінде тістерді емдеу практикасында қолданылады.

№ 6 Дәріс. Сульфоқышқылдар. Номенклатурасы. Изомериясы. Алу әдістері.
Сульфирлейтін агенттер. Хим.қасиеттері. Функционалды туындылары: туздар,
галогенангидридтер, амидтер, эфирлер. Олардың алынуы, қасиеттері,
қолданылуы.

Дәріс жоспары:

1.Сульфоқышқылдар. Номенклатура. Изомерия.
2. Сульфирлейтін агенттер. Хим. қасиеттер.
3. Сульфоқышқылдардың функционалды туындылары: тұздары,
галогенангидридтері, амидтері, эфирлері.

Арилсульфо қышқылдар деп бензол сақинасында сульфо тобы бар
қосылыстарды айтады.
Сульфоқышқылдардың беттің активті заттардың‚ бояуыштардың және дәрі-
дәрімектердің алынуында манызы үлкен.

Сульфирлеу

Сульфирлеу – электрофилдік орын басу реакция арқылы сульфотобын
ароматты қосылысқа еңгізу‚ сульфо қышқылдардың негізгі алу әдістері.
Сульфирлейтін агент ретінде әртүрлі концентрациядағы сірке қышқылы және
олеум (60-65% күкірт тотығы) қолданылады.
Сульфирлеу қайтымды‚ сондықтан диарилсульфон түзілуі мүмкін:
Ач-Н + НОSO2OH → АчSO2OH + H2O

AчSO2OH + HAч → Aч SO2Aч + H2O Диарилсульфон

Сульфирлеу реакцияны күкірт қышқылының артық мөлшерімен жүргізеді.

Сульфотобының құрылысы және бағытталуы

Екінші текті орынбасарларға ұқсас‚ сульфотобы бензол сақинасындағы
электрон тығыздығының таралуына –I және –М-эффекттер арқылы әсер етеді.
Сульфотобының –I- эффектісіне түсіндірме берейік. Күкіртпен байланысқан‚
sр2-гибридтелінген көміртегінің электр терістілігі‚ sр2-гибридтену
күйіндегі күкірттен(2.6)‚ жоғары (2.8).

Реакциялық ортадан сульфоқышқылдарды бөлу

АчSО3Н + Na2SO4 → AчSO3Na + NaHSO4

Химиялық қасиеттері

Сульфотобы - күрделі функционалды топ, сондықтан
арилсульфоқышқылдардың химиялық қасиеттері өте әр түрлі.

I. Қышқылдық қасиеттері
II. ОН тобының нуклеофилдік орынбасуы
III. SO3H тобының электрофилдік орын басуы
IY. SO3H тобының нуклеофильдік орны басуы
Y. Сульфонат тобын тотықсыздандру
YI. Сақинадаңы сутегінің электрофилдік орынбасуы

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Сульфирлеу реакциясының қандай сатысы баяу жүреді? Неге?
2. Сульфирлеу реакциясының механизмі?

№ 7 Дәріс. Нитроқосылыстар. Номенклатурасы. Изомериясы. Алу әдістері.
Химиялық қасиеттері. Ароматты қатарының полинитроқосылыстары.

Дәріс жоспары:
1. Нитроқосылыстар. Номенклатура. Изомерия. Алу әдістері.
2. Химиялық қасиеттері.
3. Полинитроқосылытар

Ароматты нитроқосылыстар
Ароматты нитроқосылытар деп құрамында нитротобы бар ароматты
қосылыстарды айтады:
Нитробензол м-диниторбензол 2, 4-динитротолуол

Нитроқосылысарды алу (нитрлеу реакциясы)

Нитрование, замены атомов в бензолном кольце на нитрогруппу – основной
способ получения ароматических нитросоединений. С первых дней развитил
органической химии нитросоединения имеют больше значение, особенно после
того, как Н.Н. Зинин получил из нитросоединений ароматические амины (1848
год). Нитросоединения могут быть целевыми продуктами, например,
взрывчатыми веществами, но могут быть и полупродуктами для получения других
азотсодержащих соединений.
Нитрлеу реакциясында келесі нитрлейтін реагенттер қолданылады:
1. Концентрлі және сұйытылған азот қышқылы
2. Нитрлейтін қоспалар
3. Калий нитраты мен күкірт қышқылының қоспасы:
KNO3 + H2SO4 ↔ KHSO4 + HNO3
4. Азот қышқылының сірке ангидридімен қоспасы(ацетилнитрат)

Нитрлеу механизмі

Нитрлеу реакциясы SE2 механизмі бойынша жүреді. Электрофилдік бөлшек -
нитроний-катионы, келесі схема бойынша нитрлейтін қоспадан түзіледі:
HNO3 + 2H2SO4 ↔ N+O2 + H3O+: + 2HSO-4

Көрсетілген схема криоскопиялық өлшеулермен расталады.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Нитрлеу реакцияда қолданылатын агенттер?
2. Нитрлеу реакциясының механизмі?

№ 8 Дәріс. Ароматты аминдер. Изомериясы. Номенклатурасы. Алу әдістері.
Хим. қасиеттері. Анилин, п-толуидин, N-метиланилин, N,N-диметиланилин, алу
әдістері, қолданылуы.

Дәріс жоспары:

1. Ароматты аминдер. Изомерия. Номенклатура. Алу әдістері.
2. Химиялық қасиеттері.
3. Анилин, п-толуидин, N-метиланилин, N,N-диметиланилин, алу әдістері,
қолданылуы.

Анилиннің құрылымы мен электрондық құрылысы
Анилин – қайнау температурасы с т.кип. 1840С түссіз сұйықтық ұлы
зат. Физика-химиялық әдістер анилиннің планарлы еместігін көрсетеді.
Азоттың гибридтік күйі spx (2С2Н5—NН—СО—СНз+СНз—СООН

этилацетиламин
немесе
этилацетамид
5. Азотты қышқыл әрекеті біріншілік аминдерді спирттерге
екіншіліктерін нитрозоаминдерге, әкеліп тірейді, ал үшіншілік аминдермен
реакцияласпайды:
R— NН2+НNО2[pic]R— ОН+N2+Н2О
R2NН+НОNО[pic] R2 [pic]N-NО +Н2О
Қолданылуы. Аминдер аминдендіру реакцияларында органикалық негіздер
ретінде қолданылады. Кейбір аминдер күкірт қышқылды ерітінділерден уранды
бөліп шығаруда таңдағыш еріткіш ретінде қолданылады.
Балықтың иісі тәрізді аминдерді дала кемірушілерімен күресу
мақсатында алдап шақыру үшін қолданылады.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Анилиннің құрлысын көрсетіңіз?
2. Ароматты аминдердің химиялық қасиеттерін сипаттаңыз?

№ 9 Дәріс. Диазо- және азоқосылыстар. Диазоттау реакциялары, механизмі.
Құрылысы. Химиялық қасиеттері. Азобірігу реакциялары. Азоқосылыстардың
маныздылығы. Бояуыштар ұғымы.

Дәріс жоспары:
1. Диазо- және азоқосылыстар. Диазоттау реакциясы, механизмі. Құрылысы.
2. Химиялық қасиеттері.
3. Азобірігу реакциялары. Азобояуыштар тұралы ұғым.

АРИЛДИАЗОНИЙ ТҰЗДАРЫ
Диазоттау реакцияның механизмі

Диазоттау жылдамдылығы амин‚ азот қышқылы‚ протондардың
концентрациясымен анықталады, ал амин тұзының концентрациясына байланысты
емес‚ яғни реакцияға бос амин түседі. Диазотирования протекает тем легче,
чем ниже основность аминнің негізділігі және тұз түзу қабілеті неғұрлым
төмен болса‚ соғұрлым диазоттау реакциясы женіл жүреді. Диазоттауды қышқыл
ортада (рН=0.5-1.5) жүргізеді. Қышқылдың жетіспеушілігі қосалқы өнімнің –
диазоаминоқосылыстың түзілуіне әкеледі.
Диазотауды бірнеше сатыда жүреді, ароматты амин нуклеофилдік қасиет
көрсетеді, ал электрофилдік реагент ролін нитрозокатион атқарады.
Диазоний тұздары – иондық қосылыстар, олар электр тоғын жақсы
өткізеді, суда ериді.

Ортаның рН байланысты диазоқосылыстардың формалары

Диазоқосылыстардың құрылысын К. Бломотрандт, Э. Бамбергер, А. Ганч
қарастырды. Диазоқосылыстар күрделі қышқыл-негіздік және таутомерлік тепе-
тендік.
Ортаның сілтілігі жоғарлағанда арилдиазоний хлориді гидроксидке
айналады. Біраз ұақыттан кейін ерітіндінінің электр өткізгіштігі төмендей
бастайды, яғни ол гидроксид-ион мен арилдиазоний катион арасында
коваленттік байланыстын түзілуін көрсетеді. Ковалентті кұрастырылған
арилдиазогидроксид (диазогидрат) сілтінің артық мөлшерінің қатысында
протонды бөліп‚ Е-диазотатқа немесе изо-диазотатқа айналады, ол қатты
күйінде бөлінуі мүмкін.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Диазоқосылыстардың формаларын көрсетіңіз?
2. Азобірігу реакцияларына түсуге қандай қосылыстар қабілетті?

№ 10 Дәріс. Фенолдар және хинондар. Бір-, екі-, көп атомды фенолдар.
Алу әдістері. Химиялық қасиеттері. Хинондар. П-бензохинон. Қасиеттері.
Таутомериясы. Диендік синтездегі хинондар.

Дәріс жоспары:

1. Бір-, екі-, көп атомды фенолдар. Алу әдістері.
2. Химиялық қасиеттері.
3. Хинондар. Қасиеттері.

Гидроксил тобының санына байланысты фенолдар атомдылығы бойынша: бір
атомды, екі атомды, үш атомды және т.б. болып, бензолда – алты атомды
болып бөлінеді. Фенолдар – әдетте суда қиын еритін кристалдық заттар. Су
буымен қоса ұшады. Өзіне тән иісі бар. Антисептиктер блып табылады‚ ұлы‚
теріге тисе күйдіреді. Сумен әуелгі фенолдан гөрі балқу температурасы
төменірек кристаллогидраттар құрады. Фенолдардың реакцияға өте қабілетті
гидроксил тобы мен ароматик ядросы бар.
Фенолдар спирт немесе судан гөрі едәуір үлкен қышқылдық көрсетеді‚
алайда қышқыл есебінде олар көмір және карбон қышқылдарынан әзсіздеу.
Сондықтан фенолдар күйдіргіш натрдың ерітіндісімен әрекеттесіп феноляттар
түзеді‚ бірақ натрий карбонатынан СО2 ығыстырып шығара алмайды. Керісінше‚
фенолдарды феноляттардың ерітіндісінен көмір қышқылы ығыстырып шығарады.
Фенолдардың эфирлері – тұрақты заттар. Алайда инерттік ерітіндіде
натрий немесе натрий амидін қыздырғанда олар да‚ радикалдарды майлар
қатарынан эфирлер сияқты ыдырайды. Оларға сілтілердің әсері аз.
Фенолдарды нитрлеу сұйытылған азот қышқылының әрекетеуімен-ақ жүреді.
О- және п- нитрофенолдардың қосындысы алынады. Су буымен қоса буланғыштық
қабілет тек қана о-изомерге тән болғандықтан‚ измерлерді нитрофенолдар оңай
ажыратылады. О-нитрофенолдың күшті бұланғыштыңы молекула ішінаралық
сутектік байланыстың құрылуымен түсіндіреді‚ ал окси- және нитротоптар
басқаша орналасқан уақытта молекула аралық сутектік байланыстар пайда
болады. Концентрациялы азот қышқылымен одан әрі нитрлегенде үш нитрофенол –
пикрин қышқылы алынады.
Фенолды нитрлегенде тотығу процестері орын алады. Сондықтан реакцияны
жұмсақ жағдайларда жүргізу керек.
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Қандай жағдайда фенолдың нитрлеу реакциясын жүргізеді?
2. Фенолдың қолдану аймақтарын көрсетіңіз?

№ 11 Дәріс. Альдегидтер және кетондар. Номенклатурасы. Изомериясы.
Алу әдістері. Хим.қасиеттері. Бекманның қайта топтасуы, оның механизмі және
практикалық манызы.

Дәріс жоспары:
1. Ароматты альдегидтер мен кетондар.
2. Алу әдістері.
3. Химиялық қасиеттері.

Альдегидтер және кетондар деп – құрамында С=О карбинал
тобы бар көмірсутек туындыларын айтады. Ароматты альдегидтер мен
кетондарда (С=О) карбонилді байланыс бензол сақинаның көміртегімен
байланысқан немесе бүйыр тізбегінде болады.
Альдегидтер өздері тотыққанда түзілетін қышқылдың атымен
немесе соңына «аль» деген жалғау қосып көмірсутектің атымен аталады.

Рационалдық номенклатура бойыша алдьдегидтерді сірке
альдегидінің туындысы ретінде қарастырамыз. Кетондарды- карбонил
тобымен байланысқан радикалдарды атап көрсетеміз және кетон деген
сөзбен аяқтаймыз. Систематикалық номенклатура бойынша тізбектің
номерленуі карбонил тобындағы көміртек атомынан бастаймыз және
сәйкес келетін көмірсутектердің соңына «аль» деген жалғауды қосамыз.
Кетондарды тізбектің номірлену кето тобына жақын жағынан бастаймыз.
Жалғауы «он» кето топтың орнын цифрмен көрсетеміз.

Изомерия.
1) Альдегидтерде құрылымдық изомерия тек көміртек қаңқасына
байланысты болады.
2) Кетондарда: а) көміртек қаңқасына байланысты.
б) карбонил тобының орнына байланысты.
Алу әдістері.
1) Алкандардан өте қатаң жағдайда тотықтырғанда спирт,
альдегид, қымыздық қышқыл қоспалары түзіледі.
2) Біріншілік спирттерді тотықтыру арқылы: [О]- хром қоспасы.
3) Спирттерді катализдік дегидрлеу арқылы.
1-лік спирттер – альдегид түзеді.
2-лік спирттер - кетондар түзеді.
3) Ацетиленді көмірсутектерден алу.
4) Бір көміртек атомында екі голагені бар дигалоген туындыларды
гидролиздеу арқылы.
5) Карбон қышқылының кальций немесе барий тұздарын пиролиздеу
арқылы. Егер тұз түзбеу процесте құмырысқа қышқылы қатысса,
онда альдегид түзіледі. Басқа барлық жағдайларда – кетон
түзіледі.
6) Карбон қышқылдарды декорбаксирлеу арқылы.
7) Өндірісте -алкендерді гидроформирлеу арқылы. Бұл процесті
–оксосинтез деп атайды.
Олефиндерге көміртек тотығын (11) және сутегін қосу арқылы
аламыз. Реакция дикобальтоктакарбонил қатысында, 140С температурада
және 20мга қысымында жүргізіледі.

Физикалық қасиеттері.

Төменгі альдегидтер және кетондар сұйық заттар. Молекулалық
массалары артқан сайын олардыңұшқыштығы төмендейді, себебі өзара
кетондар мен альдегидтер сутектік байланыс түзе алмайды.Сондықтанда
олардың қайнау температуралары сәйкес спирттерге қарағанда, төмен С-
С суда жақсы ериді, С- тен бастап суда ерігіштігі төмендейді.
Органикалық ерітінділерде ериді. Жағымды иісі бар парфюмерияда
пайдаланады.

Химиялық қасиеттері.
Карбонил тобындағы көміртек атомына sp-гибридтену тән және
оның конфигурациясы жазық. Карбонил тобындағы оттектің
электртерістілігі көміртек атомынан жоғары болғандықтан С-О
байланысының П- электрондары оттек атомына қарай ығысқан. Нәтижесінде
оттек атомында ішінара теріс, көміртекте ішінара оң заряд пайда
болады.
С=О байланысын поляризацияланады. Байланыс
поляризациялануы нәтижесінде карбонил тобынан биполярлы формасының
резонанстық структурасын жазып көрсетуге болады.
Байланыстың поляризациялануы оксақосылыстар- полярлы заттар екендігін
көрсетеді. С=О байланыс энергиясымен салыстыратын болсақ формальдегид
басқаларында
С=О 736 кДж/моль 176ккал/моль.
С=С 610 кДж/моль 145,8 ккал/моль.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Ароматты карбонилді қосылыстарға сапалы реакцияларды көрсетіңіз?
2. Карбонил тобының электрондық құрылысы қандай?

№ 12 Дәріс. Ароматты карбон қышқылдары және олардың туындылары.
Номенклатурасы. Изомериясы. Алу әдістері. Хим.қасиеттері. Дикарбон
қышқылдары. Оксиқышқылдар.
Аминоқышқылдар: антранил, п-аминобензой. Алу әдістері‚ құрылысы,
қасиеттері‚ қолданылуы.

Дәріс жоспары:
1. Арилқышқылдар. Изомерия. Номенклатура.
2. Алу әдістері
3. Химиялық қасиеттері.

Ароматты қышқылдар деп құрамында бензол ядросының көміртек атомдарымен
тікелей байланысқан карбоксил тобы бар бензол туындыларын айтамыз. Ароматты
қышқылдарды карбоксил топтардың санына қарай бір-‚ екі- және көп негізді
қышқылдарға бөлуге болады. Карбоксил топ тікелей ядромен байланысқан
қышқылдардың аттарын ароматик көмірсутектерден шығарады. Карбоксил тобы
бүйыр тізбегінде орналасқан қышқылдардың аттары әдетте тиісті май қатарының
атауларынан алынады. Маңызы ең үлкен бірінші тип қышқылдары: мысалы‚
бензоин – бензекарбон қышқылы болып аталады.
Алу тәсілдері:
1. Бензол гомологтарының алкил топтарын тотықтыру.
2. Ароматты кетондарды тотықтыру.
3. Галогендері бір көміртек атомында орналасқан үш-галоген
туындыларының гидролизі.
4.Нитрилдердің гидролизі.
5. Сульфонаттарды формиаттармен қоса балқыту.
6. Көмірсутектердің көмір қышқылының галогенангидридтерімен реакциясы.
7. Металорганикалық қосылыстармен СО2 реакциясы.

Бензол қатарының монокарбон қышқылдары – түссіз кристалдық заттар.
Орынбасарлары пара-қалыптағы қышқылдар өздерінің изомерлерінен гөрі әлеулі
жоғары температурада балқиды. Ароматты қышқылдар өздерімен көміртек
атомдарының саны бірдей май қатары қышқылдарынан гөрі шамалы жоғарырақ
температурада қайнайды және жоғары температурада балқиды.
Монокарбон қышқылдар суық суда тым нашар‚ ал ыстық суда тым нашар‚ ал
ыстық суда едәуір жақсы ериді. Төменгі сатыдағы қышқылдар су буымен бірге
ұшады.
Антранил қышқылы – кристалды зат, суда онай ериділе.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Ароматты карбон қышқылдарының хтимиялық қасиеттерін сипаттаңыз?
2. Карбоксил тобының электрондық құрылысы қандай?

№ 13 Дәріс. Полиядерлы ароматты қосылыстар

Дәріс жоспары:
1. Конденсирленген көп ядролы қосылыстар.
Изомерия. Номенклатура.
2. Конденсирленбеген көп ядролы қосылыстар.

Бір бензол сақинасы бар қарапайым органикалық қосылыстардан басқа да‚
молекулаларында екі және одан да көп бензол сақиналары бар қосылыстардың
қатарлары бар. Бұл сақиналар жай байланыстармен, бір немесе бірнеше
көміртегі атомдары арқылы:

[pic]
сондай-ақ сақиналар өзара ортақ көміртегі атомдар арқылы байланысқан болу
мүмкін:

[pic]

Сонымен‚ көп ядролы ароматты қосылыстарды келесі екі топқа бөлуге
болады:
1( конденсирленбеген бензол сақиналары бар көп ядролы жүйелер;
2( конденсирленген бензол сақиналары бар көп ядролы жүйелер.
Конденсирленбеген бензол сақиналары бар көп ядролы жүйелер

Конденсирленбеген бензол сақиналары бар көп ядролы қосылыстардағы
бензол сақиналары бір-бірімен (-байланыс арқылы тікелей байланысқан
болады. Бұл класс қосылыстарының қарапайым өкілінің бірі – дифенил, немесе
бифенил. Оның құрылысы төмендегідей:

[pic]

бифенил (дифенил)
Егер молекула ұқсас үш‚ төрт немесе бес сақинадан тұрса‚ онда қосылыс
сәйкес: тер-, кватер-, квинкифенил деп аталады. Мысалы,

[pic]

Дифенил формуласындағы орынбасарлардың орындарын цифрмен немесе
орто –( 2,6,21,61) , мета – (3,5,31,51), пара – (4,41) сөздерімен
көрсетеді.

[pic]
Фенил сақиналарының арасында алифатты фрагменті бар көп ядролы
қосылыстарды алифатты фрагментінің атауына сәйкес атайды‚ яғни рационалды
номенклатура қолданылады.

[pic] [pic]

дифенилметан 1,2- дифенилэтилен
(стильбен)

Дифенил және оның туындылары

Дифенил спиртте және эфирде еритін түссіз кристалдарды (б.т. 70,5 о С‚
қ.т. 254 о С) түзеді. Ол аз мөлшерде таскөмір дегтінде бар болады.
Дифенил, қоспада әдеттегі қарапайым дифенил эфирмен С6Н6-О-С6Н6
(қатайту температурасын төмендету үшін), жоғары температуралы жылу тасушы
ретінде қолданылады . Мұндай қоспалардың көмегімен жоғары температураға
дейін аппараттарды қыздыруға мүмкіншілік туады. Ондай температураға жету
үшін өте жоғары қысымдағы су буы қажет болар еді.
Дифенил және оның туындыларын бірнеше тәсілдермен алады:
1. Бензолды дегидрлеу (пиролиз) арқылы.
600 оС дейін қыздырылған темір түтіктен бензолды өткізгенде сутегі
бөлінеді

2. Вюрц реакциясының қосымшасы Вюрц-Фиттиг реакциясы (1864 жыл )
арқылы:
[pic]С6Н6─Br + 2Na+ B─rС6Н6 ( С6Н6─С6Н6 + 2NaBr

2. Ульман реакциясы (1901 жыл) - мыс ұнтақ әсерінен арилгалогенидтің
конденсациялануы.

С6Н5─I + Cu+ I─С6Н5 ( С6Н6─С6Н6 + CuI2

Арилгалогенидтердің активтілігі төмендегідей:
ArI > ArBr > ArCI
о- және п-орындарындағы электрон-донорлы орынбасарлар реакцияның жүруін
женілдетеді. Реакция электрон тасымалданумен, бос-радикалды механизмі
бойынша жүреді.

4. Гомберг реакциясы – бұл сілтінің сулы ертіндісінің әсерінен‚
диазоний тұздарын азобіруге қабілетті емес ароматты қосылыстармен
конденсациялау арқылы‚ диарилдерді алу

[pic] : [pic] [pic][pic] [pic] [pic]
[pic][pic][pic]
Субстратта орынбасарлар бар болғанда конденсациялау әр қашан‚ олардың
табиғатынан тәуелсіз‚ о- немесе п-орындарында жүреді.
Дифенил (б.т.70,50оС) кристалдық күйінде планарлы, екі сақина
қосарланған, сақиналар арасындағы байланыстын ұзындығы, бутадиендегі
орталық байланысындай болады.

Газ фазасы Ө = 40 0
Газды фазада дифенил жазық құрылымды ‚ орталық байланыстын бойымен 400
жуық бұрылу бұрышы бар.
Бензол сақиналары бар көп ядролы қосылыстар бензолдың қасиеттерін
көрсетеді. Фенил сақинасы, бірінші текті орынбасар болғандықтан‚
электрофилді орынбасуды көбінесе п–орынға бағыттайды. Нитрлеу реакциясында
п – орынға енген нитротобы, сақинаны дезактивтендіреді сондықтан екінші
нитротоп, екінші сақинаның п-орынына барады. . О-орынға ену сутекті
атомдардың кеністіктік кедергілердің әсерінен қиындатылған.

HONO2[pic][pic] [pic]

[pic]
Сақинада бірінші текті орынбасар бар болған жағдайда‚ екінші орынбасар
осы сақинаның активтендірілген орынына енеді.
Дифенилдің өте маңызды туындылары – бензидин және гидразобензолдың
бензидинді қайта топтасуынан түзілетін‚ туындылары. Бұл қайта топтасуды
сұйытылған күкірт қышқылында алғашқы рет (1845 ж.) Н. Н. Зинин жүзеге
асырған. Бензидиннен басқа дифенил (30% кемірек) және аз мөлшерде о-
бензидин түзіледі. Бензидинді 4‚4(-динитродифенил тотықсыздандру арқылы
алуға болады.

[pic]

Дифенил туындыларының оптикалық изомериясы
(атропоизомерия)

Дифенилде орталық С-С – байланыстың бойымен бос айналу жүреді‚ себебі‚
бутадиендегі орталық байланыс тәріздес‚ энергетикалық кедергісі 12,5-25
кДж(моль тен.
Егер бифенилдің төрт о-орындарында көлемді орынбасарлар бар болса,
онда С-С – байланыстың бойымен айналу қиындатылады. Айналудың кедергісінің
мөлшері орынбасарлардың көлемімен анықталады. 2,2(-динитро-6,6(-
дикарбоксидифенилде орынбасарлардың көлемділігі салдарынан орталық
байланыстын бойымен айналу мүмкін болмайды. Кеністіктік әсерлесулерді
төмендету үшін екі сақина бір біріне перпендикулярлы орналасады және
конформациялық изомерлер тұрақтанады. Мұндай молекула‚ асимметриялы
көміртегі атомдары болмай-ақ‚ хиралділік осіне және оптикалық активтілікке
ие болады. Бұл жағдайда‚ біріншінің айнадағы бейнесі тәріздес болатын
және оған ұқсамайтын‚ екінші молекула болуы тиіс.

[pic]
2,2(‚6‚6(-Динитродифен қышқылы (оптикалық активті конформерлер)

Нақты, динитродифен қышқылы рацематын оптикалық активті энантиомерлерге
ыдырату сәті түскен, себебі конформерлер айналудың жоғары энергетикалық
кедергісі есебінен бір- біріне айнала алмайды.
Дифенилдегі оптикалық изомерияның осындай түрін атропоизомерия деп
аталады. Атропоизомерия екі әр түрлі көлемді орынбасарлар сақинаның әр
қайсының о-орындарында болған жағдайда байқалады.
Егер дифенилдің о-орындарында тек ғана үш орынбасар бар болса‚ онда
рацемизация орын алады‚ орынбасар көлемі неғұрлым азайған сайын‚ соғұрлым
тез байқалады. Жартылай ыдырау периоды – рацемизациялау уақытының радикал
көлеміне тәуелділігі кестеде көрсетілген (1 Кесте).

1 Кесте
2,6-Динитродифен-2(-R-дифенилдің рацемизациялау периоды
|R |Жартылай ыдырау периоды (мин) |
|CH3 |179 |
|NO2 |125 |
|COOH |91 |
|OCH3 |9,4 |
|F |< 1 |

Ди-‚ три- және тетрафенилметандар

Фенилметандар деп‚ фенил сақиналары бір көміртегі атомымен
конденсирленбеген‚ көп ядролы қосылыстарды атайды. Оларды алу үшін Фридель-
Крафтс алкилдеуінің әр түрлі варианттары қолданылады.

Фенилметан
AICI3
2C6H6+CICH2CI C6H5 -CH2- C6H5 + 2HCI

AICI3
C6H5CH2CI+ C6H6 C6H5 -CH2- C6H5 + HCI

Трифенилметан
AICI3
3C6H6+CI3CH (C6H5)3CH + HCI

AICI3
C6H5CH2CI+ 2C6H6 (C6H5)3CH + HCI

Тетрафенилметан

(C6H5)3CHCI + BrMgC6H5 (эфир) →(C6H5)4С

Фенилметандардың химиялық қасиеттері.
Бензол сақиналарының қасиеттері

CH2- және СН- алкил топтары – бірінші текті орынбасарлар болғандықтан
бензол сақинаны‚ толуолдағыдай‚ активтендіреді. Электрофилді реагент
көбінесе сақинаның о-орынына енеді. Cақинаның біреуінде екінші текті
орынбасар болса екінші орынбасар басқа сақинаға бағытталады. Егер бірінші
текті орынбасар болса‚ онда екінші орынбасар осы сақинаның активтендірілген
орынына барып енеді.
Дифенилметан‚ өзінің геометриясына байланысты‚ циклопентадиен
фрагменті бар‚ флуорен түзе отырып пиролизге онай ұшырайды:

2,2(-дифенилметан (флуорен)

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Көп ядролы ароматты қосылыстардың хтимиялық қасиеттерін сипаттаңыз?
2. Ди-‚ три- және тетрафенилметандардың алу әдістері?

№ 14 Дәріс. Бес мүшелі гетероциклді қосылыстар

Дәріс жоспары:
1. Гомолог қатары. Изомерия. Номенклатурасы.
2. Алу әдістері.
3. Химиялық қасиеттері.
Алты р-электрондар бензолдағы сияқты ортак электрондық бұлт құрады, мысалы
фуран үшін:
Қосарланудың нәтижесінде сақина жазықтық күйге түседі, жай байланыстар
қысқарады.
Ренгенографиялық зерттеулер фуран, тиофен және пиррол молекулаларындағы
атомаралық қашықтықтардың келесі мәндерін береді.
С — С қашықтығыпың қыскаруы (әдоткі мөлшері 1,5,4,А са-лыстырғанда) циклде
байланыстардыц қосарлапуьшыц бар екен-
дігін дәлелденді.
Алайда бензол молекуласы және бес мүшелі гетероциклдер молекулаларыидағы
электрондар секстеттерінін, тұрақтылығы әр турлі. Мысалы, тиофенде орын
басу реакциялары бензолдағыдан гөрі оңайырақ өтеді. Пиррол мен фуранда
ароматик қа-сиет әлсіздік сипат көрсетеді. Фуран қосылу реакцияларында
әдеткі алифатик диендер сияқты болады. Оның π-электрондар секстстіиін.
шамалы тұрақтылығы сақина ашуга бейімділігінен де көрінеді.
Көптеген гетероциклдер үшін гетероатомдардың алмасу реак-иіялары тән.
Мұндай реакцпялар ароматик қосылыстар үшін юлгісіз.
Жалғыз гетероатомы бар гетероциклдерде нөмірлеуді сол гетероатомнан
бастайды.
Циклде бірнеше гетероатомдар болғанда оларды келесі рет-еи белгілейді: О,
S, N.
Бес мушелі гетероциклдерде 2 жоне 5-қалыптарды а, а' деп, л 3 және 4 — р,
р' ден жиі белгілейді. Алты мүшелі гетероцикл-ерде 2 және 6-қалыптарды— re,
а', 3 және 5 — р, р' 4-қалып-ы — ү деп белгілейді. Егер NH топтары мен
үшіншілік азоты ар болса, 1 цифрымен Н белгілепеді, япш мьшадай тәртіп
сакілады: О, S, NH, N. Кондепсацияланған циклдері бар косылыстар үшін
одетте арнаулы атауларды (кумарон, индол, акридин және т. б.) пайдаланады.
Бірақ бұл қосылыстарды олардың молекулаларын құратын циклдер бойынша да
атауға болады. үшін гетероциклдің атауының алдына бензо, нафто жэ-
т. б. қосымшалар қойылады, олар екінші гетероциклді емес эмга сәйкес,
мысалы
Егер конденсацияланған системаларда гетероатом циклдер конденсацияланатын
орнымен қатар орналаспаса, нөмірлеу сол орнымен катар атомнан басталады
да, гетероатом ең темен цифрға ие болатындай етіп жүргзіледі:

Егер гетероцикл екі жагынан екі карбоциклді ядролармен болса, онда нөмірлеу
гетероатом ең жоғары цифрға не болатындай етіп өткізіледі:

1. ЖАЛҒЫЗ ГЕТЕРОАТОМЫ БАР БЕС МҮШЕЛІ ГЕТЕРОЦИҚЛДІ ҚОСЫЛЫСТАР
1. ФУРАН
Радикал С4 Н3 О — фурил, ал радикал С% Из О —СН2 — фурфурал деп аталады.
Фуран — қайнау темп. 31° С, хлороформный иісі бар түссіз суйықтық. Суда
ерімейді. Фуран меп оның гомологтары агані қараманыиыц құрамында бар.
Фуран және оның туындыларын алу тәсілдері. 1. Фуран алғаш рет пиросілекей
кышқылын (барий тұзы) кұрғақ айдау арқылы (карбокснлсіздсндіру) алынған:
2. Фуран алу үшін басқа бір бастапкы зат фурфурол альдегид болып табылады:
Фурфуролды 350—360° С натрон ізбес аркылы немесе 200° С-де ұсақ ұнтакталған
никельдін. үстімен өткізгенде кеміртек тотығының бөлінуі жүреді. Фурфуролды
су буымен қоса хром, мырыш және марганец тотықтарыиық қосындысынан тұратын
катализатор арқылы өткізу фурфуролды фуранға айналдырудың ең тиімді әдісі
болып табылады. Бұл жағдайда фураннық шығымы 75—80%.
3. Фуранның ен, оңай колға түсетін және маңызды туындысы — фурил альдегиді,
фурфурол — иентозандарды гидролиздеуде түзілетін пентозаларды
гидратсыздандыру арқылы алы-нады (303 бет).
4. Сілекей кышқылы да сондай-ақ пиросілекей кышқылына оңай айналады:

5. Тиісті 1,4-дикетондар немесе диальдегидтерді гидратсыздандыру да фуран
гомологтарын алудың жалпы тәсілі болып табылады.

Фуран қатары қосылыстарының химиялық қасиеттері. Фуран қатарының,
қосылыстары орын басу, қосылу, оттектің орын басу және сақина ашу
реакцияларына қабілетті. Фуран ядросы сілтілердің әсеріне төзімді және
қышқылдарға қатысты реакциялык қабілеттілігі өте күшті (фуран ацидофобтық
қасиет көрсе-теді). Бұл жағдай реагенттерді іріктеуді қамтамасыз етеді.
Орын басу реакциялары. Іс жүзінде фуранның барлық орын басу реакциялары α-
қалыпта жүреді, егер ол бос болса; бұл п-электрондық тығыздықтың фуранда
таралуынан да көрініп тұр. Нитро-, карбоксиль-, сульфотоптар сияқты α-
қалыптардың біріне орналасқан лега-бағыттаушы топтар келссі орынбасар-дмц
екінші α-қалыпқа енуіне кедергі жасамайды. Егер а-қалып-тың екеуі де бос
болмаса, онда сх-калыптағы орынбасарлардың сипатына қарай орын басу екі р-
қалыптың біреуінде өтеді. Мы-салы, айталық, 5-бром-2-фуранкарбон кышқылын
сульфолау 3-те емес, 4-қалыпта жүреді. Екі бос а-қалыптың қайсысының жаңа
орынбасар қабылдай алатынын, сондай-ақ р-қалыпта ор-наласқан топта анықтай
алады.
Электрофильдік реагенттердің әрекетімен фуранныц ядро-сында орын басу
бензолдағыдан гөрі елеулі оңай өтеді. Әдеткі нуклеофильдік реагенттермен
фуран әрекеттеспейді.
1. Галогендермен реакция темен температураларда фуран ядросына 2,5-қалыпқа
қосылу аралық сатысы арқылы өтеді. Түзілетін қосылу өнімдері галогенсутекті
оңай жоғалтып, а-галогенфурандар береді:
2. Минералдық қышқылдар фуранды смолаландырады, сондықтан оны 50з-пен
пиридиннің комплексімен сульфолайды (А. П. Терентьев).
3. Хлорлы сынап фуранмен әрексттесіп, балку температурасы дәл хлор-
меркуртуынды түзеді. Бұл косылыс фурамды идеитнфикациялау үшін жұмсалады:
4. Фуранды ацилдеу хлорлы мырыш, хлорлы қалайы, хлорлы титан немесе хлорлы
сынап сияқты жүмсақ конденсацияла-ғыш агенттердіц көмегімен жиі өтеді.
Фуран ядросының жеціл әрекеттесетіндігі сондай, бензолды көптеген Фридель —
Крафтс реакцияларында еріткіш есебінде пайдалануға болады:
5. Калий мен натрийдіц құймасы немесе металл күйіндегі калий фуранмен
фурилкалий түзеді. Үш феішлметилиатрий бензолды металдандырмайды, бірак
фураиды фурилнатрийге оңай айпалдырады:
Қосып алу реакциялары. 1. Сутек фуранға косылады, мысалы, 100—150° С және
100—150 атм-д,а Реней никелінің қатысуымен:
2. Галогендердің қосылуы.
3. Азот кышқылы сірке ангидридінде 10° С негіздердің (пиридин) әреке-тімен
еірке кышкылын бөліп шығарып, 2-нитрофурон түзеді:
4. Фуран сақинасының 1,3-диендік қасиеті оның малеин ангидридін қосып алу
қабілеттілігінен кврінеді:
Сақинаның ашылуы. Минералдық қышқылдар фуран сақинасының ашылуын тудыратын
ең әдеттегі реагенттер болыи табылады.
Фуран концентрациялы тұз қышқылымен қопарылыс іспеттес әрекеттеседі және
ииррблмен алынатын түс сияқты бояу береді: сұйытылған тұз қышқылымен фуран
қоңыр тұнба береді, НС1 қаныққан метанолмен ол янтарь альдегидінің ацетилін
түзеді:
Фурфурил Спирті концентрациялы тұз қышқылымеп өңдегенде полимерленеді,
дегенмен 0,1%-тік НСІ ерітіндісіиіи әрекетімен метил спиртінің суда-
ерітіндісінде левулин кышқылын береді. Гидролиа(цін бірінші өнімі ок-
сикетоальдегид больп табылуы мүмкін:
Егер α-қалыпты 5-оксиметнлфурфуролдағы сияқты альдегидтік топ алған болса,
дәл сондай өзгеру жүреді, дегенмен альдегидтік топ кұмырска кышқылы түрінде
бөлініп шығады (гидролиздің нәтижесіпде).
Бұл реакция пептоза мен гексозаларды ажырату тосілі ретінде қызықты.
Қумырсқа кышқылып тек гексозалардың қатысуымен ажыратуга болады.
Фуран молекуласында нитро-, сульфо-, альдепідтік, кетондык және карбоксил
топтарыныц болуы тұз кышкылыпың әсерін әлсіретеді. 2,4-фурандикарбон
қышқылы және 5-питро-2-фурилметил эфирі тұз қышқылымен әрекет еткенде
өзгермейді.

Я д р о д а ғ ы о т т е к т і ң о р ы н б а с у ы. Циклдегі оттекті
күкіртпен немесе азотпен алмастыру циклді қосылыстарда әдеткі құбылыс болып
табылады. Бұл реакция фуран қосылыстары үшін бірқатар қиындықпен өтеді.
Дегенмен де фуранды күкірттісутек немесе аммиакпен бірге 450° С алюминий
тотығы-нан өткізгенде тиісті тиофен немесе пиррол береді. Фуран дәл сол
жағдайларда анилинмен N-фенилпиррол береді. 450° С-де А1203 үстінде фуран,
тиофен және пирролдың арасында тез ара өзгеру орын алады (Ю. К- Юрьев):
Бұл айналуларда өнімдер шығымы әдетте шамалы. Фураннын, өзгерулерге түсуі
басқа гетероциклдердің мейлінше жоғары шығымдарын береді.
Фурфурол. Фуран туындыларының ішінен фурфурол альдегиді ен маңызды қосылыс
болып табылады, ол фураннын. Көптеген туындыларын және фуранның езін алу
үшін жүмсалатын негізгі бастапқы зат.
Фурфурол ендірістік көлемде ағаш сүрегінің және құрамында пентозаны бар
ауыл шаруашылық қалдықтарын, негізінен жүгері езектерін, шемішке қауызын,
сабанды және сол сияқтыларды қышқылдық гидролиздеу арқылы алады.
фурфурол — піскен нанға тән иісі бар сұйықтык, қайнау темп. 162° С. Суда
нашар ериді.
Фурфурол альдегидтерге тән барлық реакцияларға түседі (12-схеманы қараңыз,
579-бет). Ол бисульфит қосып алады, пиросілекей қышқылына дейін тотыгады,
фурфурил спиртіне дейін тотықсызданады, Канниццаро реакциясына ұшырайды,
цианды калиймен фуроин (бензоин іспеттес) түзеді, аммиакпен әрекеттесіп
фурфурамид кұрады және анилинмен шифр негізін түзеді.
Фурфурол мұнай фракцияларын тазалағанда іріктегіш еріткіш есебінде,
пластмассалар, фумар қышқылын және фуран сақинасы бар көптеген
қосылыстарды, соның ішінде дәрі-дәрмектік препараттар алу үшін қолданылады.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Гетероциклді қосылыстардың химиялық қасиеттерін сипаттаңыз?
2. Гетероциклді қосылыстардың қолдану аймақтары?

№ 15 Дәріс. Алты мүшелі гетероциклді қосылыстар
Дәріс жоспары:
1. Гомолог қатары. Изомерия. Номенклатурасы.
2. Алу әдістері.
3. Химиялық қасиеттері.

Тұйық тізбегінде тек көміртек атомдары ғана емес, басқа да
элементтердің, атомдары бар қосылыстарды гетероциклді қосылыстар деп
атайды. Гетероциклді системалар мейлінше әр алуан. Ең кемінде екі
коваленттік байланыс түзуге кабілетті кез келген атом теория жүзінде сақина
құруға қатынаса алады. Оттек, күкірт және азоттың циклдік қосылыстары ең
жақсы зерттелген және кеңген таралған.
Көміртекпен бірге цикл құруга қатынасатын элементтер гетероатомдар деп
аталады. Олардың санына сәйкес моно-, ди-немесе үш- және т. б.
гетероатомдық сақиналарды айырады.
Гетероциклдердің құрамында үш, төрт, бес, алты және атомдардың одан да
көп саны бола алады. Карбоциклдік қосылыстар сияқты бес және алты мүшелі
гетероциклдер өте берік келеді.
Мүмкін болатын гетероциклді системалардың саны орі карай
коиденсацияланған ядролары бар гстероциклдердің болуына байланысты өседі.
Гетероциклді қосылыстардың табиғатта кеңінен таралуы (витаминдер,
алкалоидтер, пигменттер және жануарлар мен өсімдік клеткаларының басқа да
құрам бөліктері түрінде), олардың биологиялык. процестердегі маңызды ролі,
сондай-ақ ауыл шаруашылығы қалдыктарынан және көмірді кокстеу өнімдерінің
ұшқыш бөлігінен алу мүмкіндігі қосылыстардың бұл класын тиянақты зерттеу
қажеттігін тудырады.
Қасиеттері бойынша май қатарының қосылыстарына жақьн кейбір
гетероциклді қосылыстар алдыңғылармен бірге қарастырылган-ды, мысалы этилен
тотығы, лактондар, екі негізді кышқылдардың ангидридтері, цианур қышқылы
және т. б. Бүл косылыстар ашык тізбекті косылыстардан оңай түзіледі және
сакшіа үзілгенде қайтадап оларга оңаіі айналады.
Химиялық жәпе физикалық қасистінде үлкенірек немесе кішірек дәрежеде
ароматик сипат байқататын, яғнн қа-систтері бойынша бензолға ұқсас
гетероциклді қосылыстар оргаішкалық қосылыстардың басқа типтеріиен жеке
карастырылады. Ароматик сипаты бар өте қарапайым гетероциклді косылыстар—
фуран (І),тиофен (II) және пиррол (III):
Бензол сияқты бұл гетероциклдердің қосып алу реакцпяларынан гөріорьн
басу реакцияларына бейімдірек келеді. Олар бензолга тән байырғы галогендеу,
сульфолау, иитрлеу, Фридель— Крафтс реакциясына және т. б.реакцияларға
туседі. Тотықсыздапдыргыштар мен тотықтырғыштардын, әсеріпе мейлінше
төзімді. Химиялық тұрғыдан көрсетілген ерекшеліктер сакинналарда
гетероатомның электрондық жұбы және π-байланыстардың екі электропдық
жүбынан тұратьш электрондық секстеттің бар болуымен анықталады.
Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1 кесте – Зертханалық сабақтар

|№ |Тақырып аты |Сағат саны |
|1. |Тотығу реакциялары |1 |
|2. |Тотықсыздану реакциялары |1 |
|3. |Галогендеу реакциялары |1 |
|4. |Нитрлеу реакциялары |1 |
|5. |Ацилдеу реакциялары |1 |
|6. |Алкилдеу реакциялары |1 |
|7. |Қортынды сабақ |1 |
|8. |Фридель-Крафтс реакциялары |1 |
|9. |Сульфирлеу реакциялары |1 |
|10. |Конденсирлеу реакциялары |1 |
|11. |Полимерлену реакциялары |1 |
|12. |Диазоттау реакциялары |1 |
|13. |Азобірігу реакциялары |1 |
|14. | Гриньяр реакциялары |1 |
|15. | Қортынды сабақ |1 |
| |БАРЛЫҒЫ |15 |

3. СОӨЖ және СӨЖ мазмұны
1. Циклоалкендер, циклоалкадиендер, алынуы, қасиеттері, қолданылуы.
Декалин, геометриялық изомериясы, конформациясы.
2. Хлорбензол, бензилхлорид, бензилиденхлорид‚ бензотрихлорид, олардың
алынуы, қасиеттері, қолданылуы.
3. Ароматты қатарының полинитроқосылытары.
4. Азоқосылыстардың маныздылығы. Бояуыштар ұғымы.
5. Диендік синтездегі хинондар.
6. Аминоқышқылдар: антранил, п-аминобензой. Алу әдістері‚
құрылысы, қасиеттері‚ қолданылуы.
7. Пластмассалар. Жасанды талшықтар.
8. Жасанды каучуктер.

4. Негізгі әдебиеттер

1.Роберте Дж., Кассерио М. Основы органической химии: В 2т. М.: Мир, 1978.
Т. 1,2
2.Терней А Современная органическая органическая химия: В 2т. М.: Мир,
1981. Т. 1,2
3.Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А. Начала химии: В 2 кн. М.: Химия, 1974.
Кн.1,2
4.Нейланд О. Я. Органическая химия: М.: Высшая школа, 1990
Щабаров Ю.А. Органическая химия. М.: МГУ, 1994
5. Смолина Т.А., Васильева Н.В., Куплетская Н.Б. Практические работы по
органической химии. М. Просвещение, 1986
6. Васильева Н.В.Задачи и упражнения по органической химии. М.:
Просвещение, 1982.
7. Динжуманова Р.Т.Сборник тестов по органической химии. Метод.пособие для
студентов химических специальностей.
8. Петров А.А., Бальян Х.В. Органическая химия М., ВШ, 1973

Қосымша әдебиеттер

1.Сайкс П. Механизмы реакций в органической химии. М.: Мир, 1977. 319 с.
2. Потапов В. М. Стереохимия. М.: Химия.
3.Потапов В. М., Кочетова Э. К. Химическая информация. Где и как искать
химику нужные сведения. М.: Химия, 1988. 244 с.
4. Марч Дж. Органическая химия. В 4т. М.: Мир, 1987-1988. Т1-4.
5.Салем Л. Электроны в химических реакциях. М.: Мир, 1985. 288 с.
6.Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия. М.: Мир, 1974.
7.Кери Ф., Сандберг Р. Углубленный курс органической химий. т.1-2, М:
Химия, 1981.
8.Казицина Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в
органической химии. М.: Изд. Моск. ун-та, 1974.

-----------------------
CH2

спектроскопия

Көмірсутектер

Хиралдік ось

айна

COOH

NO2

COOH

NO2

70 %жуық

п,п(-қайта топтасу

NH-NH

4.4(-диаминодифенил (бензидин)

H2N

NH2

H+

4.4(-динитродифенил

O2N

H H

NO2

Н Н

- H2O

H2SO4

- H+

NO2

Н Н

NO2

Кристалды күйі

0.290

0,148 нм

+ H2O

+ ( OH (

(

+ H

- H2

+ H

600oC, Fe

СН=СН

СН2

м1 о1 о м

п-кватерфенил

CH2

пиролиз

CH2

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz

Іздеу
Файл қосу
Презентациялар
Тегін
Кабинет
Баланс
Таңдаулы жұмыстар
Cатып алған жұмыстарыңыз
Менің файлдарым
Презентацияларым
Сатылым статистикасы