Химия кафедрасы 5В011200 химия

Loading...


бет12/16
Дата30.03.2020
өлшемі1.39 Mb.
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16
СН3 –СН–С ≡ С–СН3

|

СН3

4-метилпентин-2

Изомерия. Ацетилен қатарында құрылыстық изомерия және үшілік байланыстың жағдайының изомериясы болуы мүмкін. Құрылыстық изомерия бутиннен (С4Н6) басталады.

2. Өндірісте ацетиленді екі жолмен алады
1) Кальций карбидінен гидролиз арқылы (1862, Велер):

СаС2 + 2Н2О → С2Н2 + Са(ОН)2

2) Мұнайды және тас көмірді қайта өңдеудің газдарынан пиролиз арқылы:


Ацетилен көмірсутектерін синтездеу жолдары

1) Олефиндерден



1) Кетондардан



3) Иоцич реактивін қолданып синтездеу



3. Алкиндердің қасиеттері
Физикалық қасиеттері

Қалыпты жағдайда (С14) – газдар

515) – сұйық заттар

Жоғары алкиндер – қатты заттар


Химиялық қасиеттері

Ацетиленнің үшілік байланысы қос байланысқа қарағанда қысқарақ және реакцияларда беріктірек болып келеді.

Үшілік байланыс бойынша қосып алу екі сатыда жүреді, бұндай реакцияларға

1. гидрлеу С2Н2 → С2Н4→ С2Н6 (алкин – алкен – алкан)

2. галогендеу CН≡СН + Br2→ CНBr = СНBr → CНBr2 – СНBr2

3. гидратация (Кучеров бойынша) С2Н2+ Н2О → СН3 – СОН (альдегид)

4. галогенсутекті қосып алу

5. спирттерді қосып алу

6. сірке қышқылын қосып алу

жатады


Үшілік байланыстың салыстырмалы беріктігі метин сутегінің жылжымалдығы пайда болуына келтіреді. Осы себептен ацетилен және метин сутегі бар ацетиленнің гомологтары әлсіз қышқылдық қасиеттерді көрсетеді.

Бұл қасиеттерді келесі реакциялар көрсетеді

1. күміс ацетиленидімен әрекеттесу

2. Гриньяр реактивімен әрекеттесу

3. Иоцич реактивімен әрекеттесу

Тотығу реакциялары

CН≡СН + [О]→ НООC – СООН → НCООН + СО2

Дәріс 13,14

Диен көмірсутектері (алкадиендер)


  1. Жіктелуі, изомерия, номенклатура

  2. Алу және синтездеу әдістері

  3. Алкадиендердің қасиеттері

  4. Алкадиендердің жеке өкілдері

1. Молекулаларында екі қос С=С байланыстары бар қанықпаған көмірсутектерді диен көмірсутектері немесе алкадиендер деп атайды. Тағы бір -байланыстың пайда болуы сутегі атомдардың санын азайтады, сондықтан алкадиендердің жалпы формуласы – СnH2n-2

ИЮПАК номенклатурасы бойынша алкадиендерде алкендердің қос С=С байланысы екі рет қайталанатындықтан –ен қосымшасына –ди қосылып -диен қосымшасы пайда болады. Қос байланыстардың негізгі тізбектегі жағадайларын цифрлармен белгілейді. Тізбекті қос байланыстары жақын жағынан бастап номірлейді.



Қос байланыстың бір біріне қатысты орналасқанына қарай алкадиендерді үш түрге бөледі:

- кумульденген диендер (аллендер)

- оқшауланған диендер



- қосарланған диендер



Алкадиендерге изомерияның келесі түрлері тән:

- кұрылыстық

- қос байланыстардың тізбектегі жағдайларының изомериясы



- кеңістіктік



2. Алу жолдары. Өндірісте бутадиена-1,3 (дивинилды) бутан-бутен қоспасын катализатор қатысында дегидрлеп алады.


СН2=СН—СН2—СН3

С4Н10 → → СН2=СН—СН=СН2

СН3– СН=СН – СН3
3. Диендердің қасиеттері

Физкалық қасиеттері.

С23 - газдар

С4 және одан да жоғары – сұйық заттар

Қалыпты жағдайда дивинил – газ тәрізді зат, ал изопрен – жеңіл қайнайтын сұйық.



Химиялық қасиеттері

Оқшауланған диендер олефиндерге ұқсас химиялық қасиеттерді көрсетеді. Қосып алу реакцияларда қос байланыстың екеуі де үзіледі, ал реагент аз мөлшерде алынса, алдымен бірінші қос байланыс реакцияға түседі, содан соң екіншісі.

Кумульденген диендер, яғни аллендер де көбінесе олефиндерге ұқсас химиялық қасиеттерді көрсетеді, бірақ кейбір өзгешеліктер де бар:

- 1500С дейін қыздырғанда аллен төртмүшелі циклды ди-, три-, тетрамерлерді түзеді (С.В. Лебедев)

- Қышқылды ортада су қосқанда (гидратация) аллен ацетонға айналады

- Қосарланған диендерге өзгеше қасиеттер тән. Бұл ерекшеліктер қосып алу реакцияларында байқалады. Қосып алу реакциялар көбінесе 1,4-жағдайларында жүреді. 1,2-қосып алу мүмкіндігі әрқашан төменірек болады. 1,2- немесе 1,4-қосып алудың өнімдерінің ара қатынасы реагенттің табиғатымен және реакция жағдайларымен анықталады.



Хлор сияқты қосарланған диендерге Н, Br2, НСІ қосылады.

Қосарланған диендердің маңызды реакциясы – С.В. Лебедев ашқан бутадиеннің 1500С температурадағы димерленуі:

Бутадиен → Винилциклогексен Изопрен → Дипентен


Дипентен – лимонен хвойный өсімдіктерінің шайырларында кездеседі. Ол – табиғи терпен, скипидардың құрамына кіреді.



Дильс-Альдер реакциясы

Қосарланған диендер 1928 ж Дильс пен Альдер ашқан «диен синтезі» реакциясына түседі. Бұл реакцияда диенге олефиндердің туындылары (диенофилдер) қосылады. Бұл реакцияның органикалық синтезіндегі маңызы өте зор.





Молекулярлы оттегімен қосарланған диендер жоғары немесе төмен молекулалық жазық тізбекті немесе циклды асқынтотықтарды береді. Қосып алу реакциясы 1,2 және 1,4 жағдайларда жүреді

Қосарланған диендердің полимерленуі.

Қосарланған диендердің полимерленуі өндірісте өте маңызды реакция болып келеді. Осындай реакциялар арқылы әр-түрлі синтетикалық каучуктар алынады. Полимерлену көбінесе 1,4 жағдайларда жүреді, ал кейбір катализаторлардың қатысында 1,2 жағдайда да жүру мүмкін.

4. Диендердің жеке өкілдері

Каучуктар. Табиғи каучук –бұл табиғи полимер, молекулалық массасы 15000-500000. Табиғи каучуктың құрылымдық бөлшегі – цис-конфигурациясында орналасқан изопрен тобы болып келеді. Табиғи каучуктың иілігіштігі өте жоғары.

Синтетикалық каучуктар: бутадиен, изопрен, бутадиен-стирол және хлоропрен каучуктары аяқ киім, резина бұйымдары өндірісінде кеңінен қолданылады. Бұндай каучуктарды тек қосарланған диендерден алуға болады.


Көмірсутектердің галогентуындылары

  1. Құрылысы, номенклатурасы

  2. Алу және синтездеу әдістері

  3. Физикалық және химиялық қасиеттері

  4. Маңызды жеке өкілдері

1. Алкандардың құрамында бір немесе бірнеше сутегі атомдары сәйкесінше бір немесе бірнеше галоген атомдарына (F, CI, Br, I) алмастырылғанда пайда болатын қосылыстар галогеналкандар немесе алкандардың галогентуындылары деп аталады.

Номенклатура



Формула

Тривиалды атауы

Рационалды атауы

Жүйелік атауы

СН3СІ

-

хлорлы метил

хлорметан

СН2СІ2

-

хлорлы метилен

дихлорметан

СНСІ3

хлороформ

хлорлы метин

трихлорметан

ССІ4

-

төртхлорлы көміртегі

тетрахлорметан

СН3-СН2СІ

-

хлорлы этил

хлорэтан

СН3-СНСІ2

-

хлорлы этилиден

1,1-дихлорэтан

СІСН2-СН2СІ

-

хлорлы этилен

1,2-дихлорэтан

ССІ3-ССІ 3


гексахлоэтан

гексахлоэтан

гексахлоэтан



-

-

2-хлорметил-2,4,4-триметил-1-фтор-3-хлорпентан

  1. Алу және синтездеу әдістері

Фтортуындылар. 1940 жылдан бастап фтортуындылар химиясы дами бастады. Бос фтормент фторлау көмірсутек молекуласының толық деструкциясына әкеледі:

CnH2n+2 + (6n+2)F2 → nCF4 + (2n+2) HF

Сондықтан фторды алкан молекуласына фторлайтын реагенттерді қолданып еңгізеді.

R R


C=O + SF4 → CF2 + SOF2

R R
RCOOH + 2SF4 → RCF3 + 2SOF2 + HF

Хлор- және бромтуындылар

Тура галогендеумен алынады

Сl • + CnH2n+2 → HCI + CnH2n+1

CnH2n+1 • + Cl2 → CnH2n+1Cl + Сl •



Иодтуындылар. Алкандарды иодтау мүмкін емес. Бір атомды иодтуындыларды (иодты алкилдер немесе моноиодалкандар) сәйкес хлортуындылар мен ацетон ерітіндісіндегі натрий иодының алмасу реакциясы арқылы алған тиімді болып табылады.(Финкельштейн):

RCl + NaI → RI + NaCl

Натрий иоды ацетонда жақсы ериді, ал натрий хлор –ерімейді.


Галогентуындылар синтезінің басқа әдістері.

      1. Спирттерден синтезі:

ROH + HR → RX + H2O

3ROH + PBr3 (немесе PI3) → 3RBr + P(OH)3

ROH + PCl5 (немесе PBr5) → RCI + HCl + POCl3

мұндағы R = радикал CnH2n+1; X = Cl, Br, I.


2. Оксоқосылыстардан синтезі (альдегидтер мен кетондар):

O Cl Cl


‌ ‌

R–C–R' + PCl5 → R–C–R' + POCl3

мұндағы R' = H немесе алкил.
3. Олефиндерден синтезі:

CnH2n + HX → CnH2n+1 X CnH2n + X2 → CnH2nX


4. Карбон қышқылдардан синтезі:

O

R–C–OAg + Br2 → RBr + CO2 + AgBr



3. Физикалық және химиялық қасиеттері

Төменгі фтортуындылары көбінесе газ тәрізді заттар болып келеді (фторметан, фторэтан, фтопропан, фтороформ ж/е т.б).

Хлор- және бромтуындылары әдетте сұйық заттар (хлорметан және бромметаннан басқа).

Иодтуындылары көбінесе қатты және тығыз заттар болып келеді.


Галогеналкандар алкандырдың құрылысын сақтап қалғасын, олар да орынбасу реакцияларға бейім болып келеді. Бұл реакциялар органикалық синтезде жаңа заттарды алу үшін кеңінен қолданылады.

      1. Иодтуындыларды алу

C2H5Cl + NaI → C2H5I + NaCl

KCl + NaCl → KI + NaCl



      1. Спирттерді алу

RX + H2O → ROH + HX

2RX + Ag2O + H2O → 2ROH + 2AgX


ClCH2−CH2Cl + Ag2O + H2O → HOCH2−CH2OH + 2AgCl
→ CnH2n+1OH + NaX

CnH2n+1X + NaOH

→ CnH2n + NaX + H2O


      1. Нитрилдерді алу

RX + NaCN → R–C≡N + NaX

нитрил


4. Күрделі эфирлерді алу
O O

RX + NaO–C–CH3 → R−O–C–CH3 + NaX

5. RX + NaSH → RSH + NaX
6. 2RX + Na2S → R2S + 2NaX

7. RX + 2NH3 → RNH2 + NH4X

8. RX + 2Li → RLi + LiX

9. ClCH2−CH2Cl + 2KCN → N≡C−CH2−CH2−C≡N + 2KCl

O

K2 CO3 ‌ ‌



R−CCl2–R' + H2O → R–C–R' + 2HCl
O

H2 SO4 ‌ ‌

R−CCl3 + 2H2O → R–C–OH+ 3HCl
O

R−CCl3 + 4NaOH → R–C–ONa+ 3NaCl + 2H2O

O

‌ ‌ HCCl3 + 4NaOH → R–C–ONa+ 3NaCl + 2H2O


CH2Cl2 + C4H9Li → LiCHCl2 + C4H10
CHCl3 + C4H9Li → LiCHCl3 + C4H10
Дәріс 15,16

Спирттер



  1. Алканолдардың құрылысы, гомологтық қатары, изомериясы, номенклатурасы

  2. Алу және синтездеу жолдары

  3. Физикалық және химиялық қасиеттері

1. Алканолдар – құрамында бір немесе бірнеше сутегі атомдары ОН – топтарының сондай санына алмастырылған қаныққан көмірсутектердің туындылары.


Жалпы формула - R-OH (R – қаныққан көмірсутектің қалдығы)
Функционалды топ – ОН-тобы – гидроксил

- окси-топ

- гидрокси-топ


Формула

Атауы

жүйелік

тарихи

рационалды

СН3ОН

метанол

метил спирті

карбинол

СН3-СН2-ОН

этанол

этил спирті

метилкарбинол

С2Н5-СН2-ОН

пропанол

пропил спирті

этилкарбинол

СН3-СН(СН3)-ОН

пропанол-2

изопропанол

диметилкарбинол

СН3-СН2-СН2- СН2-ОН

бутанол-1

бутил спирті

пропилкарбинол

СН3-(ОН)С(СН3) -СН3

2-метилпропанол-2

изобутил спирті

триметил-карбинол



2. Алканолдарды алу жолдары
1. Галоидтуындыларының гидролизі

Бұл реакция галоидтуындыларды спирттерден және галогенсутектерден алу реакциясына қарама қарсы болып келеді.

t0

RCI + HOH ROH + HCI

Реакция баяу өтеді. Оны жылдамдату үшін дымқыл күміс оксидін қолдануға болады.



RCI + HOH + Ag20 2ROH + 2AgCI

Сілтінің қатысында реакция одан да жылдам өтеді, бірақ, элиминирлеудің нәтижесінде, қосымша олефин түзілу реакциясымен күрделенеді.


2. Көміртегінің монооксидін гидрлеу

t0



СО + Н2 СН3ОН

Түрлі жағдайларда таза метил спирті немесе оның алғашқы гомологтарының қоспасы да (синтол) түзілуі мүмкін. Өндірісте осы реакция бойынша метанолды үлкен мөлшерде алу үшін келесі жағдайларды туғызады: t≈4000С, Р, катализатор –Cr2O3 және ZnO қоспасы.


3. Катализаторлар (Ni, Pt) қатысында оксоқосылыстарды сутегімен тотықсыздандыру.

Альдегидтерден біріншілік спирттер, ал кетондардан екіншілік спирттер пайда болады.

СН3 – С =О + 2Н СН3 – СН2 - ОН

Н

СН3 – С = О СН3 – СН – СН3

Н3С ОН
4. Карбон қышқылдарды және олардың туындыларын тотықсыздандыру. Мысалы, карбон қышқылдардың күрделі эфирлерін қайнаған спирт ерітіндісіндегі натриймен тотықсыздандыру (Буво әдісі)
R – C – OC2H5 + 4Na + 3C2H5OH R – CH2 – OH + 4C2H5ONa

О

5. Гриньяр реактивін альдегидтерге және кетондарға қосу.

Магнийорганикалық қосылыстарының орнына литийорганикалық, цинкорганикалық, натрийорганикалық қосылыстарын қолдануға болады.

Осы әдіспен біріншілік, екіншілік, үшіншілік спирттерді алуға болады.

- Біріншілік спирттерді алу үшін Гриньяр реактивіне формальдегидпен әсер етеді.

H2O

Н-СОН + RMgCI R –СН2 –OMgCI R –СН2 –OH + MgCIOH

Екіншілік спирттерді синтездеу үшін Гриньяр реактивіне альдегидтердің біреуімен (бірақ формальдегидпен емес) әсер етеді.

Үшіншілік спирттерді синтездеу үшін кетондарды қолданады.

СН3-СОСН3 + RMgCI R –С(CH3)2 –OMgCI
H2O

R –С(CH3)2 –OMgCI R (CH3)2СН2 –OH + MgCIOH
6. Қышқылдардың қатысында олефиндерге су қосу (гидратация).

Олефиннің құрылысына байланысты екіншілік және үшіншілік спирттер түзіледі. Біріншілік спирт – этил спирті тек этиленнен түзіледі.

H+

R-CH2=CH2 +HOH R- CH -CH3

OH

Бұл әдіспен өндірістік масштабта этил, втор-пропил және трет-бутил спирттерін алады.


7. Көмірсуларды ашыту

Көмірсуларды ашыту процесінің жалпы теңдеуі:
С6Н12О62Н5ОН + 2СО2


  1. Физикалық және химиялық қасиеттері

Спирттердің физикалық қасиеттері көмірсутектік радикалдың құрылысына және гидроксил тобының жағдайына байланысты. Спирттердің гомологтық қатарының бірінші өкілдері – сұйықтар, жоғарғы спирттер – қатты заттар.

Метанол, этанол және пропанол сумен барлық қатынастарда араласады. Молекулалық масса өскен сайын спирттердің суда ерігіштігі дереу түседі. Гексил спиртінен бастап біратомды спирттер суда ерімейді. Жоғары спирттер де суда ерімейді. Құрылысы тармақталған спирттердің ерігіштігі жоғарырақ, ал тармақталмаған спирттердің ерігіштігі төменірек. Төменгі спирттерге алкоголь иісі тән, ортаншы гомологтарының иістері күшті және жиі қолайсыз болады. Жоғары спирттер – иіссіз. Үшіншілік спирттердің әдейі көгерген иісі бар.

Спирттерге аномальды жоғары қайнау температуралары тән. Бұны сутектік байланыстар пайда болуымен байланысты.

Гидроксил тобының ерекшелігі – оның электрондық құрылысына байланысты болатын сутегі атомының салыстырмалы жылжымалдығы.



Бұндай полярлену ионды диссоциацияны туғызбайды, спирттер электролиттер емес, олар индикаторлардың түсін өзгертпейді, бірақ оларға анық электрлік дипольдік моменті тән.


Ерітіндіде дипольдер электростатикалық тартылып сутектік байланыстар пайда болады.



Химиялық қасиеттері

Спиртердің 4 реакциондық орталығы бар.



  1. Полярля О-Н байланысы. Реакцияларда байланыс үзіліп протонды босатады. Қышқылды қасиеттер.

  2. Азполярля С-О байланысы. Реакцияларда осы байланыс үзіліп ОН-тобы орынбасылады. Нуклеофильды орынбасу.

  3. Алкил тобының С-Н байланыстары. Олар тотығу және дегидрлеу реакцияларына түседі.

  4. Оттегі атомының -электронды жұптары. Олар қышқылдармен және металдардың тұздарымен донорлы-акцепторлы байланыстар түзеді.


Активті металдармен әрекеттесу (K, Na, Ca).

Реакция нәтижесінде алкоголяттар пайда болады:

2R – OH + 2Na  2R – ONa + H2

2Н5ОН + 2Na  2С2Н5 – ONa + H2

натрий этилаты

Төменгі спирттер натриймен белсенді әрекеттеседі. Қышқылды қасиеттер кеміген сайын реакцияның белсенділігі азайады. Жоғары спирттер алкоголяттардя тек қыздырғанда ғана түзеді.

Алкоголяттар гидролизге жеңіл ұшырайды:

С2Н5 – ONa + HОН  С2Н5 – ОН + NaОН

Алкоголяттар – суда және сәйкес келетін спиртерде жақсы ерийтін қатты заттар.

Известны алкоголяты и других металлов, кроме щелочных, но они образуются косвенными путями. Так, щелочноземельные металлы непосредственно со спиртами не реагируют. Но алкоголяты щелочноземельных металлов, а также Mg, Zn, Cd, Al и других металлов, образующих реакционноспособные металлоорганические соединения, можно получить действием спирта на металлоорганические соединения.




Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16
Loading...


©melimde.com 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
рсетілетін ызмет
Жалпы ережелер
ызмет стандарты
дістемелік кешені
бекіту туралы
туралы хабарландыру
бойынша жиынты
біліктілік талаптары
кіміні аппараты
жалпы біліктілік
Конкурс туралы
ойылатын жалпы
мемлекеттік кімшілік
білім беретін
жалпы конкурс
Барлы конкурс
республикасы білім
ызмет регламенті
ткізу туралы
конкурс атысушыларына
біліктілік талаптар
атысушыларына арнал
дістемелік сыныстар
идаларын бекіту
Республикасы кіметіні
облысы кімдігіні
рсетілетін ызметтер
мемлекеттік ызмет
мемлекеттік мекемесі
Мектепке дейінгі
стандарттарын бекіту
Конкурс ткізу
дебиеті маманды
мерзімді жоспар
білім беруді
дістемелік материалдар
жалпы білім
ауданы кіміні
мектепке дейінгі
конкурс туралы
облысы бойынша
рметті студент
мыссыз азаматтар
Мемлекеттік кірістер
дарламасыны титулды
Конкурс жариялайды
дістемелік кешен
ызметтер стандарттарын
разрядты спортшы
мелетке толма
директоры бдиев

Loading...