15. Tsiklik birləşmələrin fiziki v ə ə rin fiziki v
Yüklə 0,68 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Alınma üsulları
- Spirtl ərin katalitik dehidrogenl əşm əsi
- Alkinl ərin katalitik hidratla şması (Kuçerov reaksiyası).
- Karbohidrogenl ərin oksidl əşdirilm əsi.
- Asetonu a ğacın quru distill əsi v ə ya kalsium-asetatın parçalanması il ə d ə almaq olar.
- Doymu ş bir əsaslı karbon tur şular
- Fiziki xass əl əri.
|
25. kiatomlu fenollar xassələri və tətbiq sahələri 26.Doymuş aldehid və ketonlar, təsnifatı, quruluşu və adlanması Doymuş aldehid və ketonların ümumi formulu C n H
O – dur. Doymuş aldehidlər üçün O // C n H 2n+1
─ C (n≥0) formulundan da istifadə olunur. H
Aldehidlərin trivial adları, oksidləşdikdə çevrildikləri müvafiq turşuların adlarından götürülür.
Aldehidləri Beynəlxalq nomenklatura ilə adlandırmaq üçün: 1) molekulda aldehid qrupunun daxil olduğu ən uzun karbon
// zənciri seçilir və ─C qrupundakı karbon atomundan başlayaraq
H nömrələnir; 2) radikalın birləşdiyi karbon atomunun nömrəsi və əvəzedicinin adı göstərilir; 3) əsas zəncirdəki karbon atomlarının sayına uyğun gələn doymuş karbohidrogenin adı yazılır və sonuna “al” şəkilçisi əlavə olunur:
Səmərəli üsulda ketonların adları karbonil qrupuna birləşmiş radikalların adı ilə adlandırılır:
CH 3 ─ C─CH 3 CH 3 ─ C─CH 2 ─ CH 3
|| || O O dimetilketon metiletilketon
Beynəlxalq nomenklaturaya əsasən ketonları adlandırmaq üçün: 1) molekulda karbonil qrupunun daxil olduğu ən uzun karbon zənciri seçilir və >C=O qrupunun yaxın olduğu tərəfdən nömrələnir; 2) sonra radikalın olduğu karbon atomunun nömrəsi və əvəzedicinin adı göstərilir. Nəhayət, həmin zəncirin uyğun gəldiyi doymuş karbohidrogenin adının sonuna “on” şıkilçisi əlavə olunur və oksigen atomunun birləşdiyi karbon atomunun nömrəsi göstərilir: 5 4 3 2 1 CH 3
2 – C – CH – CH 3
O CH 3
2 – metilpentanon – 3
Alınma üsulları 1.
Spirtlərin oksidləşdirilməsi. Birli spirtlərin oksidləşməsindən aldehidlər, ikili spirtlərin oksidləşməsindən ketonlar alınır.
O CH 3
2 – OH + [O]
→
KMnO , 4 CH 3 – C + H 2 O
H CH 3 – CHOH – CH 3 + [O] →
KMnO , 4 CH 3 – C – CH 3 + H
2 O || O
2. Spirtlərin katalitik dehidrogenləşməsi R – CH
2 – OH
→
t Cu .. R – CHO + H 2
R – CHOH – R 1 → t Cu . R – CO – R 1 + H
2
Bu üsul aldehid sözünün mənasını əks etdirir. Latınca aldehid hidrogeni çıxarılmış spirt deməkdir. 3.
götürdükdə aldehid, asetilenin homoloqlarını götürdükdə isə ketonlar alınır. HC ≡ CH + H 2 O →
−2
CH 3
CH 3 – C ≡ CH + H 2 O → + 2 Hg CH 3 – CO – CH 3
4. Karbohidrogenlərin oksidləşdirilməsi. Bu üsulla sənayedə formaldehid, sirkə aldehidi, aseton və s. alınır:
CH
+ O 2
→
kat t . HCHO + H 2 O
2CH 2 = CH 2 + O
2 → kat t . 2CH 3 – CHO
5. Asetonu ağacın quru distilləsi və ya kalsium-asetatın parçalanması ilə də almaq olar. (CH
3 COO)
2 Ca CaCO 3 + CH
3 – CO – CH 3
27. Fiziki və kimyəvi xassələri, tətbiqi Fiziki xassələri. Formaldehid kəskin iyli, rəngsiz, adi şəraitdə suda yaxşı həll olan, havadan bir qədər ağır qazdır. Onun suda 40%-li məhluluna formalin deyilir. Sonrakı aldehidlər maye, ali aldehidlər isə bərk maddələrdir. Aseton adi şəraitdə suda yaxşı həll olan, uçucu, kəskin iyli mayedir. Molekul kütləsi artdıqca aldehid və ketonların ərimə və qaynama temperaturu artır, suda həll olmaları isə azalır.
I. Birləşmə reaksiyaları. 1. Aldehid və ketonlarda doymamış C=O rabitəsi olduğundan onlar birləşmə reaksiyalarına daxil olur. Aldehidlərin hidrogenləşməsi zamanı birli spirtlər, ketonların hidrogenləşməsi zamanı isə ikili spirtlər alınır.
R – CHO + H 2
→
t . R – CH 2 OH
R – CO – R + H 2
→
t . R – CHOH – R 2. Aldehid və ketonlar molekulunda mütəhərrik hidrogen atomları olan bəzi maddələrlə reaksiyaya daxil olur. Bu zaman hidrogen atomu karbonil qrupundakı oksigen atomuna, molekulun qalan hissəsi isə karbonil qrupunun karbon atomuna birləşir.
R – CHO + NaHSO 3 → R – CH – SO 3 Na
| OH R – CHO + R ı OH
→ + H R – CHOH – OR ı 3. Formaldehid və α – vəziyyətində hidrogen atomu olmayan aldehidlər qatı qələvi məhlulunun iştirakı ilə oksidləşmə-reduksiya reaksiyalarına daxil olur (Kannissaro reaksiyası). 2HCHO + NaOH (50%-li məhlul)→CH 3 OH+HCOONa II.Oksidləşmə reaksiyaları.
Aldehidlərdə karbonil qrupundakı karbon atomu qismən müsbət yükləndiyindən bu qrupdakı C – H rabitəsinin elektronlarını özünə doğru çəkir və aldehid qrupundakı hidrogen atomu daha fəal olur.Buna görə də aldehidlər ketonlara nisbətən oksidləşmə reaksiyasına daha asan daxil olur. 4. Aldehidlər gümüş (I) oksidin ammonyaklı sudakı məhlulu ilə oksidləşərək karbon turşularına çevrilir. Əmələ gələn gümüş təcrübənin aparıldığı qabın divarlarına çökərək güzgü ə mələ gətirdiyindən bu reaksiya “gümüş - güzgü” reaksiyası adlanır. Ammonyak məhlulunda Ag 2 O həll olaraq kompleks [Ag(NH 3 ) 2 ]OH birləşməsini əmələ gətirir və onun təsiri ilə aldehid oksidləşir: RCHO+2[Ag(NH 3 ) 2 ]OH=RCOONH 4 +2Ag+3NH
3 +H 2 O 5. Aldehidləri keyfiyyətcə təyin etmək üçün istifadə olunan ikinci reaksiya aldehidlərin təzə çökdürülmüş mis (II) hidroksidlə reaksiyasıdır: RCHO+2Cu(OH) 2 ↓
t RCOOH+2CuOH↓+H 2 O
t Cu
2 O↓ + H
2 O
Reaksiya zamanı göy rəngli Cu(OH) 2 çöküntüsü əvvəlcə sarı rəngli CuOH çöküntüsünə, sonra isə qırmızı rəngli Cu 2 O-ə çevrilir. Ketonlar Ag 2 O və Cu(OH) 2 ilə oksidləşmir. Bu reak- siyalar vasitəsilə aldehidləri ketonlardan fərqləndirmək olar. 6. Aldehid və ketonlar oksigendə yanaraq CO 2 və H
2 O-ya çevrilir:
CH
COCH 3 + 4O 2 → 3CO
2 + 3H
2 O
C n H 2n O +
2 1 3 − n O 2 → nCO 2 + nH 2 O
7. Kiçik molekul kütləli aldehidlər polimerləşmə reaksiyasına daxil olur:
nCH 2 = O → [ –CH 2 – O – ]
n Tətbiqi: formaldehid əsasən fenolformaldehid və karbamid qatranlarının alınmasında, dərinin aşılanmasında, toxumların dezinfeksiya edilməsində istifadə olunur. Asetondan həlledici kimi lak-boya istehsalında, xloroformun, yodoformun alınmasında istifadə edirlər.
28. Doymuş birəsaslı karbon turşuları, alınma üsulları Tərkibində karbohidrogen radikalı ilə birləşmiş bir və ya bir neçə karboksil (–COOH) qrupu olan birləşmələrə karbon turşuları deyilir.
Karboksil qrupu karbonil ( C = O) və hidroksil (-OH) qruplarından əmələ gəlmişdir. Karbon turşularından yalnız qarışqa turşusunda karboksil qrupu hidrogen atomu ilə birləşmişdir. Karboksil qrupuna birləşmiş radikalın təbiətindən asılı olaraq karbon turşuları doymuş (C n
2n+1 COOH), doymamış (C n H
COOH, C n H 2n-3 COOH) və aromatik (C n H
COOH) turşulara bölünür.
Karbon turşularının əsaslığı onların tərkibindəki karboksil qruplarının sayı ilə müəyyən olunur. Bu qrupların sayından asılı olaraq karbon turşuları birəsaslı (monokarbon turşuları R– COOH) ikiəsaslı (dikarbon turşuları, məsələn, HOOC–COOH) və çoxəsaslı turşulara bölünür.
n H 2n+1 COOH və ya C n H
O 2 ümumi formuluna malikdir.
Karbon turşuları tarixi (trivial), səmərəli (rasional) və Beynəlxalq nomenklatura ilə adlandırılır. Karbon turşularını trivial nomenklatura ilə adlandırarkən karboksil qrupuna birləşmiş karbon atomu α-, digərləri də β, γ, δ, ε, ω və s. yunan hərfləri ardıcıllığı ilə işarə edilir. Radikalın birləşdiyi karbonun üzərindəki hərfdən sonra radikalın adı və sonda uzun zəncirə uyğun karbon turşusunun trivial adı deyilir.
β α γ β α H 3 C – CH – COOH H 3 C – CH – CH 2 - COOH
| | CH 3 CH 3
α-metil propion turşusu β-metil yağ turşusu
Birəsaslı karbon turşularını səmərəli nomenklatura ilə adlandırarkən onlara sirkə turşusunun törəməsi kimi baxılır. Radikalların adı deyilir və sonda sirkə turşusu sözü deyilir. Məsələn, H 3
2 – COOH H 3 C – CH – COOH | CH 3
Beynəlxalq nomenklaturaya əsasən karbon turşularını adlandırmaq üçün: 1) karboksil qrupunun daxil olduğu ən uzun karbon zənciri seçilir; 2) karboksil qrupundan başlayaraq karbon atomları nömrələnir; 3) əvəzedicilərin yeri və adı göstərilməklə ən uzun zəncirdəki karbon atomlarının sayına uyğun olan doymuş karbohidrogenin adının sonuna “turşusu” sözü əlavə olunur:
HCOOH metan turşusu CH 3 COOH etan turşusu
C 2 H 5 COOH propan turşusu
CH 3 | 4 3 2 1 4 3 2 1 CH
3 – CH – C – COOH H 3 C – CH – CH 2 – COOH | | | CH 3 CH
CH 3 2,2,3-trimetilbutan turşusu 3-metilbutan turşusu Doymuş karbon turşularının hamısının molekulundakı yalnız karboksil qrupundakı karbon atomu sp 2 , qalanları isə sp 3 hibridləşmə halındadır. Yalnız qarışqa turşusundakı karbon atomu 2, digər turşuların hamısının molekulunda 1-ci karbon atomunun oksidləşmə dərəcəsi 3-dür.
Doymuş birəsaslı karbon atomunun hibrid orbitallarının sayı (4n-1), siqma rabitələrinin ümumi sayı (3n+1), atomların ümumi sayı (3n+2), σ c-c
(n-1) və σ sp3-sp2
=1-dir.
Bütün doymuş birəsaslı karbon turşularında σ sp2-p =2, yalnız qarışqa turşusunda σ sp2-s
1. Karbon turşularını onların duzlarına daha qüvvətli turşularla təsir etməklə almaq olar (bu reaksiyalarda H 2 SO
, HNO 3 , HCl, HBr HJ və s. turşular götürmək olar). 2RCOONa + H 2 SO 4 → 2RCOOH + Na 2 SO
R – CH 3 , C
2 H 5 , C 3 H 7 və s. alkil radikalı ola bilər. 2. Doymuş karbohidrogenlərin, birli spirtlərin və aldehidlərin katalitik oksidləşdirilməsindən üzvi karbon turşuları alınır. C n
2n+2
→ −duzları Mn O 2 C n H 2n+1 COOH 2CH
4 + 3O
2 → kat t . 2HCOOH + 2H 2 O 2C 4 H 10 + 5O 2
→
kat t . 4CH 3 COOH + 2H 2 O
Sənayedə bu reaksiyalarda oksidləşdirici kimi havanın oksigenindən istifadə olunur. RCH 2 OH + [O] →
−
H 2 RCHO + [O] → RCOOH Sonuncu reaksiyada laboratoriyada oksidləşdirici kimi KMnO 4 və ya K
2 Cr 2 O 7 işlədilir. Etil spirti sirkə göbələyinin təsiri ilə oksidləşərək sirkə turşusuna çevrilir. CH 3
2 –OH + O
2 → bakteriya CH
3 COOH + H
2 O 3. Mürəkkəb efirləri (a) və anhidridləri (b) hidroliz etməklə üzvi karbon turşuları almaq mümkündür. a)
RCOOR 1 + KOH → RCOOK + R 1 OH
RCOOK + HCl → RCOOH + KCl b) (RCO)
2 O + H
2 O → 2RCOOH 4. Oksosintez reaksiyaları. Bu reaksiyalarda müvafiq maddələrin karbon-monooksidlə yüksək təzyiqdə və temperaturda katalizator iştirakı ilə qarşılıqlı təsirindən istifadə olunur.
CH
OH + CO → p t CO Ni . ) ( 4 CH 3 COOH
CO+NaOH
→ − MPa C 1 5 . 0 . 150 0 HCOONa+H 2 SO 4 →HCOOH + Na 2 SO 4
5.Üzvi karbon turşularının mühüm alınma üsullarından biri aldehidlərin oksidləşməsidir.
RCHO + [O] →
kat t . RCOOH RCHO + Ag 2 O
→ 3 .NH t RCOOH + 2Ag↓
RCHO + 2Cu(OH) 2 → t RCOOH + Cu 2 O + 2H
2 O 6.Metalüzvi sintez. Aktiv metalüzvi birləşmələr CO 2 ilə
reaksiyaya girərək karbon turşularının duzlarını, onların da hidrolizi turşu verir: RMgX + CO 2 →
29. Doymuş birəsaslı karbon turşuları, xassələri və tətbiqi Təbiətdə tapılması. Qarışqa turşusu qarışqalarda, gicitkanda və küknarın iynə yarpaqlarında olur. Yağ turşusu qaxsımış yağın tərkibində olur. Karbon turşularının bəziləri maddələr mübadiləsi prosesində xeyli miqdarda alınır və sərf olunur. Məsələn, gün ərzində insan orqanizmində 40 q sirkə turşusu əmələ gəlir.
Süd turşusu CH 3 CHOHCOOH südün, yemlərin siloslaşdırılması zamanı əmələ gəlir. O əla konservantdır.
nümayəndəsi adi şəraitdə kəskin iyli mayedir. C 9 H 19 COOH-dan başlayaraq bərk və iysiz maddələrdir. Nisbi molekul kütləsi artdıqca suda həll olması azalır. Bərk halda olan ali turşular suda həll olmurlar. Molekul kütləsi artdıqca onların ərimə və qaynama temperaturları artır.
turşusu nisbətən qüvvətli turşudur.
Karbon turşularının turşuluq xassəsinə alkil radikalı da təsir edir. Alkil radikalında elektromənfiliyi böyük olan atomlar olduqda, yaxud onların sayı çoxaldıqca turşuluq artır. CH 3 COOH HCOOH ClCH 2 COOH Cl 2 CHCOOH
Turşuluğun miqdarı əvəzedicilərin karboksil qrupuna nəzərən yerləşməsi ilə də ə laqədardır. Belə ki, –Cl atomu vəziyyətinə keçdikcə turşuluq azalır. Alkil radikalında elektrodonor qruplar olduqda turşuluq xassəsi azalır. (CH 3
3 CCOO (CH
3 ) 2 CHCOOH CH 3 CH 2 COOH CH
3 COOH
Aromatik turşular əvəzolunmamış alifatik turşulardan daha qüvvətlidir. Birəsaslı doymuş karbon turşuları qüvvətli mineral turşulardan çox zəifdir. Onlar metallarla, metal oksidlərilə, ə saslarla və zəif turşuların duzları ilə reaksiyaya girirlər. 1. Qeyri-üzvi turşular kimi karbon turşuları da metallar, əsasi və amfoter oksidlər, əsaslar, duzlar ilə reaksiyalara daxil olur.
2CH
3 COOH + Ca → (CH 3 COO)
2 Ca + H
2
2CH 3 COOH + MgO → (CH 3 COO)
2 Mg + H
2 O
CH 3 COOH + NaOH → CH 3 COONa + H 2 O
CH 3 COOH + NH 3 → CH
3 COONH
4 2CH
3 COOH + Na 2 CO
→ 2CH 3 COONa + H 2 O + CO
2
2. Efirləşmə reaksiyası. Turş mühitdə karbon turşuları spirtlərlə reaksiyaya daxil olaraq mürəkkəb efirlər əmələ gətirir: CH 3
2 H 5 → ← +
CH 3
2 H 5 + H 2 O 3. Dehidratasiya reaksiyası. Suçəkici maddələrin təsiri ilə turşular molekullararası dehidratlaşma reaksiyasına daxil olaraq anhidrid əmələ gətirir:
3 COOH → CH 3 –C – O – C – CH 3 + H
2 O || || O O 4. Halogenləşmə reaksiyası. Üzvi karbon turşularında təkcə –COOH qrupu deyil, karbohidrogen radikalı da çevrilməyə məruz qala bilər. Molekulda atom və atom qruplarının qarşılıqlı təsiri mövcud olduğundan –COOH qrupu ona bilavasitə birləşmiş karbon atomuna (α – karbon atomu) daha çox təsir edir. Buna görə də halogenləşmə zamanı, ilk növbədə, α-karbon atomundakı hidrogen atomu halogenlə əvəz olunur: RCH 2
2 → RCHClCOOH + HCl CH 3
2 → CH
2 Cl – COOH + HCl
Qarışqa turşusu turşu xassəsi göstərməklə yanaşı aldehid xassəsi də göstərir. HCOOH + Ag 2 O →
t NH , 3 H 2 O + CO 2 + 2Ag
HCOOH + 2Cu(OH) 2 → t CO 2 + 3H 2 O + Cu 2 O 5. Qatı H 2 SO 4 -ün iştirakı ilə qarışqa turşusunu qızdırdıqda dehidratlaşır. CO və H 2 O əmələ gəlir. HCOOH → t qatı SO H ). ( 4 2 CO + H 2 O 6. Karbon turşularının duzlarını dekarboksilləşdirdikdə doymuş karbohidrogenlər, yaxud oksobirləşmələr əmələ gəlir. CH 3 COONa + NaOH →
CH 4
2 CO 3 (CH
3 COO)
2 → t CH 3 –CO–CH 3 + CaCO 3
Yüklə 0,68 Mb. Dostları ilə paylaş:
|