Alkilbenzol

KONDENSIRLANGAN XALQALI POLITSIKLIK ARENLAR

Kondensirlangan aromatik sistemalarning uch xil turi mavjud:

1. 
   Chiziqli kondensirlangan xalqalar:
   

naftalin

antratsen

tetratsen

2. 
   Angulyar kondensirlangan xalqalar:
   

fenantren

xrizen

pitsen

3. 
   Perkondensirlangan xalqalar:
   

piren

perilen

koronen

7 1 6 2 5 4 3	5 4 6 3 7 2 ^81 9
inden	fluoren

Kondensirlangan arenlarga inden, fluoren kabi tarkibida siklopenten yoki siklopentadien xalqasi tutuvchi birikmalarni ham kiritish mumkin.

Quyida kondensirlangan arenlarning ayrim muhim vakillari ko‘rib chiqiladi. INDEN

Inden toshko‘mir smolasidan natriy metalli bilan qizidirib tuz ko‘rinishida olinadi. Hosil bo‘lgan tuz suv bug‘i bilan haydalib toza indenga aylantiriladi.

+ Na
Na⁺

+ 1/2H₂

Inden -2 ^oC da suyuqlanadigan, 182 ^oC da qaynaydigan rangsiz suyuqlik, oson polimerlanadi. Indenni spirtli eritmasi natriy metalli bilan qaytarilsa indan (gidroinden) ga, katalizator ishtirokida vodorod bilan qaytarilsa bitsiklo-[4,3,0]nonan (gidrindan) ga aylanadi.

Na/C₂H₅OH

H₂/Pt
Inden siklopentadien-1,3 kabi asoslar ishtirokida aldegidlar va ketonlar bilan kondensatsiyalanib benzfulvenlarga aylanadi.
R
_C ^R'

RR^'C=O/OH^-
+ H₂O

FLUOREN

Fluoren inden kabi toshko‘mir smolasidan natriy metalli yordamida ajratib olinishi mumkin. Shuningdek, fluoren difenilmetanni, yoki 2-metil-bifenilni katalizator ishtirokida termik degidridlab olinadi.

CH₂

600-800 ^oC
kat-r ^{+ H2}

450 ^oC
Pd

+ H₂

CH₃
Fluoren 115 ^oC da suyuqlanadigan rangsiz, yaltiroq kristall modda. Uning molekulasida faol metilen guruhi mavjud bo‘lib, ushbu guruh oson oksidlanishi, karbonil birikmalar bilan kondensatsiyalanishi mumkin.

CrO₃
CH₃COOH

+ H₂O

O
fluorenon

R

_C ^R'

C₆H₅CHO/OH^-

+ H₂O

benzalfluoren

Elektrofil o‘rin olish reaksiyalarida dastlab 2-holat bo‘yicha, keyin 2- va 7-holatlar bo‘yicha birikmalar hosil bo‘ladi.

NAFTALIN

Naftalin birinchi marta toshko‘mir smolasidan ajratib olingan (Garden, 1819). Uning tuzilishi formulasini 1866 yilda K.Grabe taklif qilgan.


_{ }  ^
_{  } 
_{  } 
_{  } 
Naftalin molekulasidagi uglerod atomlari bir xil emas. α-Holatdagi to‘rtta uglerod atomi β- holatdagi to‘rtta uglerod atomidan farq qiladi.
Biralmashingan ikkita izomer naftalin bo‘lishi mumkin.

C H3		CH3
α-metilnaftalin		β -metilnaftalin

Ikki almashingan bir xil o‘rinbosarli naftalinlar o‘nta bo‘lishi mumkin.

Naftalin asosan toshko‘mir smolasidan olinadi. smoladagi naftalin miqdori 6 % ga yetadi. Benzin va kerosin pirolizi natijasida hosil bo‘ladigan qoldiqdan ham naftalin olish mumkin. C₁₀- C₁₂ tarkibli alkanlarni degidrotsikllash reaksiyalari orqali ham naftalin va uning gomologlari olinadi.
Fizik xossalari va tuzilishi. Naftalin va uning gomologlari o‘ziga xos hidli rangsiz kristall yoki suyuq moddalardir.

Birikma	T. s ^oC	T. q ^oC
Naftalin	80	218 (sublimatlanadi)
1-metilnaftalin	-22	241
2-metilnaftalin	32	241
2,6-dimetilnaftalin	110	261

Naftalin molekulasi planar bo‘lib, ikkala xalqa bir xil, lekin bog‘lar uzunligi bir xil emas. Naftalinning tutash π-elektron sistemasi Xyukkelning MO metodi bo‘yicha tavsiflanishi mumkin. Naftalindagi π-elektronlarning energiyasi E_π=10α+13,684β ga, delokallanish energiyasi




E^del  3,684 ^{(255,2 kJ/mol-1) ga teng. Bu ikki molekula benzolning energiyasi (150,1x2=301} kJ/mol^-1) dan kam. Naftalinning siklik delokallanish energiyasi o-divinilbenzolga nisbatan

hisoblangan bo‘lib, benzolning ayni energiyasidan kam:
^{Eskl.del  0,844} . Bu qiymat shuni

ko‘rsatadiki, ikkita xalqadan kondensirlangan sistema hosil bo‘lishi natijasida energiya tejamkorligi kam bo‘ladi va birikish reaksiyalari, naftalin sistemasini ikki almashingan benzol sistemasiga aylanishi, ya’ni xalqalardan birining ochilishi bilan boradigan reaksiyalar ketishi osonlashadi.

0,138

0,725

0,109

0,141

0,142

0,55⁵

0,142
Naftalinning yuqori band bo‘lgan molekulyar orbitali (MO) benzolnikiga qaraganda ancha yuqori. Bu naftalinning ionlanish energiyasi kamligidan (IE=8,13 eV) va elektronodonor xossalari kuchliroq ekanligidan darak beradi. Naftalin molekulasidagi elektron zichligi α-holatda yuqoriroq.

H H H H H H H H	0,518 0,603
Naftalin molekulasidagi bog‘lar uzunligi (nm) va valent burchaklar kattaligi	π -bog‘lar tartibi prs

Naftalin molekulasida π-bog‘lar benzoldagiga qaraganda lokallashgan. Shuning uchun naftalin molekulasini ifodalashda Kekule formulasidan foydalanish maqsadga muvofiqdir.

Kimyoviy xossalari. Naftalin benzolga nisbatan elektrofil o‘rin olish va birikish reaksiyalariga oson kirishadi.
Naftalinning elektrodonor xossalari yuqori bo‘lganligi uchun π-komplekslarni oson hosil qiladi. Elektrofil reagentlar ta’sirida α- va β- holatlar bo‘yicha σ-komplekslar hosil bo‘lishi mumkin.


H E

_{+ E}+
_E+ _{+ H}

E
Shuning uchun elektrofil o‘rin olish reaksiyalari ikki xil izomer hosil bo‘lishi mumkin. bu kvant- kimyoviy hisoblashlar natijalariga mos keladi. Bundan tashqari, α-holatdagi σ-kompleksning barqarorligi yuqori bo‘lganligi uchun α-holat bo‘yicha reaksiyalar tezroq ketadi. Ayrim hollarda, agar reaksiya qaytar bo‘lsa, yuqori temperaturalarda β-izomer hosil bo‘ladi. Ba’zan reaksiya yo‘nalishiga erituvchi ham ta’sir qiladi.
Naftalin alkillanganda va atsillanganda α- va β-izomerlarning aralashmasi hosil bo‘ladi. Izomerlar nisbati reaksiya temperaturasiga va erituvchiga bog‘liq.
Naftalin nitrat kislota ta’sirida oson nitrolanadi.

NO₂
HNO₃
Nitrolash davom ettirilsa 1,5- va 1,8-dinitronaftalinlar aralashmasi hosil bo‘ladi.
Naftalin konsentrlangan sulfat kislotada eritilsa sulfolanadi. Reaksiya natijasida α- yoki β- naftalinsulfon kislotalari hosil bo‘ladi.


SO₃H
H₂SO₄ 80 ^oC


SO₃H
H₂SO₄
160 ^oC

α-Naftalinsulfon kislotasi sulfat kislotasida qizidirilsa β-izomerga aylanadi. 160 ^oC da asosan β- izomerdan iborat bo‘lgan aralashma hosil bo‘ladi.

SO₃H

H₂SO₄

160 ^oC

SO₃H

19 % ^{81 %}

β-Izomer termodinamik jihatdan α-izomerga qaraganda barqaror. Shuning uchun qaytar sulfolash reaksiyasida termodinamik muvozanat qaror topadigan yuqori temperaturalarda β-izomer ko‘proq hosil bo‘ladi (termodinamik nazorat qilinadigan reaksiya). Nisbatan past temperaturalarda termodinamik muvozanat qaror topmaganligi uchun α-izomer hosil bo‘ladi (kinetik boshqariladigan reaksiya).
Naftalinning bromlanishi ham oson ketadi.
Br

Br₂
+ HBr

Mo‘l miqdorda brom ta’sir ettirilganda 1,4- va 1,5-dibromnaftalinlar aralashmasi hosil bo‘ladi. Ba’zida galogenlash reaksiyasida galogenning benzol xalqalaridan biriga birikishi ham mumkin. Yuqorida ta’kidlanganidek, naftalin uchun birikish reaksiyalari ham xosdir. Masalan, xlor benzolga qaraganda naftalinga oson birikadi. Naftalin katalitik gidridlanganda dastlab xalqalardan biri gidridlanib oson tetragidronaftalin yoki tetralin hosil bo‘ladi. Ikkinchi xalqani gidridlash yanada yuqori temperaturda ketadi va reaksiya natijasida dekalin hosil bo‘ladi.

H₂/Ni 150-200 ^oC
H₂/Ni 200-300 ^oC

Naftalin turli oksidlovchilar ta’sirida oksidlanishi mumkin. Reaksiya natijasida ftal kislotasi hosil bo‘ladi.

O₂
V₂O₅


COOH
COOH
O

- H₂O

O

Ushbu reaksiya sanoatda bug‘ fazasida V₂O₅ qo‘shilgan oksid katalizator ishtirokida yuqori temperaturada olib boriladi. Reaksiya sharoitida hosil bo‘lgan ftal kislotasi ftal angidridga aylanadi.
Naftalin xrom angidridining sirka kislotadagi eritmasida oksidlansa 1,4-naftoxinon hosil bo‘ladi.


O
CrO₃ CH₃COOH


O
Naftalin asosan ftal angidrid ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Naftalin bir qator bo‘yoq moddalar, dorivor moddalar va oshlovchi moddalar ishlab chiqarishda xom ashyo sifatida qo‘llaniladi. Naftalin insektitsid (kuyadori) sifatida ham ishlatiladi.