Кіріспе. Органикалық химияның теориялық негіздері. Органикалық химия пәні



бет4/10
Дата12.02.2020
өлшемі440.24 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

СН3 –СН2–СН=СН2 бутен-1


Номенклатура және изомерия. Алкендердін атаулары сәйкес келетін алканның ан жұрнағын ен жұрнағына ауыстырылып жасалады. Тізбекті нөмірлегенде негізгі тізбектің құрамына міндетті түрде қос байланыс кіруі қажет. Тізбекті қос байланыс жақын жағынан нөмірлейді. Тізбектін атауынан кейін дефис арқылы қос байланыстың орналасқан жерінің цифрын қояды.

СН3 – СН = СН – СН3 Н3С—СН=СН2

бутен –2 пропен –1

Алкендерге измерияның үш түрі тән:

1) құрылымдық;

2) қос байланыстың орналасуының;



3) кеңістіктік.



ІІ. Алу және синтездеу әдістері

Алкендер табиғатта кездеспейді, олар мұнайды біріншілік және екіншілік қайта өңдегенде және тас көмірді кокстау сатыларында пайда болады.

1. Спирттерден катализаторлар қатысында (Н+, АІ2О3, ұшқыш емес карбон қышқылдары, мысалы Н2С2О4) дегидратация реакциясы арқылы.

Н3С–СН2–ОН→ Н2С = СН2 + Н2О

Сутегі сутектері көбірек көміртегі атомынан айырылады ( Зайцев ережесі):

СН3 – СН – СН2 – СН3 → СН3 – СН = СН – СН3 + Н2О

|

ОН

Реакция элиминирлеу (жұпты айырылу) механизмі бойынша жүреді.

2. Алкилгалогенидтерге күшті сілтімен (NaOC2H5, NaOH спирттегі ерітіндісі) әсер еткенде НГ бөлініп қос байланыс пайда болады

Н3С–СН2– СН2–СІ + NaOC2H5  Н3С–СН=СН2 + C2H5 + NaСІ

Н3С–СН2– СН2–СІ + NaOH(спирт)  Н3С–СН=СН2 + H2О + NaСІ

Реакция элиминирлеу (жұпты айырылу) механизмі бойынша жүреді.

3. 1,2-дигалоидтуындылардан активті металмен (Zn, Mg) әсер етіп алуға болады

R-CHCI-CHCI-R/ + Zn  R-CH=CH-R/ + ZnCI2

4. Виттиг реакциясы: альдегид карбонилының оттегін метилен тобына фосфинметилендерді (СН2=РR3/) қолданып алмастыру

R-CH=О + СН2=РR3/ R-CH=CH2 + О=РR3/

Реакция аралық циклды қосылыс түзілуі арқылы өтеді

5. Оксоқосылыстарға метиленгалогенидтермен және магниймен бірге әсер еткенде алкендер пайда болады (Каинелли, Бертиани, Грессели, 1967)

СН2Br2 + R-CO-R/ + Mg  MgBr- СН2-RR/CO-MgBr СН2=CRR/ + (MgBr)2O

6. Өте активті емес катализатордың қатысында үшілік байланысты гидрлеу (Pt, Pd жартылай темірмен активсіздендірілген)

7. Алкандардың крекингі



ІІІ. Свойства алкенов

Физические свойства алкенов. Алкены С24 – газы, С5 – С17 - жидкости, начиная с С18 – твёрдые вещества. Алкены мало растворимы в воде, но хорошо в органических растворителях.

Химические свойства алкенов. Химические свойства алкенов определяются наличием двойной углерод-углеродной связи. При действии различных реагентов разрывается наименее прочная и более реакционноспособная пи-связь. Освободившиеся валентные электроны используются на присоединение атомов или групп атомов молекулы реагента. Присоединение по С=С-связи, как правило, носит электрофильный характер, двойная связь при этом проявляет нуклеофильные свойства.

А)Реакции гидрирования. В присутствии платиновых катализаторов алкены при комнатной температуре присоединяют водород с образованием алканов. СН3 – СН = СН – СН3 + Н2→ СН3 – СН2 – СН2 – СН3

Б)Реакции галогенирования.

СН3 – СН = СН – СН3 + Сl2→ СН3 – СНCl – СНCl – СН3



В) Реакции гидрогалогенирования (правило Марковникова).

СН3 – СН = СН2 + HСl→ СН3 – СНCl – СН3



Г) Реакции гидратации.

СН3 – СН = СН2 + Н2О→ СН3 – СНОН – СН3



Д) Реакции полимеризации

nСН2 = СН2 → (– СН2 – СН2–) n



IV. Отдельные представителя алкенов. Алкены широко применяются в химической промышленности как сырьё для производства низко- и высокомолекулярных соединений.

Этиленбесцветный газ, малорастворимый в воде; применяют для синтеза этилового спирта, стирола, полиэтилена, и т. д.

Пропилен выделяют из газов нефтепереработки, является сырьём для получения изопропилбензола, глицерина, акрилонитрила, синтеетического каучука, полипропилена и т. д.

Бутилен (бутен-1 и бутен-2), изобутилен (2-метилпропен-1) выделяют из газов пиролиза и крекинга нефти. Бутен-1 применяют для получения бутадиена-1,3 и изооктана.
Дәріс 5.

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.


Дәріс 6

Ацетилен қатарының қанықпаған көмірсутектері (алкиндер)



  1. Құрылысы, гомологтық қатары, изомерия, номенклатура

  2. Алу және синтездеу әдістері

  3. Алкиндердің қасиеттері

  4. Алкиндердің жеке өкілдері

1. Молекулаларында бір үшілік байланысы бар қанықпаған көмірсутектерді ацетилен көмірсутектері яғни алкиндер деп атайды. Бұл қосылыстар класының жалпы формуласы – СnН2n – 2.

Осы кластың бірінші қарапайым өкілі – ацетилен (этин) CН≡СН болып келеді.Ацетилен молекуласындағы көміртек атомдары sр-гибридтену күйінде болады. Молекуладағы барлық атомдары бір сызықта орналасқан. Үшілік байланыс бір σ- және екі π-байланыстардың қосындысы болып келеді. π-байланыстардың жазықтықтары бір біріне перпендикулярлы орналасады.



Номенклатура. ИЮПАК номенклатурасы бойынша ацетилен көмірсутектерін атағанда сәйкес келетін алканның түбіріне –ин жұрнағы жалғанады. Негізгі тізбекке міндетті түрде үшілік байланыс кіру керек. Тізбекті үшілік байланыс жақын жағынан номірлейді.


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет