Химиялық қасиеттері

Алкандар.Изомерлері.Номенклатурасы.Физ қас-ті.Қан-қан к-с-тер деп(парафиндер)молекулаларындағы әрбір коміртек атомдары өзімен көрш.көміртек атоммен байла-уға тек бир ғана сигма байл-сын жұмсап,қалған бос валенттіліктері сутекпен қаныққан қос-тарды айтады.Барлық к-с атомдары sp3гибр-ген куйде б/ды.Изомерлері.Құрамы бірдей,бірақ хим құрылымы айырықша заттарды ИЗОМЕРЛЕР д.а.Бутаннан бастап құрылымдық изомерия кенздеседі.Бутанда-екі,пентанда-уш,гександа—бес изомер б/ды.Мысапы 36БЕТ

Н₃С—СН₂—СН₂—СН₃ Н₃С—СН—СН₃

½

СН₃

Молекуладағы коміртек атомының саны артқан сайын изомерлер саны тез өседі.Номенклатура.Құр-дық изомерлердің көптігі,әртурлілігі,ж/е курд-гі олардың номенклатурасының айқын болуын талап етеді.Орг химияда тривиалды,рационалды,және жуйелік(ИЮПАК)ном-расы қолд/ды.Қаныққан к-с-дің алдынғы 4-еуі трив ном-мен а/ды.АЛКИЛДЕР(радикалдар) біріншілік, екіншілік,ушіншілік бол бөл/ді,егер көміртек атомы бір ғана көміртек атомымен байл/са—біріншілік,екі көм-пен байл/са—екіншілік,ал үш көміртекпен б/сса—үшіншілік алкилдер деп ат/ды.Ең көп тараған алкилдер: 38БЕТ

СН₃—СН₂—СН₂— пропил СН₃—СН—СН₃ изопропил

½

СН₃—СН₂—СН₂—СН₂— бутил СН₃—СН—СН₂— изобутил

½

СН₃

СН₃—СН₂—СН—СН₃ вторичный бутил (втор. бутил)

½

 

СН₃

½

СН₃—С— третичный бутил (трет. бутил)

½

СН₃

Тривиалды номенклатура—бул қос-тың құрылымына байл емес,кездейсоқ аталуы(ацетон, бензол,сірке қышқ)Рационалды ном-тура—қосылыстың құрылысын ескереді.Қаныққан к-с-тер метанның туындылары ретінде қаралады,мыс,диметилэтилизопропилметан 38БЕТ

Жуйелік ном-тура—қолайлы ғылыми номенклатура.Мыс,2-метил-7(1,2диметил пропил) нонан

Физ.қасиеті.Метанның гомологтық қатарының бірінші төрт өкілі—газ таріздес заттар,пентаннан(5) пентадеканға(15) дейін сұйық,С16-дан бастап қатты заттар б/ды.Молек.миассалары өскен сайын олардың қайнау температурасы мен тығыздығы артады.Алкандар сдан жеңіл,суда ерімейді,орг еріткіштерде жаксы еридіМетан этан және жоғары гомологтары иіссіз,арсындағы к-с-тер бензин иісті бол к/ді.

Алкендер.Из,Ном-сы,Алыну тәсілдері.(қанықпаған к-с-тер,этилен к-с-тері,не ОЛЕФИНДЕР. Алкендердің реакцияға тусу қабілетін анықтайтын—ондағы қос байланыс,ол сигма ж/е пи байл-тан турадыкөміртек атомы sp2 гибридтелген.Ол-дің аттары жуйелік ном-ра б/ша өздерімен құрылымы бірдей парафиндердің атынан тузіледі.Баст.тізбек ретінде ен үзын тізбек алынады,көміртек атомдары қос байл жақын тұрған жағынан бастап нөмірленеді: 50БЕТ,2,4-диметил-2-гексен.

Қатардың бірінші мүшелері үшін тривиалдық аты сақталады:этилен,пропилен,изобутилен радикалдары: СН2=CH—винил,Н2С=СН-СН2—аллил. Көміртек тізбегінің құрылымына байл.болатын изомерлермен қатар алкендердің тізбектегі қос байл-тың орнына байл-ты құрылымдық изомериясы да б/ды. 50БЕТ

Бұдан басқа алкендерқатарында ЦИС-ТРАНС-Изомерия деп аталатын геометриялық из-ия да б/ды:ЦИС-из-да көміртек атомдары не олардың топтары қос байл-тың бір жағында,ТРАНС-та қарама-қарсы жақта б/ды.цис-2-бутен; транс-2-бутен 50БЕТ

 

АЛУ тәсілдері. Табиғатта алкендер аз кездеседі,мұнайдан таза куйінде С6Н12-ден С13Н26-ға дейінгі к-с-тер бөлінеді.Техникада оларды мұнайды табиғи және қосалқы газдарды хим өңдеу жолымен синтездейді,және де тас көмір өнімдерін(кокстеу газдары) өңдеу арқылы алынады:

1)Алкендердің алғ.төрт өкілі таза куйінде техникада мұнай крекингі өнімдерінің газ куйіндегі бөліктерінен қысыммен не төмен темп-да айдау арқ және кокстеу газдарынан(этилен,пропилен)бөлініп алынады.

2)Өндірісте алкендерді қан-қан к-с-терді дегидрогендеу арқ алады.Мыс,Алюмохромкалий катализаторының(К2О-Сr2O3-Al2O3)қатысуымен 560-620С температурада н-бутаннан бутилендер алады:

 

 

3)Спирттерді дегидратациялау алкндерді алудың ен көп қолданылатын тәсілінің бірі:

 

 

Дегидратациялау катализаторы ретінде артурлі қышқылдар(кукірт,фосфор)алюминий оксиді,хлорлы мырыш қолд/ды.Этиленді спирттің буын Al2O3катализаторы устінен 380-400 Стемп-да жіберу арқ алады:

 

Судың бөлінуі ЗАЙЦЕВ ережесі б/ша журеді:

 

 

4)Алкендерді галоген туындылардан галогенсутектерін не галогенді узіп алу арқ жиі алады.Моногалоген туындылары сілтілермен әрекеттесіп(дегидрогалогендеу)алкендер алады:Дегидрогалогендеудің бағыты Зайцев ережесіне сайкес журеді:су тузілгенде,сутек жақын тұрған ең аз сутектенген көміртек атомынан бөлінеді:

C -CHBr-C -C CH3-CH=CH-CH3

5)Катализатордың қатысуымен селективті гидрлеу арқылы алады:

CH=CH+H2 CH2=CH2

ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТі.Баст.үш өкілі—газтәріздес,пентеннен С17-ге дейін –суйықтар,одан арі қатты заттар б/ды.ММол.массалары артқан сайын балқу және қайнау темп-лары артады.Суда ерігіштігі тіпті аз,тығыздықтары 1-ден кем ж/е гом қатарда тығ-ры артады.

 

4.Алкандардың хим қасиеті.

 

5. Алкиндер. Изомерлері. Номенклатурасы. Ацетилен алу. Алкиндердің химиялық қасиеттері. А деп—көміртек атомы бірімен-бірі үш байланысарқылы байл-қан қос-тарды айтады. жалпы формула-- . Sp гибр.б/ды. Баст.өкілі—ацетилен.Тривиалды ном-ра б/ша атай тек ацетиленде.Рационалды ном-ра б/ша алкиндерді көбінесе алкилмен алмастырылған ацетилен рет айтады:

Метилацетилен,метилизопропилацетилен.

 

 

Аталуы	формуласы	Балқу темп.	Қайнау темр.
Ацетилен,этин		-80,8	-83,6
Метилацетилен,пропин		-104,7	-23,2
Диметилацетилен,2-бутин(жуйелік)		-28	27,2
Метилэтилацетилен(рац),2-пентин		-101	55,5

Ацетилен к-с-терінің зомериясын олардың құрылысы ж/е уш байл-тың орны анықтайды:

2-пентин 1-пентин

 

Алкиндерде геом.изомерия болмайды.

Ацетилен алу. 1.Ацетиленді кальций карбидінен алу(Велер).Бірінші сатыда көмір (антрацит,кокс)менкальций оксидін электр пеште балқытады:3С+CaO CaC2+CO

Содан кейін кальций карбидін сумен әрекеттестіреді: CaC2+2H2O→HC≡CH+Ca(OH2)

2.Ац-ді мунай к-с-терінен н/етабиғи газдарды пиролиздеу арқылы алады:

2CH4 HC≡CH+3H2

н/е этанды не оның гомологтарын пиролиздеу арқ. алады

3.Екі галоген атомы бір н/е екі көршілес көміртек атомдарында тұрған дигалоген туындылары сілтінің спиртті ерітіндісімен әр-кенде ац-лен к-с-тері тузіледі:

СН3-CHCl2+2KOH→ HC≡CH+2KCl+2H2O

CH2Cl-CH2Cl+2KOH→ HC≡CH+2KCl+2H2O

4.Ац-нен металорг-қ қос-тарын алкилдеу:

CH3-I+Na-C≡CH→CH3-C≡CH+NaI

Физ.қасиеттері.Ац-ннің гом.қатарында С2-С4-газ таріздес,С5-С15—суйықтық,С16-дан бастап—қатты заттар.Ац.к-с-терінің қайнау ж/е балқу темп-ларының өзгеру заңд-ры этилен қат-на уқсас,уш байл-тың турған орны қайн.темп-на кушті асер етеді.

Химиялық қасиеттері.

 

6,. Изопрен мен дивинилдің алыну жолдары. Диендердің физикалық және химиялық қасиеттері. ДИЕН К-С-ТЕР.жалпы формула-- .

Диендердің алыну тәсілдері әсіресе қасиеттері қос байл-тың өзара орналасуына байл-тысол себептен диендерді үш турге бөледі:

2)Екі қос байланыс бір жай байланыс арқ. Бөлінген к-с-рін қосарланған н/е коньюгирленген д.а.диен к-с-рінде өос байл-тар алмакезек орналасады.

3)Қос байл-тар екі ж/е бірнеше жай байланыс арқылы бөлінген к-с-терін байл-тары оқшауланған д.а.

Осы үш турлі диен к-с-терінің ішіндегі ең маңыздысы қос байланыстары қосарланған диендер,олар полимерленіп,бағалы полимерлі заттар береді.

формуласы	аталуы
тривиалды	ИЮПАК
Кумулирленген диендер (1,2-диендер)
СН2=C=CH2	Аллен	пропадиен
CH3-CH=C=CH2	Метилаллен	1,2-бутадиен
Қосарланған диендер (1,3-диендер)
CH2=CH-CH=CH2	дивинил	1,3-бутадиен
CH2=C-CH=CH2 │ CH3	изопрен	2-метил 1,3-бутадиен
Қос байл-тары оқшайланған диендер
CH2=CH-CH2-CH=CH2	дивинилметан	1,4-пентадиен
CH2=CH(CH2)2CH=CH2	диаллил	1,5-гексадиен

АЛЫНУЫ. 1) Алленді глицеринді 1,2,3-трибромпропанға айналдырып,сонан сон дегидробромдап,содан кейін бромдау аоқылы алуға б/ды: 71БЕТ

ХИМ.қасиеті.1) Қышқ.ортада аллендер гидратацияланады:

 

 

2)Аллен к-с-тері димерленеді,н/е 1,2-циклоқосылу реакциясына туседі:

 

 

3)Аллендер кат-тор катыснда олефиндерге дейін гидрленеді:

R-CH=C=CH2 R-CH=CH-CH3

4) Аллен к-с-тері негіздік ортадатұрақсыз б/ды,олар изомерленеді:

 

Дивинил алу. 1)Дивинил ж/е изопрен шамалы мөлшерде мұнайдың пиролизінен шыққан өнімдерден бөл.алынады.

2)Бутанды н/е бутиленді хромалюминий кат-торның қатсында бутадиен1,3-тің (дивинил) өндірісте негізгі алу жолы бол таб/ды:

 

Изопентанды н/е изоамилендерді дегидрлеу арқылы ИЗОПРЕН алады:

 

 

3)Дивинил және изопрен гликольдерді дегидратациялағанда да тузіледі:

 

4)Этил спиртін дивинилге катализдік айналдыруды С.В.Лебедев жургізді.

 

 

5)Дивинил ПРИНС реакциясы арқ да алынады:

 

 

Осы жолмен өнеркәсіпте изопрен синтезделеді

 

 

Физ.қасиеттері. Дивинил қалыпты жағдайда—газ.Изопрен және басқа диендер—суйықтықтар.

Хим.қасиеттері. 1) диен көм-с-терге қосылу реакциясы тән. Катализ арқылы белсенді сутек 1,2 және 1,4-орындарға қосылады:

 

 

2)Галогендер де қосарланған жуйеге 1,2 ж/е 1,4-орынға бағытталады.

 

 

3)Галогенсутектерінің қосылу реакциялары да жоғарыда айтылған заңдылықпен жүреді:

 

4)Диен к-с-тері қыздырғанда біріне-бірі қосылып димерленеді,бір молекуласы 1,2жағдайда,екіншісі 1,4жағдайда реакцияға туседі.

 

Димерлену реакциясына әртурлі диендердің молекулалары да қатыса алады:

 

 

5)Әр турлі циклді органикалық қос-тар алу үшін аса бір маңызды реакция—Диен синтезі н/е Дильс-Альдер реакциясы қолданылады.Бұл реакция б/ша диендердің қосарланған қос байланысы 1,4-орнына қосылады:

 

 

6)Диендердің полимерленуі.Диен к-с-терінің маңызды ерекшелігі—олар полимерленіп,каучукке айналуға бейім.1,3-диендер әртурлі реагенттердің қатынасында полимерленеді:

 

1,3-бутадиен(ДИВИНИЛ) СH2=CH-CH=CH2 өткір иісті түссіз газ.Өндірісте дивинилді этил спиртінен,н-бутаннан,бутиленнен және ацетиленнен алады.Ол синт.каучуктер және латекс тер,пластмассалар өндіруде маңызы өте зор мономерлердің бірі б.т.

ИЗОПРЕН –түссіз сұйықтық.ол маңызды табиғи қос-дың құрамына кіреді:табиғи каучук,терпендер,каротиноидтер.Негізгі өндірісте алу тәсілдері изопентан мен изопентендерді дегидрлеу,пропиленненғацетиленнен синтездеу.Изопрен—синт.каучук алуда қолданылатын негізгі мономердің бірі.Изопреннен алынған каучук табиғи каучукке ұқсас келеді.

 

7. Алкендердің химиялық қасиеттері.

8. Алифатты қатардың көмірсутектерінің галоген туындылары.

9. Біратомды қаныққан спирттер. Изомерлері, номенклатурасы. Біріншілік, екіншілік, және үшіншілік спирттер туралы түсінік. Алынуы. Физикалық қасиеттері.

10. Алифатты қатары спирттерінің химиялық қасиеттері. Біріншілік, екіншілік, және үшіншілік спирттердің химиялық ерекшеліктері..

1. Алифатты қатардың альдегидтері мен кетондары.

2. Алифатты қатардың альдегидтері мен кетондарының химиялық қасиеттері.

3. Бірнегізді қаныққан карбон қышкылдары. Изомерлері. Номенклатурасы. Қышқылдарды алу тәсілдері, физикалық және химиялық қасиеттері.

4. Бірнегізді қанықпаған карбон қышкылдары және олардың туындылары Химиялық қасиеттері және қолданылуы.

5. Алифатты қатардың нитроқосылыстары. Изомерлері, номенклатурасы, алыну тәсілдері, физикалық және химиялық қасиеттері.

6. Алифатты қатардың аминдері. Изомерлері, номенклатурасы. Алифатты аминдердің алыну тәсілдері, физикалық және химиялық қасиеттері.

7. Гидрооксиқосылыстар. Гидроксиқышқылдардың изомериясы мен номенклатурасы. a- және b- гидроксиқышқылдарының алынуы. Физикалық және химиялық қасиеттері. a- және b-, g- гироксиқышқылдарының ерекшеліктері.

8. Алкандар. Изомериясы. Номенклатурасы. Физикалық және химиялық қасиеттері.

9. Көмірсулар. Жіктелуі. Моносахаридтердің физикалық және химиялық қасиеттері.

20. Циклоалкандар. Изомерлері. Алыну тәсілдері, физикалық және химиялық қасиеттері. Тұйық тізбекті карбоциклді қос-тарды циклопарафиндер н/е циклоалкандар д.а.Олардың жалпы форм-сы---- .Из-лері:Ц-п-финдерге бірнеше изомерлік қасиет тән:Ол олардың циклдерінің пішінімен,орынбасарлардың санымен,және олардың орналасу тартібімен ан-ды.Мысалы: Циклопентан С5Н10,муның бес изомері бар:

Геометр.изомерлері:Мысалы диметилциклопарафин

Цис-изомер транс-изомер

 

Циклоалкандар табиғатта өте жиі кездеседі,олар мунай құрамында көптеп кездеседі,оны алғаш дәлелдеген орыс ғ. Марковников.оларды кейде НАФТЕН деп те а/ды.

АЛЫНУЫ. 1)ең басты әдісі ол парафиндердің дигалогентуындылпрын металмен әрек-тәру.Мысалы,1,3-дибромпропанға мырыштың әсері:

 

______________________________________________________________

Осы әдісті қолданып,Швед ғалымы Густ авсон алғаш циклопарафиндердіалған,сонд.бұл адіс ГУСТАВСОН синтезі д.а.Сол сияқты 1,4-дибромбутаннан циклобутанды плуға б/ды.

Ц-гександы ӨНДІРІСте бензолды сутектендіру арқ алады:

ФИЗ ҚАСИЕТІ. Бастапқы екі мушесі—газдар,С-С—суйық,арі қарай қатты з-р,қайн ж/е балқу темп-лары парфиндерге қарағанда жоғары.Пентан—36,1 С қайнаса,циклопентан—49,3 С-та қайнайды.Нафтендер суда ерімейді.

ХИМ ҚАСИЕТІ. шағын циклдер(С3-С4) қосылу реакциясына,ал улкен ц-дер(С12-...) орын басу реак-рына тән.ГАЛОГЕНДЕРдің әсері:Ц-пропан және оның туындылары циклдерін узе отырып,бромды қосып алып,1,3-дибромипропанды тузеді.

 

----------------------------------------------Аталмыш реакция ц-бутанмен де журеді,ол ушін қоспаны қыздыру к/к.Ал ц-пентан,ц-гексан ушін орын басу реакциясы журеді:

 

 

Циклогексан бромциклогексан

ГАЛОГЕНСУТЕКТЕРдің асері.Циклопропан ж/е оның туынд-ы өздеріне йодты қосып алып,цикл тізбегін узеді:

_____________________________Осы сияқты бұл р-я жоғ.темп-да циклобутанға да тән.Ал ц-пентан мен ц-гексан галогенсутектерді өздеріне қосып ала алмайды.СУТЕГІнің асері циклдардың тұрақтылығының уш мүшеліктен алты мушелігіне ауысқанда арта тусетіндігін көрсетеді.Осы р-ялар мынадай нақты жағдайларда журеді:

 

____________________________Ц-гексанның туйық тізбегі бул жағдайларда да байланысын сақтап қалады.ТОТЫҒУ.Ц-пропан және оның туындылары қалыпты темп-да калий перманганат ерітіндісімен бейтарап н/е негіздік ортада баяу тотығады.Куштірек тотықтырғыштардың асерінен ж/е қоспаны қыздырғанда басқа да ц-парфиндер тотығады.Осы уақытта цикл узіліп,екі ат омды карбон қышқ тузіледі.Мысалы

 

 

_______________________________.НИТРЛЕУ.Бес ж/е алты мушелі ц-парафиндер алкандар сияқтынитрленеді,бул кезде нитроциклоп-финдер тузіледі.

21. Алифатты қатардың амин қышқылдары. Номенклатурасы. Физикалық және химиялық қасиеттері.

22. Ароматтық көмірсутектер. Бензолдың гомологтық қатары. Изомерлері мен номенклатурасы. Алыну тәсілдері, физикалық және химиялық қасиеттері. Баст.өкілі—Бензолды 1825ж Фарадей жарқырауық газдың құрамынан тапқан.Тек қана 1865 ж Кекуле бензолдың құрылымын тәжірибе жүзінде дәлелдеп берді,Ол б/ша бензол үш қос байланысы бар алты мушелі туйықталған к-с.Бензол қ-қан к-с-тері сияқты броммен орынбасу р-ясына туседі.

Катализатор қат-да сутектендіру реакцмясына тусіп,ц-гександы тузеді:

 

ИЗОМЕРЛЕРІ.Бензол сақинасында бір орынбасары болған жағдайда оның изомері болмайды.Мысалы, метилбензол, н/е этилбензол

 

Ққрамында екі орынбасары бар бензол туынд-ның уш изомері б/ды ж/е мундай изомерлердің турі сол орынбасарлардың қалай орналасқанына байл. орта-(1,2),мета-(1,3),пара-(1,4) болып бөлінеді Уш орынбасарлы бензолдың 3 изомері болуы мумкін,(1,2,6), (1,2,4),(1,3,5). Құрамында 5 н/е 6 орынбасары бар бензолдың изомері болмайды.

БЕНЗОЛ ГОМОЛОГТАРЫН атағанда,алдымен бензол сақинасындағы орынбасарлардыңатын атап,соңына бензол дегенді қосады.Метилбензол(толуол),этилбензол;диметилбензол(о-ксилол);винилбензол(стирол);этинилбензол(фенилацетилен)

Ароматтық к-с-терді АРЕНдер д.а/ды.

ФИЗ.ҚАСИЕТТЕРІ:Бензол ж/е оның гомологтары—өзіндк иісі бар,туссіз суйық заттар.Мол.массалары өскен сайын олардың қайн темп-лары артады,Олар суда ерімейді,орган.еріткіштерде ериді.

АЛЫНУ ЖОЛДАРЫ.Олар ароматтық емес және ар-тты к-с-терден алады.АР.ЕМЕС Қ-тан АЛУ, Циклогександы палладий катализаторы қатысында дегидрлеу реакциясы: С6Н12→С6Н6(300 С).Бұл р-яны 1911 ж Зинин ашқан.Зерт.жағдайда ацетоннан да алуға б/ды.

АР-ТТЫҚ өос-дан алу.Фридель –Крафтс р-ясы.Бензолды галогеналкилмен үш хлорлы алюминий қатысында алкилдеу

_____________________________

ВЮРЦ-ФИТТИГ р-ясы. Ар-ты к-с-гінің галогентуындылары мен алкилгалогенид қоспасына металдық натрийдің әсері.

_________________________________

ХИМ.ҚАСИЕТТЕРІ.

23. Бензолды ядросындағы орынбасу ережелері. I және II текті орынбасарлар.

24. Ароматты көмірсутектердің галоген- және сульфотуындылары. Алыну тәсілдері, химиялық қасиеттері және қолданылуы.

25. Фенолдар мен ароматты спирттер. Изомериясы және номенклатурасы. Алыну тәсілдері, физикалық және химиялық қасиеттері.

26. Ароматты нитроқосылыстар. Изомериясы және номенклатурасы. Алыну тәсілдері, физикалық және химиялық қасиеттері.

27. Ароматты аминдер. Изомериясы және номенклатурасы. Алыну тәсілдері, физикалық және химиялық қасиеттері.

28. Гетероциклды қосылыстар. Бес- және алты мүшелі гетероциклды қосылыстар. Алынуы, химиялық қасиеттері, оргсинтезде қолданылуы.

29. Конденсирленген және конденсирленбеген ароматтық қосылыстар. Алынуы. Химиялық қасиеттері.

30. Диазо- және азоқосылыстар. Диазоттау реакциясы. Азоқосылыстар дың химиялық қасиеттері. Азотты бөле және бөлмей жүретін химиялық реакциялар.