ALKENLAR. Reja:
1. Kirish: Alkenlar.
2. Asosiy qism:
1. Alkenlar izomeriyasi.
2. Alkenlarni termodinamik xossalari.
3. Alkenlarni olinishi. 4. Alkenlarning kimyoviy xossalari.
3. Xulosa.
Tarkibida bitta qo’shbog` tutgan uglevodorodlarni alkenlar deyiladi. Quyida alkenlarning fizik xossalari keltirilgan.
Alken
Formula
Qaynash temp. oC
Zichlik, g/ml
Suyuqlanish yemp. oC
eten (etilen)
CH2=CH2
-104
-110 oС da. 0.57
-169
propen (propilen)
CH3CH=CH2
-47
-5 oC da. 0.61
-186
buten-1
C2H5CHqCH2
-6
0.595
-130
stis-buten-2
4
0.62
-139
trans-buten-2
1
0.604
-105
2-metilpropen (izobutilen)
(CH3)2C=CH2
-7
0.595
-140
stis-penten-2
37
0.66
-151
penten-1
C3H7CH=CH2
30
0.64
-165
trans-penten-2
36
0.65
-140
3-metilbuten-1
(CH3)2CHCH=CH2
25
0.65
-137
2-metilbuten-2
(CH3)2C=CHCH3
39
0.66
-134
geksen-1
CH3(CH2)3C=CH2
64
0.68
-
2,3-dimetilbuten-2
(CH3)2C=C(CH3)2
73
0.71
-
gepten-1
C5H11CH=CH2
93
0.70
-119
okten-1
C6H13CH=CH2
122
0.72
-
nonen-1
C7H15CH=CH2
146
0.73
-
desten-1
C8H17CH=CH2
171
0.74
-
Etilen molekulasi yassi xolatda va valent burchaklari 1200 ga yaqin bo’ladi. Bu C ning ikkala atomlari sp2 gibridlanishiga mos keladi. C-H gibridlangan orbitallari H ni 1s orbitali hamda uglerodning sp2 gibridlangan orbitallari qoplanishi orqali xosil bo’ladi. Etilendagi C-H bog` etandagi H ning 1s orbitali va C ning sp3 gibridlangan orbitallari qoplanishi xosil bo’ladi.
Bu uglerod atomini sp3 orbitaliga nisbatan sp2 orbitali qisqa va elektromanfiyligi yuqoriligini anglatadi. Etilendagi C atomlari o’rtasidagi sigma-bog` har bir uglerod atomlarining ekvivalent bo’lgan sp2 gibridlangan orbitallar bir-birini qoplashi oqibatida hosil bo’ladi. Pi-bog` esa har bir uglerod atomlarining 2 ta gibridlanmagan p orbitallari qoplanishi tufayli hosil bo’ladi. Bu orbitallar paralleldir va bu maksimal qoplanilishini ta’minlab beradi. Pi-bog` etilen molekulasini tekislik perpendikulyar bo’lgan simmetriyasiga ega.
Etilendagi C atomlari orasidagi sigma- va Pi- bog`larini e-elektron zichliklari taqsimlanilishi alohida bog`larga ko’ra farqlanadi. C-C li bog` atrofida aylanishi p orbitallari qoplanilishi buzilishi bilan kuzatilishi lozim va shuningdek bunday aylanish uchun bo’lgan to’siq yuqori bo’lish kerak. Masalan, o’zlarini spektral tavsiflari bilan va boshqa fizikaviy xossalari bilan farqlanadi.
Bu ikkala fazoviy izomerlar 450-5000 S da bir-biriga aylanadi va bu 65 kkal tartibdagi stis-trans bir-biriga aylanishi aktivlanish energiyasiga mos keladi. Bu izomerlanish rekstiyasini o’tuvchi holati buralgan strukturaga ega va bu erda ikkala atomlarini Pi-orbitallari bir-biriga perpendikulyardir.
1,2-dideytero etilen ikkala shakllari stereoizomeriya uchun tabiiy holatdir va geometrik yoki stis-trans izomeriya deb ataladi. Dideytero etilen ikkala diasteriomerli shakllari bir-biriga C2-C3 birlamchi bog`lar atrofida aylanayotgan butanning anti va gosh konformerlari bir-biriga aylanish kabi aylanadi.
Lekin 1,2- dideytero etilendagi ikkilamchi bog` atrofida aylanish to’sig`i 65 kkal/mol ni tashkil etadi. Butanning anti va gosh shakllarini interkonversiya to’sig`i atiga 4 kkal/mol ni tashkil etadi. Shuning uchun 1,2-dideytero etilenning ikkala stereoizomerlari 1000C da ham stabil turadi, butanning anti va gosh shakllari esa bir-biriga aylanishi faqat 2300C da to’xtaydi. Eslatib o’tish kerakki butanning anti va gosh shakllari konformastion izomerlardir. 1,2-dideytero etilen ikkita izomerlari konfigurastion izomerlardir.
Alkenlar izomeriyasi. Uglerod atomlari n ≥ 4 soniga teng bo’lgan hamda CnH2n tarkibli oddiy alkenlar uchun izomeriyani 3 ta turi mavjuddir:
1. Uglerodli skelet izomeriyasi.
2. Ikkilamchi bog` holat izomeriyasi.
3. Geometrik izomeriya. Bunda ikkilamchi bog` maydoniga nisbatan o’rin oluvchilar fazoviy turishi bilan ifodalanadi.
Alkenlarni ikkilamchi bog`ida alfa va betta dio’rinalmashganlar holatida vodorod yoki boshqa xil o’rin oluvchilar 1 ta stis- xolati yoki xar xil trans- xolatida turishi mumkin va bu 2 ta stereoizomerlar hosil bo’lishiga imkon beradi, bularni stis-trans izomerlar yoki geometrik izomerlar deyiladi.
STis-trans molekulaning izomerlari axiraldir, chunki simmetriya maydonlariga ega. Shuningdek bir-biriga nisbatan ular diastereomerlardir.
Hozirgi vaqtda alkenlarning stis-trans nomenklaturasi asosan alkenlarni ikkilamchi bog`i ostida alfa va betta o’rin almashganlar uchun qo’llaniladi. Uchta yoki to’rtta xar xil o’rin oluvchilar bo’lganda konfigurastion izomerlar stis-trans nomlanish sistemasi adashmovchilikka olib keladi. IYUPAK nomenklaturasi geometrik izomerlar uchun boshqa nomlanish sistemasini taklif etadi. Bunda R, C sistemasi bo’yicha ikkilamchi bog` ostidagi o’rin oluvchilarni aniqlashga asoslangan. (Kan-Ingold-Prelog sistemasi). Agar R, C sistema bo’yicha katta bo’lgan ikkita guruxlar ikkilamchi bog`ning bir tomonida joylashsa bu diasteomer Z- xarfi bilan belgilanadi. Agarda bu katta guruxlar ikkilamchi bog`ning ikkala tomonlarida joylashsa bu diastereomer E- xarfi bilan belgilanadi. Quyida keltirilgan misollarda ikkilamchi bog`ning uglerod ikkala atomlarini R, C sistema bo’yicha katta o’rinbosarni (1) xarfi bilan belgilangan.
Sis-trans nomeklaturasiga ko’ra Z-E nomenklaturasi qulaydir. Ikkilamchi bog` ostidagi o’rin oluvchilarni xar qanday yig`indisida alkenlarni E- yoki Z- qatorlariga mansubligini aniqlashga imkon beradi.
