Analitik kimyoda organik reagentlar

Mavzuning maqsadi va vazifalari: XIX asrning o'rtalarigacha tabiiy organik moddalar (masalan, hayvonot va o'simlik ekstraktlari) sifatli yoki miqdoriy tahlildan asosiy foydalanish. 19-asrning ikkinchi yarmidan 1920-yillarga qadar 1930-yillarda sun'iy reagentlar sintetik organik reaktivlar tomonidan sintezlana boshladi. 1950-yillarning oxirlarida ishlab guruh guruhining tahlilini tahlil qilgandan so'ng, odamlar turli ionlarning funktsional tahlil guruhlarini qidirdilar, organik reagentlarni ko`plab ko`rsatishdi, reaktivlarning ko'plab amaliy qiymatlarini sintez qilishdi (mis reagentlar, mis reagentlar, kadmiyum reaktivlari, berilyum reagentlari, toriy reaktivlari va boshqalar). 1950 yillargacha kompleks kimyosi, asosan, sifatli aniqlash, yomg'ir ajratish va gravimetrik tahlil qilish uchun ikkilamchi shilat yog'inlari reaktsiyasiga asoslangan edi. Murakkablashtirilgan titrlash usuli asosan 1950-yillarning boshida 1960-yillarning boshiga qadar ishlatilgan. 1960-yillarning oxirida boshlanganidan boshlab, xlorat organik erituvchi ekstraktsiyasini rivojlantirganda, diqqat fotometrik tahlilga o'tdi.
I BOB
1.1 Organik reagentlar haqida umumiy ma’lumot.
Bu mavzuda organik reagentlarning analitik kimyodagi roli, ishlatilish sohasi, organik reagent xossasining u tutgan funksional guruhlar turiga va soniga va halqada joylashgan o’rniga bog`liqligi, kompleks shosil qiluvchi funksional guruhlar turi, reagentning dentantligi, halqalar soni, halqa a’zolari soni(xelat effekti), kompleks birikmaning barqarorligini oshirish, funksional guruhlar fazoviy omillarining va halqaga o’rinbosarlar kiritilishining kompleks birikma barqarorligiga ta’siri yoritiladi.

Hozirgi zamon analitik kimyosida organik reagentlarning ro`li beqiyos kattadir. Ular selektiv reagentlar sifatida ajratish. aniqlash, miqdoriy aniqlash (gravimetriyada, fotometriyada, titrimetriyada, ekstraksion-fotometriyada) metodlarida keng ko’lamda ishlatiladi. Organik moddalar ekstragentlar, indikatorlar: kislota asosli, oksidlanish qaytarilish, adsorbsion, metalloxrom indikatorlar sifatida ishlatiladi. Organik reagentlar ta’sirini nazariy asoslash ularni ma’lum maqsadga yo’naltirilgan sintez olib borishga, reagentlarning xossalarini ular ma’lum holatlariga o’rinbosarlar kiritish bilan o’zgartirishga imkon beradi.

Organik birikma, agar uning molekulasida ma’lum atom gruppirovkalari ya’ni funksional guruhlar yoki kopleks hosil qiluvchi bo’lsa o’zini reagent sifatida namayon qiladi.
Organik birikma 1 ta funksional guruh tutgan bo’lsa kislota asos xossasini namoyon qiladi va anorganik birikma ioni bilan oddiy birikma yoki monodentantli kompleks birikma xosil kiladi.
Bunday reagentlarning kislotalari quyidagi guruhlar tutadi: -SON, SO₃N - ON va boshqalar: asos rolini o’ynaydiganlariga asosan turli sinf aminlar kiradi va ulardagi azot protonga nisbatan akseptorlik xossasini namoyon qiladi. Bunday reagentlarning reaksiyalariga misol qilib quyidagi reaksiyani keltirishimiz mumkin:

H NCOCO

Q Ag^Q Q H₂OQ H3O^Q (1)
SCCH2CH₂
S S RODANIN
yoki fenolning Fe(III) bilan
O H
3 Q Fe3Q Q 3H2OFe Q 3H3^OQ
Bu reagentlar kislotalardir. Agar ular tarkibida umumlashmagan elektron jufti tutgan atom bo’lsa u holda donor-aksentor bog` hosil qilishi ham mumkin, masalan fenol Fe^Q3 ga nisbatan ligand vazifasini ham o’tashi mumkin:

Organik reagentlarda uchraydigan asosiy kompleks hosil qiluvchi guruhlar:
1,10-fenantrolin; 8-oksixinolin:

14. 
    N
    

OH
1-(2-piridilazo)-naftol-2 (PAN)
HO
kupferon 1-nitrozo-2-naftol
N O OH
ONH4
H OOCH2CCH2COOH

14. 
    C H2 CH2 N
    

HOOCH2C CH2COOH

14. 
    OH
    

OH
Alizarin
O
Atsetilatseton
CH3 C C CH3

14. 
    O
    

DMG CH3 CH3
OHN NOH
Ditizon
Natriy dietilditiokarbaminat
SNa
Agar organik birikma molekulasida faqat kompleks hosil qiluvchi guruhlar (-NqN-, -Nq, qO, qS) bo’lsa ularning metall ionlari bilan o’zaro ta’sirini donor -aksentor bolar hisobiga kompleks birikma hosil bo’lishiga olib keladi. Masalan Fe^2Qning piridin bilan reaksiyasi: kompleks birikma hosil qiladi:
2Q
Q Fe2Q N
Ko’pchilik hollarda polidentant ligand xossalarini namoyon qiluvchi reagentlar qo’llaniladi. Ularning anorganik birikmalar ionlari bilan hosil qiladigan birikmalari halqa (yoki xelat) xarakterga ega. Masalan, geterohalqali azot tutgan asoslar 2 ta azot atomlari bilan (2,2^ - dipiridil va 1,10- fenantrolin) Fe^Q2 bilan piridinga nisbatan barqaror bo’lgan kompleks birikmalar hosil qiladi:
1,10 fenantrolin Fe (II) bilan barqaror uchta 5 a’zoli halqa hosil qiladi;

Kompleks birikmalarning asosiy halqalari

nomi	formulasi			shalqa
DDTK Na	S ( C2H5)2N C S.Na			S 4 S	M	4
8-oksixinolin	OH			C N	M	5
xromotronovaya kislota	O H NaO3S	OH	SO3Na	O	O M	6
yantar kislota	HOOC CH2 CH2 COOH					7

Shunday qilib reagentlar analitik reagentlar xossalariga ega b’lishi uchun ularda nafaqatgina tuz hosil qiluvchi yoki kompleks hosil qiluvchining bo’lishi, balki ularning shunday muxtasarligi va o’zaro joylashuvi, bo’lishi kerakki bunda ular funksional-analitik gurush (FAG) lar metall ionlari bilan halqali birikma (ya’ni xelat hosil qiladigan bo’lsin; uning barqarorligi halqalar soni va halqa a’zolari soni bilan ham (xelat effekti) aniqlanadi.
5-va 6-a’zoli halqalar tutgan kompleks birikmalar eng barqarorligi bilan ajralib turadi, ularda liganddagi valent burchaklarining deformatsiyalanishi natijasida paydo bo’ladigan kuchlanish eng kamdir. Masalan, Fe^3 ning oksalat kislota bilan kompleksi (5 a’zoli) qashrabo kislotasi bilan hosil qiladigan 7 a’zoli kompleksiga qaraganda barqarordir.

Bitta kompleks shosil qilishiga to`g`ri keladigan halqalar sonining ortishi ham kompleks birikmaning barqarorligini oshiradi. Masalan, EDTA Sa^2. yoki Mg^2 bilan 3 ta 5 a’zoli halqa hosil qiladi va barqaror.
Fenol molekulasiga 2-chi -ON guruhni kiritilishi ligandning dentantliligini oshirishga olib keladi. Ammo ikkinchi -ON guruhning kiritilishi har doim ham dentantlikni oshiravermaydi. Agar ikkinchi-ON orto-holatda bo’lsagina (fenol uchun), naftol uchun peri-holatda bo’lsagina xelat effekti kuzatiladi. Organik reagent molekulasidagi bir necha funksional guruhlarning o’zaro joylashishi juda muhimdir, masalan
N₂N-SN₂-SN₂-NH₂ kompleksi
(SN₃)₂-N- CH₂-CH₂-N-CH₃)₂ ga nisbatan barqaror bo’ladi. Dioksimlarning metallar bilan o’zaro ta’sirida fazoviy omillarning ta’siri sezilarli bo’ladi.
R C C R R C C R R C C R
NOHHON HON NOH NOH NOH
Sinforma Anti forma Amfiforma
Bular ichida eng barqaror komplekslar beradigani antiformasidir, amfiforma bilan barqarorligi kam kompleks birikmalar hosil qilsa, sinformalar esa fazoviy qiyinchiliklar hisobiga umuman kompleks hosil qilmaydi.
Bundan tashqari kompleks hosil qiluvchi o’lchamiga sham bog`liqdir. o’lchami kichik bo’lgan ion atrofida hajmi kichik bo’lgan ligandlar koordinatlashishi mumkin va ligandlar soni ham oz bo’ladi. Agar o-fenantrolin molekulasining 2 va 9 holatlariga metil radikali kiritilsa fazoviy qiyinchilik hisobiga Fe^2 ionlari bilan faqat 2 ta ligand koordinatlanadi, uchta emas, shu uchun ham u rangsiz.
F e^{2 } o’rniga Su^ olinsa metil gurushlarining kiritilishi ligandlarning koordinatlanishiga ta’sir etmaydi.
^CH3CH3 Bir ligandning o’zining birbiridan o’lchamligi bilan farq
qiladigan ionlar bilan turlicha o’zaro ta’sir reaksiyasiga kirishishidan xossalari bir-biriga yaqin bo’lgan moddalarni ajratishda foydalanish mumkin, Masalan Zn^2 va AI^3 8-oksixinolin bilan neytral komplekslar hosil qiladi, agar 2- metiloksixinolin ishlatilsa, o’lchami katta bo’lgan Zn^2ionlari bu reagent bilan neytral xelat hosil qiladi, o’lchami kichik bo’lgan AI^3 ionlari bilan faqat 2 ta ligand koordinatlanadi. AI^3 ning xelatli birikmasi musbat zaryadli bo’ladi va Zn^Q2 xelatidan farqli O’laroq, xloroform bilan ekstraksiyalanmaydi.