Bobur nomidagi andijon davlat universiteti tabiatshunoslik va geografiya fakulteti

Gomologik qatori va izomeriyasi.

CH₃ ^C₂^H₅ ^C3^H7 ^C₄^H₉

benzol toluol etil benzol propil benzol butil benzol

CH -CH -CH

H

H C CH

CH₃

2 2 3

₃ C ₃

CH₃

propil benzol izopropil benzol yoki kumol

CH₃

C₂H₅

1,2,3-trimetil benzol
^CH3 CH₃

CH₃

1,2,4- trimetil benzol

^H₃^C CH₃

1,2,5- trimetil benzol

1-metil,2-etil benzol yoki

о- etil toluol

C₂H₅

м- etil toluol

C₂H₅

п- etil toluol

Agar yon zanjirda ikkita va undan ortiq uglerod atomlari almashingan bo’lsa u albatta izomerlarga ega.

Т. о-ksilol S.1,2- dimetil benzol

CH₃

CH₃

CH₃

Т. м- ksilol

S. 1,3- dimetil benzol

CH₃

CH₃

Т. 1,4- dimetil benzol

S. p ksilol

Aromatik radikallar umumiy holda arillar (Ar) deyiladi.

C₆H₅ - fenil radikali C₆H₅-CH₂ - benzil C₆H₅-CH= - benzilidin C₆H₄= - fenilen

Olinish usullari.

1.Toshko’mir smolasidan qayta ishlash natijasida. 2.Neft va gaz mahsulotlarini degidrogenlash natijasida:

t, kat (Ni)

CH₃ CH CH₂ CH₂ CH₂ CH₃ CH₃


^-4H2 300-400 ^oC

CH₃

yoki alifatik uglevodorodlarni degidrogenlab.

3. 
   Asetondan:
   

1,3,5-trimetil

benzol

CH₃

O

t

H₃C C CH_{3 -3H O}

2

H₃C

CH₃

3. 
   Vyurs - Fittig reaksiyasi orqali:
   

^{Cl C}2^H5

+ 2Na + Cl-C₂H₅

+ 2 NaCl

etil benzol

3. 
   Fridel-Krafts reaksiyasi asosida faqat benzol gomologlarini olinadi:
   

CH3

+ CH3Cl

AlCl₃(FeCl₃, ZnCl₂)

-HCl

toluol

3. 
   Aromatik kislota tuzlarini dekarboksillab aromatik uglevodorodlarni olinishi:
   

O

C₆H₅ C
ONa

+ NaOH ^C₆^H₆ ^{+ Na}₂^CO₃

3. 
   Asetilendan olinishi:
   

CH CH

+

CH CH

500 ^oC

HC CH

3H₃C C CH

650 ^oC

-3 H₃O
CH₃

H₃C ^CH₃

3. 
   Kondensatsiya reaksiyasi:
   

CH₂-CH₃

⁺ H₂C CH₂

AlCl3

H2SO4

3. 
   Fenollarni rux kukuni ishtirokida qizdirib olinadi:
   

C₆H₆OH  Zn  C₆H₆  ZnO

3. 
   Diazobirikmalarni spirtlar bilan qaytarib olinadi:
   

O

[C₆H₅N₂]Cl + H₃C CH₂ CH₂OH ^C₆^H₆ ^{+ H}₃^{C CH}₂ ^C

+ N₂ + HCl

H

3. 
   Benzolsulfokislotaga suv qo’shib mineral kislotalar ishtirokida qizdirib olinadi:
   

C₆ H₅  SO₃H  H₂O  C₆ H₆  H₂SO₄

3. 
   Aromatik ketonlarning qaytarilishi orqali olish .
   

C₆H₅ - CO - CH₃ + 2H₂ C₆H₅ - CH₂ CH₃ + H₂O

Fizikaviy xossalari.

Quyi vakillari suyuq va ba'zan qattiq. O’ziga xos o’tkir hidli moddalardir.

Tarkibida bitta benzol xalqasi bo’lganlari suvdan yengil. Suvda yomon eriydi, barcha organik erituvchilarda yaxshi eriydi.

Aromatik uglevodorodlar IQ-spektri benzol xalqasidagi C-H bog’lar 3000 sm^-1 da yutilishga ega, 1600-1500 sm^-1 da C-C bog’lari.

UB-spektrida esa aromatik uglevodorodlar 180-300 nm larda yutilish maksimumlariga ega.

Kimyoviy xossalari.

Aromatik uglevodorodlar asosan uch xil turdagi reaksiyalarga kirishadi.

1. 
   Birikish, II.Almashinish, III.Oksidlanish.
   

1. 
   Biriktirib olish reaksiyalari.
   

1)

+ 3 H2

100-150^oC

[Pt] Ni, Pd

siklogeksan

h

+ 3 Cl2

^H Cl

Cl ^H

_H Cl

Cl ^H

^{H Cl} H

^Cl yoki C₆H₆Cl₆

geksaxlorsiklo- geksan

3) Benzol to’yinmagan uglevodorodlarga o’xshab ozon bilan reaksiyaga kirishib, portlovchi modda - triozonidni hosil qiladi:

+ 3 O

O ^H

C

O O H

C C O

H _O

O

+ 3 H2O ^{C H}

3

² H

C C O

^O O H

C

O H

- 3 H2O _{C O} H

2. 
   Almashinish reaksiyalari.
   

1. 
   Lyuis kislotalari katalizatorligida gologenlar benzoldagi H₂ atomlarining o’rnini oladi.
   

_{+ Cl2} FeCl₃

Cl

+ HCl

Cl

+ Cl₂

+ HCl

Mexanizmi: (elektrofil almashinish).

Cl / : Cl  Cl ^  Cl ^  AlCl  Cl ^ [ AlCl ]^
3 4

+ Cl⁺
_Cl⁺

Cl

- H ⁺

-kompleks - kompleks

[ AlCl ]^  H   AlCl  HCl

4 3


^CH2Cl CHCl _{2 CCl3}

CH₃

+ Cl₂
CH₃

Cl

+
Cl

2. 
   Nitrolanish reaksiyasi (1 mol nitrat va 2 mol sulfat kislota aralashmasi nitrolovchi aralashma deb yuritiladi).
   

NO₂
+ HONO ₂

HONO₂

 2H

₂SO₄



 NO₂

 2HSO ^ 



H₃O

4

+ ⁺ _H

NO₂

+

+ NO₂

NO₂
- kompleks

+ H
- kompleks

2HSO ^  H ^ 
4



H₃O

 2H

₂SO₄

 H₂O

t, P

CH₃

CH₂-NO₂

+ H₂o

+ HONO 2

H₂SO₄

CH₃

NO₂

+

CH₃

NO₂

+ H₂O

3. 
   Sulfolanish reaksiyasi.
   

SO₃H

^{+ 2HOSO3H} + H₂O

HOSO H  2H SO 


 2HSO ^  H O

3 2 4

^{SO3H 4} ₃

4. 
   Sulfoxlorlanish reaksiyasi (radikal almashinish mexanizmida).
   

SO₂Cl

CH₂-CH₃
h

+ SO₂+Cl₂

^Cl : ^Cl h ^{2 Cl} CH₂-CH₃
+ Cl

CH-CH₃

+ HCl

CH-CH₃

+ HCl

CH-CH₃
+ SO₂

SO₂

CH-CH₃
+ Cl₂

SO₂Cl CH-CH₃

+ Cl

5. 
   Alkillash reaksiyasi (Fridel - Krafts usuli).
   

+ CH₃CH₂Cl

CH₂-CH₃

+ HCl

6. 
   Asillanish reaksiyasi (Fridel-Krafts usuli).
   

Yuqoridagi barcha reaksiyalar elektrofil almashinish mexanizmida boradi.

Bunda  - va

-komplekslar hosil bo’ladi.  - kompleks aromatiklik qoidasiga javob bermaydi, chunki unda

to’yinganlik xarakteriga ega bo’lgan uglerod atomi bor. U sp³-gibridlanishga ega.

3. 
   Oksidlanish reaksiyalari.
   

1.Benzol juda kuchli oksidlovchilar ta'sirida oksidlanadi.

+ [O]

t, V 2O5 ^HC

COOH ^COOH

+

300^oC

HC COOH
O
O + H₂O O

COOH CO₂ + H₂O

Malein angidrid

Katalizator sifatida V₂O₅ va O₂ yoki K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ qo’llaniladi. 2.Benzol gomologlari benzolga nisbatan osonroq oksidlanadi.

O

CH₃ C

OH

CH₂-CH₃

COOH

+ [O] ^{+ HCOOH}

CH₃

COOH

_4. C₆ H₅  CH ₂  CH₃  4KMnO₄  C₆ H₅COOK 

K₂CO₃  4MnO₂  KOH  2H ₂O
Benzol xalqasida yo’naltirish (orientasiya) qoidasi. Benzol xalqasida boradigan almashinish reaksiyalarining borishi quyidagi omillar bilan aniqlanadi:

1. 
   ta'sir etuvchi reagentning tabiatiga qarab elektrofil yoki nukleofil;
   

2. 
   reaksiyaning sharoiti bilan (harorat, katalizator, bosim va boshqalar);
   

3. 
   benzol xalqasidagi o’rinbosarning tabiatiga qarab keyingi kelayotgan o’rinbosarni aniq holatga yo’naltirish.
   

O’rinbosarlar yo’naltirish xususiyatiga qarab ikkiga bo’linadi.

I-tur o’rinbosarlarga elektronlarni oson beruvchi (elektrodonor) atomlar guruhi - OH, -NH₂, -NHR, -NR₂, CH₃, -OR, -NHCOR, -I, -Br, -Cl, -F .

1. 
   tur o’rinbosarlari (+I induktiv yoki + M - mezomer effektiga) ega.
   

2. 
   tur o’rinbosarlariga esa benzol yadrosidagi elektronlarni tortuvchi (elektron- akseptor) atomlar
   

guruhi: -COOH, -COOR, -COR, CO, -SO₃H, -NO₂, -CCl₃, -CN, -NH⁺₃, F va

boshqalar kiradi.

II-tur o’rinbosarlari (-I) induktiv yoki - M - mezomer effektga ega.

O _{+ O}

NH_{2 N}

^{ } _ 
 _  

 ^

I II

Benzol xalqasida I-tur o’rinbosar bo’lgan paytda (I) keyingi kelayotgan elektrofil zarracha faqat o- va p-holatlardagi vodorod atomiga almashina oladi.

Agar benzol xalqasida II-tur o’rinbosari bo’lsa keyingi kelayotgan (elektrofil zarracha) yoki

o’rinbosar faqat m-holatda vodorod atomiga almashina oladi.

Misol, agar xalqada I-tur o’rinbosari bo’lsa, elektrofil almashinish quyidagicha ketadi:

CH₃ CH₃

+ HONO ₂

NO₂

+
CH₃

+ H₂O

Nukleofil almashinish:

CH₃ CH₃

NO₂

+ OH^-

OH

Agar xalqada II-tur o’rinbosar bo’lganda elektrofil almashinish quyidagicha boradi:

^NO₂ NO₂

AlCl3

+ CH₃Cl

+ HCl CH₃

Nukleofil almashinish:

NO₂
OH

+ OH^-

Kelishilgan va kelishilmagan yo’naltirish qoidasi.

OH

X NO₂

X ^{Kelishilgan yo’naltirish}

OH

X
X

Kelishilmagan yo’naltirish

U yoki bu moddani sintez qilib olishda, reaksiya sharoitini tanlashda yo’naltirish qoidasining ahamiyati kattadir.