|
AROMATIK UGLEVODORODLAR (ARENLAR)
Aromatik birikmalar odatda karbotsiklik birikmalar deb ataladi, ularning molekulalarida oltita uglerod atomidan iborat maxsus tsiklik guruh - benzol yadrosi mavjud. Bunday guruhni o'z ichiga olgan eng oddiy modda uglevodorodli benzoldir; bu turdagi boshqa barcha aromatik birikmalar benzolning hosilalari hisoblanadi.
Aromatik birikmalarda benzol halqasi mavjudligi sababli ular ba'zi xossalari bo'yicha to'yingan va to'yinmagan alitsiklik birikmalardan, shuningdek, ochiq zanjirli birikmalardan sezilarli darajada farqlanadi. Aromatik moddalarning o'ziga xos xususiyatlari, ularda benzol yadrosi mavjudligi sababli, odatda aromatik xususiyatlar va benzol yadrosi, mos ravishda aromatik yadro deb ataladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, "aromatik birikmalar" nomi endi o'zining asl to'g'ridan-to'g'ri ma'nosiga ega emas. Bu birinchi o'rganilgan benzol hosilalarining nomi edi, chunki ular xushbo'y hidga ega yoki tabiiy aromatik moddalardan ajratilgan. Hozirgi vaqtda aromatik birikmalarga yoqimsiz hidga ega bo'lgan yoki umuman hidga ega bo'lmagan ko'plab moddalar kiradi, agar ularning molekulasida (4n+2) umumlashtirilgan elektronli tekis halqa bo'lsa, bu erda n 0, 1, 2, 3 qiymatlarini olishi mumkin va Gyukkel qoidasidir.
BENZOL QATORINING AROMATIK UGLEVODORODLARI
Aromatik uglevodorodlarning birinchi vakili - benzol C6H6 formulasiga ega. Bu modda 1825 yilda M. Faraday tomonidan kashf etilgan. Siqish yoki sovutish jarayonida hosil bo'lgan suyuqlikda, deb ataladigan. ko'mirni quruq distillash jarayonida olinadigan yorug'lik gazi. Keyinchalik, ko'mirni quruq distillashning boshqa mahsulotida - ko'mir smolasida benzol topildi (A. Xoffman, 1845). Bu juda qimmatli modda bo'lib chiqdi va keng qo'llanilishini topdi. Keyin juda ko'p organik birikmalar benzolning hosilalari ekanligi aniqlandi.
Benzolning birinchi tuzilishi 1865 yilda taklif qilingan. Nemis olimi A.Kekule:
Ushbu formula oltita uglerod atomining ekvivalentligini to'g'ri aks ettiradi, lekin benzolning bir qator maxsus xususiyatlarini tushuntirmaydi. Masalan, toʻyinmagan boʻlishiga qaramay, benzol qoʻshilish reaksiyalariga moyillik koʻrsatmaydi: u bromli suv va kaliy permanganat eritmasini rangsizlantirmaydi, yaʼni toʻyinmagan birikmalarga xos sifat reaksiyalarini bermaydi.
Benzolning tuzilishi va xossalarining xususiyatlari kimyoviy bog'lanishning zamonaviy kvant mexanik nazariyasi ishlab chiqilgandan keyingina to'liq tushuntirildi. Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, benzol molekulasidagi barcha oltita uglerod atomi sp2-gibrid holatda. Har bir uglerod atomi boshqa ikkita uglerod atomi va bitta tekislikda yotgan bitta vodorod atomi bilan s-bog'larni hosil qiladi. Uchta s-bog' orasidagi bog'lanish burchaklari 120 ° dir. Shunday qilib, barcha oltita uglerod atomlari bir tekislikda yotib, muntazam olti burchakli (s - benzol molekulasining skeleti) hosil qiladi.
Har bir uglerod atomida bitta gibridlanmagan p-orbital mavjud. Bunday oltita orbital yassi s-skeletga perpendikulyar va bir-biriga parallel joylashgan (a-rasm). Oltita elektronning barchasi bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashib, p-bog'larni hosil qiladi, ular qo'sh bog'larning hosil bo'lishidagi kabi juft bo'lib lokalizatsiya qilinmaydi, lekin bitta p-elektron bulutiga birlashadi. Shunday qilib, benzol molekulasida dumaloq konjugatsiya amalga oshiriladi. Ushbu konjugatsiyalangan tizimdagi eng yuqori p-elektron zichligi s-skelet tekisligidan yuqorida va pastda joylashgan (b-rasm).
Natijada, benzoldagi uglerod atomlari orasidagi barcha bog'lanishlar tekislanadi va uzunligi 0,139 nm ni tashkil qiladi. Bu qiymat alkanlardagi bir bog'lanish uzunligi (0,154 nm) va alkenlardagi qo'sh bog'lanish uzunligi (0,133 nm) o'rtasida oraliq hisoblanadi. Obligatsiyalarning ekvivalentligi odatda tsikl ichidagi doira sifatida tasvirlanadi (v-rasm). Uchta oddiy C-C, uchta qo'sh va oltita C-H bog'lari mavjudligidan kelib chiqqan holda hisoblangan benzol molekulasining hosil bo'lish energiyasi 5355 kJ/mol. Dairesel konjugatsiya 150 kJ/mol energiya ortishi beradi. Bu qiymat konjugatsiya energiyasi - benzolning aromatik tizimini buzish uchun sarflanishi kerak bo'lgan energiya miqdori.
Ushbu elektron struktura benzolning barcha xususiyatlarini tushuntiradi. Benzol qo'shilish reaktsiyalariga kirishi qiyin, tk. bu nomuvofiqlikka olib keladi. Bunday reaktsiyalar faqat juda og'ir sharoitlarda mumkin.
(n + 2) umumlashtirilgan elektronlarga ega tekislik halqasi bo'lsa, aralashma aromatik xususiyatga ega bo'lishi kerakligi haqidagi qoidani ishlab chiqdi, bu erda n 1 qiymatlarini qabul qilishi mumkin, 1,2,3 va boshqalar. Ushbu qoidaga ko'ra, 6,10,14 va boshqalarni o'z ichiga olgan tizimlar. umumlashgan elektronlar aromatikdir. Bunday uglevodorodlarga benzol ( n =1), naftalin ( n =2) va antrasen ( n =3) misol boʻla oladi.
Antrasen Naftalin
Xushbo'ylik deganda ba'zi to'yingan birikmalarning qo'shimchalar emas, balki almashtirish reaktsiyalariga osongina kirishi va oksidlovchi moddalar, harorat va boshqalar ta'siriga chidamliligi tushuniladi. Bu kontseptsiya benzol qatori birikmalarining, xususan CnH2n-6 tarkibidagi uglevodorodlarning xossalarini o'rganish natijasida shakllangan bo'lib, ular formal to'yinmagan bo'lishiga qaramay, osongina almashtirish reaktsiyalariga kiradi va oksidlovchi moddalarga chidamli.
Do'stlaringiz bilan baham: |
