|
Аренларнинг физик хоссалари
Аренлар, алканлар ва циклоалканларга нисбатан юқори зичлик ва синдириш кўрсаткичига эга. Аренлар поляр абсорбентлар томонидан яхши ютилади. Кўпчилик поляр эритувчиларда танлаб эрийди. Аренларни эриш ҳарорати нафақат уларнинг молекуляр массасига, молекулаларини шаклига ҳам боғлиқ. Молекулалар симметрик бўлгани сари, уларнинг кристалланиш ҳарорати ортиб боради. Масалан, ксилол изомерларидан симметриги бўлган пара-ксилол энг юқори кристалланиш ҳароратига эга. Дурол камроқ симметрикка эга бўлган тетраметилбензолларга нисбатан юқори ҳароратда эрийди. Аренларнинг айрим хоссалари қуйидаги 7.10-жадвалда келтирилган.
7.10-жадвал
Аренларнинг физик хоссалари кўрсаткичи
Углеводородлар
|
20 , кг/м3
|
0,1 МПа даги tқайн., 0С
|
tкрист, 0С
|
|
Октан сони
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Бензол
|
879
|
80,1
|
-5,52
|
1,5011
|
106
|
Толуол
|
866,9
|
110,6
|
-95,0
|
1,4969
|
105
|
о – Ксилол
|
880,2
|
144,4
|
-25,2
|
1,5054
|
100
|
м – Ксилол
|
864,2
|
139,1
|
-47,9
|
1,4972
|
103
|
n – Ксилол
|
861,0
|
138,4
|
-13,3
|
1,4958
|
103
|
Этилбензол
|
867,0
|
136,2
|
-95,0
|
1,4959
|
98
|
Псевдокумол
(1,2,4 – триметилбензол)
|
875,8
|
169,4
|
-43,8
|
1,5049
|
-
|
Кумол (изоприлбензол)
|
861,8
|
152,4
|
-96,0
|
1,4914
|
100
|
Дурол
(1,2,4,5–тетраметилбензол)
|
-
|
169,8
|
-23,7
|
-
|
-
|
Дифенил
|
-
|
255,6
|
96,0
|
-
|
-
|
Нафталин
|
-
|
218,0
|
80,3
|
-
|
98
|
Фенантрен
|
-
|
340,1
|
992
|
-
|
-
|
Антрацен
|
-
|
342,3
|
216,0
|
-
|
-
|
Гемимеллитол
(1,2,3 - триметилбензол)
|
894,4
|
176,1
|
-25,4
|
1,51,39
|
-
|
Пропилбензол
|
862,0
|
159,2
|
-99,5
|
1,4920
|
-
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Пренитол
(1,2,3,4 - тетраметилбензол)
|
905,2
|
205,0
|
-6,2
|
1,52,3
|
-
|
Изодурол
(1,2,3,5 - тетраметилбензол)
|
890,4
|
198,2
|
-23,7
|
1,5130
|
-
|
Изомер аренларни қайнаш ҳароратлари ўзаро кам фарқ қилади. Алкил гуруҳлари қатор жойлашган изомерлар энг юқори қайнаш ҳароратига (о-ксилол, гемимеллитол, пренитол).
Аренларнинг кимёвий хоссалари
Аренлар учун электрофиль ўрин олиш реакциялари энг характерлидир. Булар: нитролаш, сульфолаш, галогенлаш, алкиллаш, Фридель–Крафтс бўйича ациллаш, нитрозирлаш ва шу кабилар. Ҳамма кўрсатилган реакцияларнинг механизми бир хилдир:
7.11-жадвал
Ароматик ўрин олиш реакцияларида иштирок этувчи электрофиль заррачалар
Электрофиль ўрин олиш реакциясига кислота–асосли реакция сабаб бўлиб, реакцияни бошловчи электрофиль заррачани (Е+) ҳосил қилади (жадвалга қаранг). Нитролаш реакциясида электрофиль вазифасини нитроний– катион бажариб, у нитрат ва сульфат кислоталарни ўзаро таъсирлашуви натижасида ҳосил бўлади:
Сульфолаш реакциясида концентрланган H2SO4 нинг ионизацияси электрофиль реагент SO3 ҳосил бўлиши, унинг асосида SO3H+ ни ҳосил бўлиши билан кетади:
Кучли кислоталар ёки Льюис кислоталари (FeCl3, AlCl3, SnCl4 ва бошқалар) иштирокида галогенланганда (+) зарядланган галоген иони ҳосил бўлади:
Фридель–Крафтс бўйича алкиллаш реакцияси Льюис кислоталари (катализатор) иштирокида ҳам кетиб, улар алкил галогенидлар билан аввало қутбланган комплекслар, сўнгра эса ионланиш натижасида карбокатион ҳосил бўлиш реакцияси кетади:
Алкенлар ёрдамида алкиллашда ҳам карбокатион ҳосил бўлади;
ёки апротон кислоталар ва сокатализаторлар иштирокида ҳам;
Юқорида кўрсатилганидек, электрофиль Е+ ароматик бирикма молекуласи билан тезда -комплекс ҳосил қилиб, ҳосил бўлган ушбу комплекс барқарор бўлган бошқа -комплексга изомерланиши мумкин. –комплексда электрофиль молекула билан ковалент боғи орқали боғланган. Натижада, ароматик ҳалқада бутун мусбат заряд ҳосил бўлади. Бунда углерод атомларидан бири ўзаро таъсир доирасидан чиқиб, sp2 – гибридланиш ҳолатидан sp3 ҳолатга ўтади:
Шартли равишда бензолоний – иони тузилишини қуйидагича ифодалаш мумкин:
Реакциянинг охирги босқичи -комплексдан протонни узилиб чиқиши ва арен ҳосиласи молекуласини ҳосил бўлиши билан якунланади. Масалан:
Электрофиль ўрин олиш реакциясини ўрганиш (швед кимёгари Меландер) шуни кўрсатдики, нисбатан секин, чегараловчи босқич – оралиқ бирикмаларни ҳосил бўлиш босқичидир. -комплекснинг ҳосил бўлиш босқичи–тез жараёнлиги аён, демак, энг секин босқич– -комплекснинг -комплексга изомеризацияси экан.
Аренларга, уларни юқори даражада тўйинмаганлигига қарамай, бирикиш реакциялари камроқ характерлидир. Масалан, бензол алкенларни гидрирлаш шароитларида гидрирланмайди.
Электрофиль ўрин олиш реакциялари механизмини Меландер ўрганган бўлиб, изотоп усулини қўллаган. Дейтерий ва тритий билан алмашилган бирикмаларни ўрганиш шуни кўрсатдики, реакцияни чегараловчи (лимитловчи) босқич – оралиқ модда ҳосил бўлиш босқичи экан. Аренлар учун уларни юқори даражадаги тўйинмаганликларига қарамасдан, бирикиш реакциялари анча кам характерлидир. Масалан, алкенларни гидрирлаш шароитида бензол гидрирланмайди. Шунга қарамай, босим остида никель катализатори иштирокида бензол гидрирланганда у циклогексанга айланади.
Б ензолни, циклогексенни ва ён занжирида қўш боғи бор арилалкен (стирол) ни гидрирлаш нисбий тезлиги 1:150:900 га тенг.
Бензолни гидрирлаганда реакцион аралашмада циклоалкен аниқланмаган, чунки циклоалкенни гидрирланиш реакция тезлиги жуда юқори. Бензолга галогенларнинг бирикиш реакцияси ҳам мавжуд. Бу реакция эркин радикал механизми бўйича суюқ фазада фотокимёвий усул ёки инициаторларни қўллаш орқали амалга оширилади:
Бензол озонни бириктириб олиш хусусиятига эга. Бунда ҳосил бўлган триозонидни парчаланиши (сув билан) натижасида глиоксаль ҳосил бўлади:
Do'stlaringiz bilan baham: |
