Organik birikmalarning kislotali va asosli xususiyatlari

Kislota
рКа
H-COOH	3,77
CH3-COOH	4,76
(CH3)3C-COOH	5,05
Cl-CH2-COOH	2,86
CH2=CH-COOH	4,25
C6H5-COOH	4,20
CH3-CºC-COOH	2,65
о-CH3-C6H4-COOH	3,91
м-CH3-C6H4-COOH	4,24
п-CH3-C6H4-COOH	4,34
о-HO-C6H4-COOH	2,98
м-HO-C6H4-COOH	4,08
п-HO-C6H4-COOH	4,58
о-NO2-C6H4-COOH	2,17
м-NO2-C6H4-COOH	3,45
п-NO2-C6H4-COOH	3,44

Biz yuqorida karboksilat anionining ichki mezomeriya tufayli barqarorlashishini ko‘rdik:

Fenolyat anionida manfiy zaryadning delokallanishi tufayli barqarorlashuv bunchalik yuqori darajada emas:

Shunping uchun fenolyat anion karboksilat anioniga nisbatan kuchli asos, fenollar esa karbon kislotalariga nisbatan kuchsiz kisldotalardir. (Brensted-Louri ta’rifidan kelib chiqadigan xulosani eslang).

Alkogolyat anionlarida manfiy zaryadning mezomer mexanizm bo‘yicha delokallanishi mutlaqo mumkin emas, balki alkil guruhning musbat induksion (qJ) ta’siri ostida manfiy zaryad kislorod atomida yanada lokallanadi: . Buning natijasida alkogolyat anion juda kuchli asos, spirtlar esa juda kuchsiz kislota xossasiga ’ga bo‘ladi.

Merkaptanlar (tiospirtlar) spirtlarga nsibatan kuchliroq kislotalardir. Bunga saba oltingugurt atomining kislorod atomiga nisbatan katta qutblanuvchanlikka ega ekani va shuning uchun manfiy zaryadning ko‘proq yoyilishi (tarqalishi, delokallanishi) mumkinligidir, Bunday delokallanishda oltingugurt atomi elektron qobiqlarining ko‘pligi ham katta rol o‘ynaydi. quyida ba’zi sprt va tiospirtlarning рК_а qiymatlari keltirilgan.

Ba’zi spirt, tiospirt va fenollarning рК_а qiymatlari

Spirt (tiospirt, fenol)	рКа
CH3-OH	15,22
CH3-CH2-OH	15,84
(CH3)3C-OH	19,2
CCl3-CH2-OH	12,24
C6H5CH2-OH	15,24
C6H5-OH	9,95
CH3-CH2-SH	10,50

Spirtalarning kislotali xususiyatini (К_а yoki рК_а) Taft tenglamasi bilan hisoblanishi mumkin. Fenollarning kislotaligi esa o‘rinbosarlarning nukleofil konstantalari s^- yordamida Gamet tenglamasi bilan aniqlanadi.

Misollar.

1. Monogaloidsirka kislota Х-СН₂-СООН larning kuchi quyidagi qatorda ortib boradi (Х-СН₂-СООН dagi X lar berilgan):

–I < -Br < -Cl < -F

p-galoidbenzoy kislotalarining kuchi esa bunga teskari bo‘lgan qatorda o‘zgaradi (Х-С₆Н₅-СООН dagi X lar keltirilgan):

-F < -Cl <-Br < –I

Buni qanday izohlash mumkin?

Yechish. Х-СН₂-СООН tarkibli kislotalarning kuchiga X-galoidlarning faqat manfiy induksion (-J) ta’siri kuzatiladi, mezomer ta’siri esa bo‘lmaydi. Galoidlarning manfiy induksion ta’siri (-J) –I < -Br < -Cl < -F qatorida ortib borgani uchun kislotalarning kuchi ham shu qatorda ortib boradi. Shunday qilib galoidsirka kislotalarining eng kuchlisi ftorsirka kislotasidir. Fikrimizni galoidsirka kislotalarining рК_а qiymatlari tasdiqlaydi.

Monogaloidsirka kislotalarining pK_a qiymatlari

Кислота	рКа
F-CH2-COOH	2,59
Cl-CH2-COOH	2,87
Br-CH2-COOH	2,90
I-CH2-COOH	3,17

p-galoidbenzoy kislotalarida galoid atomining manfiy induksion (-J) va musbat mezomer (+M) ta’sirlarini hisobga olish kerak.

Galoid atomlarining musbat mezomer (+M) ta’siri quyidagi qatorda ortib boradi:

-I < -Br < -Cl < -F

Shuning uchun p-galoidbenzoy kislotalar qatorida p-ftorbenzoy kislota eyeng kuchsiz kislotadir. Kislotalarning kuchi quyidagi qatorda ortib boradi:

-F < -Cl < -Br < -I

p-galoidbenzoy kislotalarining dissotsialanish konstanatalari ham shu qatorda ortib boradi.

p-galoidbenzoy kislotalarning dissotsialanish konstantalari

X-C6H4-COOH даги Х	Ка×10^5
F-	7,32
Cl-	10,3
Br-	11,0
I-	12,0

Qattik va yumshoq kislota va asoslar
Ma’lum bo‘lishicha, рК_а qiymat kislota va asoslarning kimyoviy xossalarini to‘liq ifodala olmaydi. Masalan, metall kationlarini (kislotalarni) ularning metallmas anionlariga (asoslarga) moyilligiga qarab ikki sinfga ajratish mumkin.

A-sinf. Al³⁺ > Mg²⁺ > Na⁺ … kationlar metallmaslarga nicbatan quyidagi qatorda moyillik namoyon qiladi: F > O > N > >Cl > Br >I > S.

Б-синф. Ag⁺ > Cd²⁺ > Au³⁺ > Sn⁴⁺ … kationlar esa metallmaslarga nisbatan yuqoridagi qatorda teskari qatorda moyillik ko‘rsatadi: S > I > Br > Cl > N > O > F.

A-sinfida barqaror birikmalar qutblanuvchanligi kam bo‘lgan elektromanfiyli katta bo‘lgan metallmaslar bilan hosil bo‘ladi. Masalan, AlF₃, MgO, Al₂O₃ … kabi birikmalar juda mustahkam va barqaror birikmalardir.

B-sinfida esa aksincha, qarorli birikmalar elektromanfiyligi kichik, ammo qutblanuvchinligi katta bo‘lgan metallmaslar bilan hosil bo‘ladi. Masalan, Ag₂S, AgI, CdI₂ va h.k. birikmalar juda barqaror birikmalardir.

A-sinfidagi kislota va asoslar «qattiq», B-sinfidagi kislota va asoslar esa «yumshoq» kislota va asoslar deb ataladi.

qoida. qattiq kislota bilan qattiq asos o‘rtasidagi reaksiya qattiq kislota bilan yumshoq asos o‘rtasidagi reaksiyaga nisbatan tezroq ketadi yoki qulay muvozanat hosil bo‘lishiga olib keladi. Masalan, F₃CI birikmasi (CF₃⁺-qattiq kislota, I^--yumshoq asos) CF₄ birikmasi (CF₃⁺- qattiq kislota, F^--qattiq asos) nisbatan qarorsiz birikmadir. Yoki CH₃F (CH₃⁺- yumshoq kislota, F--yumshoq asos CH₃I (CH₃⁺- qattiq kislota, I^-- юмшоқ asos) birikmasiga qaraganda beqarorroq moddadir. CH₄, (CH₃)₄C kabi birikmalar ayniqsa qarorli birikmalardir.

Keltirilgan qoidaga binoan, vodorod galogenid kislotalarning kuchi quyidagi qatorda ortib boradi:

HF < HCl < HBr < HI

Agar anion (asos) erituvchi (suv, spirtlar, karbon kislotalar) protoni bilan vodorod bog‘ hosil qilsa, uning qattiqligi kamayadi. Shuning uchun xajmi kichik bo‘lgan anionlar F^-, Cl^- spirt eritmalarida dimetilsulfoksid eritmasidagiga nisbatan asosliligi kam bo‘ladi, chunki ular qattiq kislota H⁺ bilan ta’sirlashadi.

Olefinlar (yumshoq asoslar) yumshoq metallar bilan kompleks hosil qiladi. Bu komplekslar katta ahamiyat kasb etib ular yordamida maxsus reaksiyalar amalga oshiriladi.

Yumshoq kislota va asoslar to‘g‘risidagi tasavvurlardan foydalanib ko‘pgina kimyoviy hodisalarni kamida sifat jihatdan tushuntirish mumkin. Masalan, fenolyat-metall bikimasini alkillashda (alkilgalogenidlar bilan) yumshoq-qattiq kislota-asos nazariyasidan foydalanish mumkin. Kislota (alkil kationi, qisman musbat zaryadlangan uglerod) qancha yumshoq bo‘lsa u yumshoq markaz (S-atomi) ga, qancha qattiq bo‘lsa qattiq anion (o-reaksion markaz) ga birikadi. Yenolyatlardan (masalan, atsetosirka efiri misolida) alkillash yo‘nalishini ham shunday tushuntirish mumkin.

Misol.

1. Natriy fenolyat suvli eritmada metilbromid va izo-propilbromid bilan alkillanganda reaksiyalarning yo‘nalish qanday bo‘ladi?

Yechish. metil bromiddan hosil bo‘ladigan qisman musbat zaryadlangan kislota (CH₃⁺) izo-propilbromiddan hosil bo‘ladigan kislota ((CH₃)₂CH⁺) ga nisbatan qattiq bo‘lgani uchun fenolyat ionining qattiq asos markazi kislorodga ko‘proq birikadi. Izo-propilbromiddan esa ko‘proq yumshoq markaz (o-) mahsuloti hosil bo‘ladi.

Foydalanilgan adabiyotlar

1. 
   Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии. 1- ва 2-жилд, Москва, «Химия», 1969-1970 й.й.
   
2. 
   Нейланд О.Я. Органическая химия. Москва, «Химия», 1990 й.
   
3. 
   Гауптман З., Графс Ю., Реманс Х. Органическая химия. Москва, «Химия», 1979 й.
   
4. 
   Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия. Москва, «Мир», 1974 й.
   
5. 
   Терией А. Свременная органическая химия. Москва, «Мир», 1- ва 2-жилд, 1980 й.
   
6. 
   Реутов О.А. теоретические основў органической химии. Москва, изд-во Московского университета, 1964 й.
   
7. 
   Днепровский А.С., Темникова Т.И. Теоретические основў органической химии. Ленинград, «Химия», Ленинградское отделение, 1991 й.
   
8. 
   Беккер Г. Введение в электронную теорию органических реакций. Москва, «Мир», 1977 й.
   
9. 
   Сайкс П. Механизмў реакций в органической химии. Москва, «Химия», 1991 й.
   
10. 
    Днепровский А.С., Караван В.С., Семёнова С.Н. Теоретические основў органической химии. Задачи и упражнения. Ленинград, «Химия», Ленинградское отделение, 1971 й.
    
11. 
    Агрономов А.Е. ва бошқалар. Задачи и упражнения по органической химии. Москва, изд-во Московского университета, 1971й.
    
12. 
    Гото Т., Хирата И., Стоут Г. Современная органическая химия в вопросах и ответах. Москва, «Мир», 1971 й.