Organik birikmalarning tuzilish nazariyasi

Organik birikmalarning tuzilish nazariyasi

Reja:

1. 
   Organik moddalar izomeriyasi
   
2. 
   Organik birikmalardakimyoviy bog‘lanishning elektron nazariyasi
   
3. 
   Atom orbitallarning gibridlanishi
   

XIX asr o‘rtalarida minglab yangi organik moddalar olindi va katta daliliy material to‘plandi. Lekin dalil va ma’lumotlarni umumlashtiruvchi, kimyoviy o‘zgarish va qonuniyatlarni asoslab beruvchi nazariyaning yo‘qligi organik kimyoni yana-da rivojlanishiga to‘sqinlik qildi.

Dastlabki nazariya sifatida radikallar nazariyasi (Gey-Lyussak, Vyoler, Libix) vujudga keldi. Bu nazariyaga muvofiq noorganik moddalar atomlardan tuzilgani singari organik moddalar radikallar (bir yoki bir necha atomlardan iborat qoldiqlar)dan tuzilgan. Kimyoviy reaksiyalarda bu radikallar bir modda tarkibidan ikkinchisiga o‘zgarmasdan o‘tadi. Organik kimyoning rivoji radikallar nazariyasini tasdiqlaganday bo‘ldi. Chunki CH₃metil, C₆H₅CObenzoil kabi radikallar topildi. Lekin radikallarni sof holda ajratib olish ishlarining natijasiz chiqqanligi va ayrim reaksiyalarda radikallarning ham o‘zgarishi aniqlanganligi sababli bu nazariya fanda uzoq hukm surmadi.
1853-yilda Sh.Jerar tiplar nazariyasini yaratdi. Bu nazariyaga asosan organik moddalar noorganik moddalar (tiplar)dan bir yoki bir necha vodorod atomlari o‘rnini organik qoldiqlar olishidan hosil bo‘ladi. Dastlab organik moddalarning to‘rtta tipi yaratildi:

Vodorod tipi: Suv tipi:

metan etan metil dimetil
spirti efir

Vodorod xlorid tipi: Ammiak tipi:

metil sian metilamin trimetilamin
xlorid xlorid
1858-yilda A.Kekule metan tipini taklif qildi:

metan etan propan metil xloroform
xlorid

Tiplarga asoslanib, organik birikmalarning sinflarga ajratilgani bu nazariyaning yutug‘i edi. Tiplar nazariyasining kamchiligi shundaki, u kimyoviy usullar yordamida moddalarning tuzilishini o‘rganish mumkinligini rad etdi.

1857-yilda A.Kekule va A.Kolbe uglerodning 4 valentliligini, A.Kekule va A.Kuper uglerod atomlari o‘zaro bog‘lanib, zanjir hosil qilish qobiliyatiga egaligini aniqladilar. 1861-yilda A.M.Butlerov ko‘p yillik nazariy va eksperimental tadqiqotlari asosida organik birikmalarning kimyoviy tuzilish nazariyasini yaratdi. Kimyoviy tuzilish nazariyasining asosiy qoidalari va undan kelib chiqadigan muhim xulosalar quyidagilardir:
1. Organik modda molekulasi atomlarning tartibsiz to‘plami emas, undagi atomlar bir-biri bilan valentligiga muvofiq ravishda muayyan izchillikda va tartibda bog‘lanadi.
Molekulaning fizikaviy va kimyoviy xossalarini uning tarkibidagi atomlar soni va ularning bog‘lanish tartibi belgilaydi. Bu bog‘lanish tartibi molekulaning tuzilish (struktura) formulasi deyiladi.
2. Har bir modda faqat bittagina tuzilish formulasiga ega.
3. Ikki va undan ortiq modda molekulalarining tarkibi va molekulyar massalari bir xil bo‘lib, ulardagi atomlarning bog‘lanish tartibi turlicha bo‘lsa, izomeriya hodisasi kelib chiqadi. Bunday birikmalar izomerlar deyiladi.
4. Alohida reaksiyalarda butun molekula emas, balki uning bir qismi kimyoviy o‘zgarishga uchraydi, shu sababli hosil bo‘ladigan mahsulotlarni o‘rganish bilan uning tuzilishi haqida aniq fikr yuritish mumkin. Moddaning haqiqiy tuzilishi, uni boshqa aniq tuzilishli moddalardan sintez qilish yoki tuzilishi aniq bo‘lgan boshqa moddaga aylantirish yo‘li bilan isbotlanadi.
5. Modda tarkibiga kiruvchi atomlarning kimyoviy tabiati (boshqacha aytganda, moddaning reaksiyaga kirishish xususiyati) shu atomlar boshqa atomlar bilan qanday bog‘langanligiga qarab o‘zgaradi. Atomlar kimyoviy xususiyatining bunday o‘zgarishi bevosita bog‘langan atomlarning o‘zaro ta’sirlashishidan kelib chiqadi. Bilvosita bog‘langan atomlarning o‘zaro ta’sirlashishi nisbatan kuchsiz bo‘ladi.
Tuzilish nazariyasining eng katta yutuqlaridan biri shundaki, u izomeriya hodisasini tushuntirib berdi.
A.M.Butlerov tuzilish nazariyasiga asoslanib, propil spirtini ikkita, butil spirtini esa to‘rtta izomer holida mavjud bo‘lishini oldindan aytib berdi.
Tuzilish nazariyasining mohiyatini, ya’ni faqat tarkib (empirik formula) moddaning fizikaviy va kimyoviy xossalarini ifodalay olmasligini quyidagi misolda tushuntirish mumkin. C₂H₆O tarkibli birikma uchun ikki xil tuzilish muvofiq keladi:



etil spirt dimetil efir

Etil spirt 78C da qaynaydigan suyuqlik, dimetil efir esa -24C da qaynaydigan gazsimon modda. Ularning fizikaviy va kimyoviy xossalari ham bir-biridan keskin farq qiladi. Demak, moddalarning xossalari ularning faqatgina tarkibiga emas, balki tuzilishiga ham bog‘liq.

1874-yilda Vant-Goff va Le-Bellar organik birikmalar molekulalarida atomlarning fazoviy joylashish nazariyasi (tetraedrik nazariya)ni yaratib, organik kimyoning rivojiga katta hissa qo‘shdilar.