Organik birikmalarning tuzilish nazariyasi

Organik moddalar izomeriyasi

Organik birikmalarning son jihatdan juda ko‘pligining asosiy sabablaridan biri ular orasida izomeriyaning keng uchrashidir. Izomeriya (grekcha isos-teng va meros-qism) atamasini fanga 1832-yilda Y.Y.Berselius kiritdi.

Tarkibi va molekulyar massasi bir xil, tuzilishi va xossalari turlicha bo‘lgan birikmalarga izomerlar deyiladi. Organik birikmalarda uchraydigan izomeriya turlarini quyidagicha sinflash mumkin:
Izomeriya

Tuzilish izomeriyasi Fazoviy izomeriya Dinamik izomeriya

(stereoizomeriya) (tautomeriya)

a) uglerod skeletining izomeriyasi a) geometrik izomeriya

b) holat izomeriyasi b) optik izomeriya
d)o‘zaro holat izomeriyasi d) diastereomeriya
e) metameriya e) aylanma izomeriya
f) valent izomeriya (konformatsiya)

Izomeriyaning turlari bilan tegishli mavzularda tanishib boramiz.

Organik birikmalardakimyoviy bog‘lanishning elektron nazariyasi

M.Plank (1900-yil), Lui-de-Broyl (1924-yil), E.Shredinger (1926-yil), Geyzenberg (1927-yil) va boshqalarning tadqiqotlari natijasida kvant mexanikasi yaratilgandan keyin kimyoviy bog‘ tabiatini to‘liq tushunish uchun imkoniyat tug‘ildi. Noorganik kimyo kursidan ma’lumki, energiyasi va fazoviy konfiguratsiyasi bilan farq qiladigan s-, p-, d-orbitallar va ulardagi elektronlar mavjud.

Barcha s-AO sferik simmetriyaga (fazoviy shakli sharsimon tuzilishga) ega. Boshqa elektron orbitallari esa sferik simmetriyaga ega emas. Masalan, p-AO fazoviy chegarasi gantelsimon bo‘lib, ular fazoning x,y,z-o‘qlari bo‘ylab aniq yo‘nalishga ega(3-rasm). Bu AO-orbitallar koordinata o‘qlariga nisbatan simmetrik va fazoviy yo‘nalishidan qat’iy nazar o‘zaro ekvivalentdir. Atomdagi uchala p-orbitallar o‘zaro perpendikulyar joylashadi.

p-Orbitallar ikki qismdan iborat. Bu qismlarni ajratuvchi nuqtada elektronning bo‘lish ehtimolligi nolga teng. Sxematik tarzda p-orbital ko‘pinchabelgisi bilan ifodalanadi.



3-rasm. Uglerodning atom orbitallari

s- va p-orbitallardan tashqari d-orbitallar ham bor. Lekin organik birikmalar tarkibidagi atomlarda bu orbitallar deyarli uchramaydi. Sof s- va p-orbitallardan tashqari gibrid orbitallar ham mavjud(tegishli mavzularda ko‘rib chiqiladi).

Kimyoviy bog‘ hosil bo‘lishida atomlarning valent elektronlari- sirtqi (valent) qavatlaridagi elektronlargina ishtirok etadi. Chunki ichki qavatlarning elektronlari yadro bilan juda mustahkam bog‘langan va yuqori ionlanish potensiallariga ega(4-rasmda uglerodning turli AO laridagi elektronlar energiyalari taqqoslangan va tegishli ionlanish potensiallarining qiymatlari keltirilgan).

4-rasm. Uglerod atomi ionlanish potensiallari qiymatlari
Atomlarning murakkab tuzilganligi aniqlangandan keyingina kimyoviy bog‘lanish to‘g‘risida mukammal nazariyalar yaratish mumkin bo‘ldi. Bunday nazariyani V.Kossel va G.Lyuis 1915-1916-yillarda yaratdilar. Ularning fikricha, atomlar kimyoviy bog‘lanish hosil qilishda sirtqi elektron qavatlarini barqaror dublet yoki oktet holatiga keltirishga intiladi. Bu qanday amalga oshirilishini tushuntirishga kelganda, Kossel va Lyuis nazariyalaridagi farq ko‘rinadi.
Ion bog‘lanish. Kossel elementlar barqaror oktet hosil qilish uchun elektron qabul qiladi yoki elektron chiqaradi deb qaraydi. Natijada zaryadli zarrachalar-ionlar hosil bo‘ladi. Elektron chiqargan atom musbat, qabul qilgani esa manfiy ionga aylanadi. Qarama-qarshi zaryadlar – ionlarning elektrostatik tortishishi tufayli molekula vujudga keladi:

Atomlar o‘rtasidagi bunday bog‘lanish ion yoki elektrovalent, ba’zan geteropolyar bog‘lanish deb ataladi. Ko‘pchilik noorganik birikmalar uchun xarakterli bo‘lgan ion bog‘lanish elektromanfiyligi katta farq qiladigan atomlar orasida vujudga keladi.