radikal yoki gomolitik uzilish deyiladi:
CH
4
→ CH
3
•
+ H
•
Hosil bo`ladigan radikallar reaksion sistemasidagi molekulalar bilan yoki
bir–birlari bilan o`zaro ta`sirlashadi.
2. Agar bog`lanish uzilganda umumiy elektronlar jufti bitta atomda qolsa, u
holda ionlar–kation va anion hosil bo`ladi. Bunday mexanizm ionli yoki
13
geterolitik mexanizm deyiladi. U organik kationlar yoki anionlar hosil bo`lishiga
olib keladi:
CH
3
Cl → CH
3
+
+ :Cl
–
CH
3
Li → Li
+
+ H
3
C
–
Organik ionlar keyingi o`zgarishlarga uchraydi. Bunda organik kationlar
nukleofil («yadroni sevadigan») zarralar bilan, organik anionlar esa–elektrofil
(«elektronlarni sevadigan») zarralar bilan reaksiyaga kirishadi, masalan:
CH
3
+
+ :OH
–
→ CH
3
OH H
3
C
–
: + H
+
→ CH
4
Ionli mexanizm, odatda, qutbli kovalent bog`lanish (uglerod–galogen,
uglerod–kislorod) uzilishida kuzatiladi.
Mavzuga oid tayanch iboralar.
Organik kimyo fani–organik moddalarni tashkil qiluvchi uglerod
birikmalarining kimyosini o`rganuvchi fan.
Vitalistik ta`limot–organik moddalar o`simlik va hayvonlar organizmida
qandaydir «Hayotiy kuch» ta`sirida paydo bo`ladi, ularni sintetik usullar bilan
olish mumkin emas deb hisoblanuvchi ta`limot.
Organik birikmalar–tarkibida uglerod elementi mavjud bo`ladigan
birikmalar.
Gomologlar–kimyoviy xossalari jihatidan o`xshash, tarkibi bir–biridan
CH
2
= metilen guruhiga farq qiladigan birikmalar.
Atsiklik birikmalar–molekulasi zanjirsimon bo`lgan organik birikmalar.
Siklik birikmalar–molekulasi halqasimon bo`lgan organik birikmalar.
Karbosiklik birikmalar–halqasida faqat uglerod atomlari mavjud bo`lgan
organik birikmalar.
Geterosiklik birikmalar–halqasida uglerod atomlaridan tashqari boshqa
element atomlari (kislorod, azot, oltingugurt) ham mavjud bo`lgan organik
birikmalar.
Uglevodorodlar–faqat uglerod va vodoroddan tarkib topgan organik
birikmalar.
Kislorodli organik birikmalar–tarkibida uglerod, vodorod va kislorod
atomlari mavjud bo`lgan organik birikmalar.
14
Azotli organik birikmalar–tarkibida uglerod, vodorod, kislorod va azot
atomlari mavjud bo`lgan organik birikmalar.
Takrorlash uchun savol va masalalar.
1. Organik kimyo fani nimani o`rganadi, bu fan qachon shakllana boshladi?
2. Organik birikmalarning necha xil o`ziga xos xususiyatlari mavjud?
3. Gomologlar deb qanday turdagi organik birikmalarga aytiladi?
4. Atsiklik va siklik birikmalar deb qanday turdagi organik birikmalarga aytiladi,
ular qanday sinflarga bo`linadi?
5. Uglevodorodlar tarkibida qanday turdagi element atomlari mavjud bo`ladi?
6. Kislorodli organik birikmalarga kiradigan moddalar sinflarini sanab bering.
7. Azotli organik birikmalarga kiradigan moddalar sinflarini sanab bering.
8. Atsiklik, karbosiklik va geterosiklik birikmalarga misollar keltiring.
9. Organik reaksiyalar necha turga bo`linadi?
10. Radikal yoki gomolitik uzilish deb qanday uzilish turiga aytiladi?
11. Ionli yoki geterolitik uzilish deb qanday uzilish turiga aytiladi?
Mavzuga oid adabiyotlar.
1. G. P. Xomchenko. «Kimyo», Oliy o`quv yurtlariga kiruvchilar uchun.
Toshkent, «O`qituvchi» nashriyoti, 2007.
2. A. G. Muftaxov, H. T. Omonov, R. O. Mirzayev. «Umumiy kimyo»,
Toshkent, «O`qituvchi» nashriyoti, 2002.
3. M. M. Abdulxayeva, O`. M. Mardonov. «Kimyo», Toshkent,
«O`zbekiston» nashriyoti, 2002.
4. A. A. Abdusamatov, R. Mirzayev, R. Ziyayev. «Organik kimyo»,
Toshkent, «O`qituvchi» nashriyoti, 2002.
5. I. M. Primuhamedov. «Organik ximiya», Toshkent, «Meditsina»
nashriyoti, 1987.
6. S. I. Iskandarov, A. A. Abdusamatov, R. A. Shoymardonov. «Organik
ximiya», Toshkent, «O`qituvchi» nashriyoti, 1979.
7. O. S. Sodiqov, O. Y. Yo`ldoshev, K. S. Sultonov. «Organik ximiya»,
Toshkent, «O`qituvchi» nashriyoti, 1971.
15
A. M. Butlerovning organik moddalarning kimyoviy tuzilish nazariyasi.
Reja.
1. Radikallar nazariyasi;
2. Tiplar nazariyasi;
3. A. M. Butlerovning organik moddalarning kimyoviy tuzilish nazariyasi va
uning asosiy qoidalari;
4. A. M. Butlerovning organik moddalar kimyoviy tuzilish nazariyasining
ahamiyati.
Radikallar nazariyasi. XIX asr o`rtalariga kelib amaliy kimyoning
rivojlanishi natijasida ko`p sonli tajriba materiallari to`planib qoldi. Binobarin,
ularni o`zida birlashtiradigan, umumlashtiradigan va kimyoning kelajakdagi
rivojlanishiga yo`l ochib beradigan nazariya kerak edi. Bu nazaryani rus olimi A.
M. Butlerov yaratib, birinchi marta 1861–yili tabiatshunoslarning Germaniyada
bo`lib o`tgan s`ezdida e`lon qildi.
Bu o`rinda shuni aytib o`tish kerakki, boshqa hamma hazariyalar kabi A. M.
Butlerovning kimyoviy tuzilish nazariyasi ham o`z–o`zidan vujudga kelib qolmadi.
Tuzilish nazariyasining vujudga kelguniga qadar ham organik kimyoda shunga
o`xshash nazariy tasavvurlar mavjud edi. Bu nazariy tasavvurlar radikallar va tiplar
nazariyasi hisoblanar edi. Radikallar nazaryasi XIX asr boshlarida vujudga keldi.
Radikallar nazaryasining asoschilari Gey–Lyussak, F. Vyoler va Yu. Libixlar
bo`lib, bu nazariyaga ko`ra organik molekulalar tarkibida atomlar guruhi–
radikallar mavjud, ular kimyoviy reaksiyalarda o`zgarishsiz bir molekuladan
ikkinchi bir molekulaga o`tadi. Masalan:
C
6
H
5
O
C
H
C
O
C
6
H
5
OH
C
Cl
O
C
6
H
5
C
ONa
O
C
6
H
5
C
O
C
6
H
5
NH
2
16
Bu reaksiyalarda o`zgarmaydigan guruh (C
6
H
5
–C=O) borligi aniqlandi va u
benzoil radikali deb ataldi. Radikallar musbat yoki manfiy zaryadlarga ega,
shuning uchun ham musbat va manfiy radikallar bir–biriga tortilib molekulalarni
hosil qiladi. O`sha vaqtdagi organik birikmalarning radikallariga qarab guruhlarga
ajratilishi organik kimyoning qisman rivojlanishiga yo`l ochib berdi. Ammo bu
nazariya uzoq yashamadi va tezda inqirozga uchradi. Rus olimi T. Ye. Lovis sirka
kislota bilan quyidagi reaksiyalarni amalga oshirdi:
CH
3
O
OH
C
Cl
C
O
CH
3
NH
2
C
O
CH
3
sirka kislota sirka kislota xlorangidridi sirka kislota amidi
Bu reaksiyalarda atsetil guruhi o`zgarmasdan bir moddadan ikkinchi bir
moddaga o`tishi tasdiqlandi, ammo quyidagi reaksiyalarda radikal ham o`zgarishi
kuzatiladi:
CH
3
–COOH
HCl
Сl
2
CH
2
Cl–COOH
HCl
Сl
2
CHCl
2
–COOH
HCl
Сl
2
CCl
3
–COOH
sirka kislota monoxlorsirka kislota dixlorsirka kislota trixlorsirka kislota
Fransuz kimyogari Dyuma tajriba yo`li bilan yuqori molekulali yog`
kislotalar radikalidagi vodorodlar ham xlorga almashinishini aniqladi.
Olib borilgan ushbu tadqiqotlar oqibatida radikallar nazariyasi o`z kuchini
butunlay yo`qotdi va uning o`rniga tiplar nazariyasi vujudga keldi.
Tiplar nazariyasi. Tiplar nazariyasining asoschisi Sh. Jerar bo`lib, uni J.
Dyuma, A. Loran va A. Kekulelar qo`llab–quvvatladilar. Ushbu nazariyaga ko`ra
hamma organik birikmalar tiplar deb atalgan oddiy anorganik birikmalarning
hosilalari hisoblanadi. Bu tiplardagi bir yoki bir necha vodorod atomlari o`rniga
radikallar almashinishi natijasida organik moddalar hosil bo`ladi. Masalan,
H–H H–O–H H–NH–H H–Cl H–CH
2
–H
vodorod tipi suv tipi ammiak tipi vodorod xlorid tipi metan tipi
Suv tipidan spirtlar, oddiy efirlar va karbon kislotalar hosil qilinadi,
masalan: CH
3
–O–H CH
3
–O–CH
3
CH
3
–CO–OH
metil spirti dietil efir sirka kislota
17
Ammiak tipi orqali aminlar va boshqa azotli organik birikmalar sistemaga
solingan va tuzilishi tushuntirib berilgan, masalan:
C H
3
N H
2
C H
3
N H
C H
3
C H
3
N
C H
3
C H
3
metilamin dimetilamin trimetilamin
Sh. Jerar uglevodorodlarni vodorod tipidan, galogenli hosilalarni vodorod
xlorid tipidan hosil qilinadi deb tushuntirdi. Shunday qilib, organik moddalar
ma`lum sistemaga solindi. Mazkur tiplar nazariyasining ahamiyati ham shundadir.
XIX asrning 50–yillarida organik kimyo fani yana ham taraqqiy etadi,
murakkab tuzilishli organik birikmalar sintez qilinadi. Tiplar nazariyasi bu
birikmalarning tuzilishini tushuntirib bera olmay qoladi. Ya`ni, nazariya
amaliyotdan orqada qolib ketdi.
A. M. Butlerovning organik moddalar kimyoviy tuzilish nazariyasi va
uning asosiy qoidalari. XIX asrning 50–yillariga kelib, kimyoda bir qancha fan
yangiliklari yaratildi. Fransuz olimi E. Franklend tomonidan 1853 yilda valentlik
tushunchasi kiritildi, nemis olimlari F. Kekule va A. Kolbelar tomonidan 1857
yilda uglerodning to`rt valentlik ekanligi aniqlandi, 1858 yilda nemis olimlari F.
Kekule va A. Kuperlar tomonidan uglerod atomlari bir–birlari bilan birikib C–C
bog` hosil qilishi isbot qilindi.
Yuqorida aytib o`tilgan kimyo fanining yutuqlariga to`g`ri yondasha olgan
A. M. Butlerov 1861 yilda organik birikmalar kimyoviy tuzilishining ilmiy
nazariyasini bayon etdi. Mazkur nazariya atom va molekulalar moddalarning real
mavjud bo`lgan qismidir, atomlar molekulada o`zaro ma`lum tartibda birikkan va
ularning birikish tartibini kimyoviy usullar yordamida isbotlash mumkin, degan
xulosalarga asoslanadi.
A. M. Butlerovning organik birikmalar kimyoviy tuzilish nazariyasi
quyidagicha ta`riflanadi: «Murakkab zarraning kimyoviy tabiati elementar tarkibiy
qismlarning tabiati, ularning miqdori va kimyoviy tuzilishi bilan aniqlanadi».
Organik moddalar kimyoviy tuzilish nazariyasining asosiy qoidalari
quyidagilardan iborat:
18
1. Molekuladagi hamma atomlar bir–birlari bilan o`z valentliklariga muvofiq
ravishda ma`lum izchillikda birikkan. Molekulada atomlarning bunday izchillikda
birikishi kimyoviy tuzilish deyiladi.
2. Moddalarning xossalari ularning tarkibiga qanday atomlar va qancha
miqdorda kirganligiga qarab emas, balki ularning qanday tartibda birikkanligiga
bog`liq bo`ladi.
3. Berilgan moddaning xossalarini o`rganish natijasida uning molekula
tuzilishini aniqlash, molekulasining tuzilishidan esa uning xossalarini oldindan
aytib berish mumkin.
4. Modda molekulasidagi atomlar va atomlar guruhlari o`zaro bir–biriga
ta`sir etadi.
5. Kimyoviy reaksiyalarda modda molekulasini tashkil etgan barcha atomlar
emas, balki ayrim atomlar yoki atomlar guruhlari ham ishtirok etadi. Masalan:
2C
2
H
5
OH + 2Na → 2C
2
H
5
ONa + H
2
↑
A. M. Butlerovning organik moddalar kimyoviy tuzilish nazariyasining
ahamiyati.
A. M. Butlerovning organik moddalar kimyoviy tuzilish nazariyasi organik
kimyoning rivojlanishida katta ahamiyatga ega bo`ldi. Chunki mazkur nazariyani
juda yaxshi bilgan har qanday kimyogar bu haqda ilmiy tafakkur yarata oladi va
o`zi sintez qilayotgan moddaning tuzilishini oldindan biladi.
Organik moddalar kimyoviy tuzilish nazariyasi organik kimyo fani nazariy
asosining poydevori hisoblanadi. Bu nazariya yordamida hali topilmagan yangi
moddalarning borligi va ularning tuzilishini aniqlash imkoniyati mavjud. Bu
nazariyadan butun dunyoning kimyogar olimlari hozirga qadar foydalanib
kelmoqdalar. Bu nazariyaning rivojlanishi va boyishida A. M. Butlerovning
shogirdlari va izdoshlari V. V. Markovnikov, A. M. Zaysev, Ye. Ye. Vagner, A.
Ye. Arbuzov va boshqalar katta hissa qo`shdilar.
Tuzilish nazariyasining kashf etilganiga 146 yil bo`lgan bo`lsa ham, u o`z
ahamiyatini yo`qotgani yo`q. Organik kimyo fanining yangi–yangi yutuqlari bu
nazariyani yangi dalillar bilan boyitmoqda va asosiy ma`nosining to`g`ri ekanligini
19
isbotlamoqda. Organik birikmalarning xossalari ularning elektron va fazoviy
tuzilishiga bog`liq ekanligi endilikda ma`lum. Shunga ko`ra, A. M. Butlerovning
kimyoviy tuzilish nazariyasining hozirgi zamon ta`rifini quyidagicha ifodalash
mumkin: murakkab zarraning kimyoviy tabiati uning tarkibiga, kimyoviy, elektron
va fazoviy tuzilishiga bog`liq bo`ladi.
Mavzuga oid tayanch iboralar.
Radikallar nazaryasi–moddalar organik radikallar asosida hosil bo`ladi deb
hisoblanuvchi nazariya.
Benzoil radikali–radikallar nazariyasi bo`yicha o`zgarmaydigan guruh.
Tiplar nazariyasi–moddalar tiplar asosida hosil bo`ladi deb hisoblanuvchi
nazariya.
Kimyoviy tuzilish–molekuladagi hamma atomlar bir–birlari bilan o`z
valentliklariga muvofiq ravishda ma`lum izchillikda birikkan tuzilish.
Takrorlash uchun savol va masalalar.
1. Kimlar radikallar nazariyasining asoschilari hisoblanadi, ular qanday fikrni ilgari
surdilar?
2. T. Ye. Lovis qanday tajribani amalga oshirdi?
3. Kimlar tiplar nazariyasining asoschilari hisoblanadi, ular qanday fikrni ilgari
surdilar?
4. Suv va ammiak tiplaridan qanday turdagi birikmalar hosil bo`ladi?
5. Sh. Jerar fikriga ko`ra uglevodorodlar va galogenli hosilalar qanday tiplardan
hosil qilinishi mumkin?
6. Valentlik tushunchasi kimyo faniga qachon va kim tomonidan kiritildi?
7. Nemis olimlari A. Kekule va A. Kolbe hamda A. Kekule va A. Kuperlar
tomonidan qanday qonuniyatlar aniqlandi?
8. Organik moddalarning kimyoviy tuzilish nazariyasi qachon kashf qilindi, uning
asosiy qoidalari nimalardan iborat?
9. Organik moddalarning kimyoviy tuzilish nazariyasining ahamiyati nimalarda
ko`rinadi?
20
Mavzuga oid adabiyotlar.
1. G. P. Xomchenko. «Kimyo», Oliy o`quv yurtlariga kiruvchilar uchun.
Toshkent, «O`qituvchi» nashriyoti, 2007.
2. A. G. Muftaxov, H. T. Omonov, R. O. Mirzayev. «Umumiy kimyo»,
Toshkent, «O`qituvchi» nashriyoti, 2002.
3. M. M. Abdulxayeva, O`. M. Mardonov. «Kimyo», Toshkent,
«O`zbekiston» nashriyoti, 2002.
4. A. A. Abdusamatov, R. Mirzayev, R. Ziyayev. «Organik kimyo»,
Toshkent, «O`qituvchi» nashriyoti, 2002.
5. I. M. Primuhamedov. «Organik ximiya», Toshkent, «Meditsina»
nashriyoti, 1987.
6. S. I. Iskandarov, A. A. Abdusamatov, R. A. Shoymardonov. «Organik
ximiya», Toshkent, «O`qituvchi» nashriyoti, 1979.
7. O. S. Sodiqov, O. Y. Yo`ldoshev, K. S. Sultonov. «Organik ximiya»,
Toshkent, «O`qituvchi» nashriyoti, 1971.
21
Alkanlarning gomologik qatori va nomlanishi. Metan, uning xossalari.
Uglevodorod radikallari.
Izomeriya. Izomerlar va ularning nomlanishi.
Reja.
1. Uglevodorodlar tushunchasi va ularning turlari;
2. Alkanlarning gomologik qatori va nomlanishi;
3. Alkanlarning tabiatda uchrashi va olinish usullari;
4. Alkanlarning fizik–kimyoviy xossalari;
5. Alkanlarning ishlatilish sohalari;
6. Izomerlar va ularni nomlay olish.
Uglevodorodlar–ikkiтa element–uglerod va vodoroddan tarkib topgan eng
oddiy organik birikmalar.
Uglevodorodlar
molekulasidagi uglerod
atomlarining hosil qilgan
skeletlariga qarab uch turga bo`linadi:
1. Alifatik (ochiq zanjirli) uglevodorodlar o`z navbatida ikkiga bo`linadi:
1. To`yingan metan qatori uglevodorodlari yoki alkanlar;
2. To`yinmagan uglevodorodlar–ular o`z navbatida uchga bo`linadi:
a) Etilen qatori uglevodorodlari yoki alkenlar;
b) Atsetilen qatori uglevodorodlari yoki alkinlar;
c) Diyen qatori uglevodorodlari yoki alkadiyenlar.
2. Alisiklik (yopiq halqali) uglevodorodlar yoki sikloalkanlar.
3. Aromatik uglevodorodlar–ular o`z navbatida ikkiga bo`linadi:
a) Oddiy aromatik uglevodorodlar yoki arenlar;
b) Kondensirlangan (tutash benzol halqali) aromatik uglevodorodlar.
Boshqa barcha organik birikmalar sinfining asosini uglevodorodlar tashkil
qiladi. Uglevodorodlar molekulasidagi bir yoki bir nechta vodorod atomlari o`rnini
turli xil atomlar yoki atomlar guruhlari bilan almashinishi hisobiga galogenli
hosilalar, spirtlar, aldegidlar, ketonlar, karbon kislotalar, aminlar kabi organik
birikmalar sinflari hosil bo`ladi.
22
Alifatik uglevodorodlar molekulalaridagi uglerod atomlarining vodorod
atomlariga nisbati va kimyoviy xossalariga, shu jumladan, biriktirib olish
reaksiyalariga moyilligiga qarab quyidagi guruhlarga bo`linadi:
1. To`yingan uglevodorodlar–molekulalaridagi uglerod atomlari o`zaro
oddiy bog`lar orqali bog`langan bo`lib, ular biriktirib olish reaksiyalariga
kirishmaydi.
2. To`yinmagan uglevodorodlar–molekulalaridagi uglerod atomlari o`zaro
qo`shbog` yoki uch bog` orqali bog`langan bo`lib, ular biriktirib olish
reaksiyalariga kirishadi.
Тo`yingan metan qatori uglyevodorodlari (alkanlar yoki parafinlar).
Molekulasidagi uglerod atomlari bir–birlari bilan faqat oddiy (birlamchi)
bog`lar orqali bog`lanib, qolgan valentliklari vodorod atomlari bilan birikkan
uglevodorodlar to`yingan metan qatori uglevodorodlari deb ataladi. Ularning
xalqaro nomi alkanlar, tarixiy nomi esa parafinlar (lotincha «parum offinis»–faol
emas) deyiladi. Ularning umumiy formulasi C
n
H
2n+2
bo`lib, dastlabki vakili CH
4
–
metandir.
To`yingan
uglevodorodlarning
hammasi
vodorodga
batamom
to`yingandir. Ularning uglerod atomlari sp
3
–gibridlanish holatida, demak oddiy
(birlamchi) bog`lanishli bo`ladi.
Nomenklaturasi.
Alkanning
uglerod
zanjiri
tarmoqlanmaganligini
ta`kidlash uchun ko`pincha normal (n–) so`zi qo`shiladi, masalan:
CH
3
–CH
2
–CH
2
–CH
3
n–butan
Alkan molekulasidan vodorod atomi ajralganda uglevodorod radikali
(qisqacha R) deyiladigan bir valentli zarralar hosil bo`ladi. Bir valentli
radikallarning nomi uglevodorod nomidagi –an qo`shimchani –il qo`shimchaga
almashtirib hosil qilinadi.
Uglevodorod molekulasidan ikki atom vodorod olinganda ikki valentli
radikallar hosil bo`ladi. Agar vodorod atomlari bitta uglerod atomidan tortib
olingan bo`lsa –an qo`shimcha –iliden, agar vodorod atomlari ikkita qo`shni
uglerod atomlaridan tortib olingan bo`lsa –an qo`shimcha –ilen qo`shimchaga
almashtiriladi. Radikal CH
2
= metilen deyiladi.
23
CH
4
–
metan
C
2
H
6
– etan
C
3
H
8
–
propan
C
4
H
10
–
butan
C
5
H
12
–
pentan
CH
3
–
metil
C
2
H
5
– etil
C
3
H
7
–
propil
C
4
H
9
–
butil
C
5
H
11
–
pentil
C
6
H
14
– geksan
C
7
H
16
–
geptan
C
8
H
18
–
oktan
C
9
H
20
–
nonan
C
10
H
22
–
dekan
C
6
H
13
–
geksil
C
7
H
15
–
geptil
C
8
H
17
–
oktil
C
9
H
19
–
nonil
C
10
H
21
–
detsil
Izomerlarni nomlash uchun ikki xil nomenklaturadan ko`p foydalaniladi:
eski–ratsional va yangi–sistematik yoki xalqaro nomenklatura.
Ratsional nomenklaturaga ko`ra uglevodorodlar metanning bitta yoki bir
nechta vodorod atomlari o`rnini radikallar olgan hosilalari sifatida qaraladi. Agar
formulada bir xil radikallar bir necha marta takrorlanadigan bo`lsa, u holda ular
grek sonlari bilan ko`rsatiladi: di–ikki, tri–uch, tetra–to`rt, penta–besh, geksa–olti.
Masalan:
CH
4
CH
3
CH
2
CH
3
metan dimetilmetan
Xalqaro nomenklaturaga ko`ra uglevodorod nomiga bitta uglerod zanjiri
asos bo`ladi, molekulaning qolgan barcha qismlari o`rinbosarlar sifatida qaraladi.
Asosiy zanjir radikalga yaqin turgan uglerod atomidan boshlab raqamlanadi,
radikalning holati ko`rsatiladi, asosiy zanjirda joylashgan uglerod atomlari soni
bo`yicha nomlanadi. Masalan:
C H
2
C H
2
C H
2
C H
2
C H
3
C H
3
C H
3
C H
C H
2
C H
2
C H
3
C H
3
n–geksan 2–metilpentan
Do'stlaringiz bilan baham: |