To’yingan uglerod atomida nukleofil o’rin olish va elimirlanish reaksiyalari

TO’YINGAN UGLEROD ATOMIDA NUKLEOFIL O’RIN OLISH VA ELIMIRLANISH REAKSIYALARI .

Agar dastlabki molekula reaksiya natijasida atomlar yoki atomlar guruhi boshqa nukleofil zarrachaga almashinsa, bunday reaksiya nukleofil o’rin olish reaksiyasi deyiladi va n deb belgilanadi.

Bu reaksiyaga quyidagilar misol bo’la oladi:

+Nal

CH₃I metilyodid

+NaOH

СH₃OH metanol

NaCN

CH₃Cl CH₃CN asetonitril

+NH₃

CH₃NH₂ metilamin

+NaNO₂

CH₃NO₂ nitrometan

Nukleofil o’rin olish reaksiyalarda galogen hosilalarning reaksion qobiliyati uglevodorod radikalining tuzilishiga, galogenning tabiatiga, nukleofil zarrachaning tabiatiga bog`liq bo’ladi. Shu bilan birga reaksiya sharoiti (harorat, katalizatorning bor-yo`qligi) va erituvchining xususiyati ham katta ahamiyatga ega.

Bu tarzdagi reaksiyalarga galogenalkilning ishqor bilan reaksiyasi misol bo’la oladi:

R – Cl + NaOH → R – OH + NaCl

Hozirgi zamon tushunchalarga ko’ra nukleofil o’rin olish reaksiyalari ikki xil mexanizm bo’yicha borishi mumkin, ular Sn1 va Sn2 deyiladi. Sn2 mexanizm bo’yicha boradigan reaksiyada reaksiya tezligi alkilgalogenidning va gidroksil ionlarning (OH^-) konsentrasiyalariga bog`liq bo’ladi.

V = K[RX] [OH^- ]

Masalan: CH₃Cl + NaOH → CH₃OH + NaCl

V = K[CH₃Cl] [OH^-]

Sn1 mexanizmi bo’yicha boradigan reaksiya tezligi alkilgalogenidning konsentrasiyasiga bog`liq bo’lib, OH-ionlarning konsentrasiyasiga bog`liq emas.

V = K[RX] Sn1

Masalan: CH₃ CH₃

│ │

CH₃ - C – Br + NaOH → CH₃ - C – OH + NaBr

│ │

CH₃ CH₃

2-brom-2-metilpropan 2-metil-2-propanol

Sn1 mexanizm bilan boradigan reaksiya bilan tanishib chiqamiz. Metil xlorid o`yuvchi natriy bilan reaksiyaga kirishganda gidroksil anion metilxlorid molekulasidagi uglerod atomiga hujumni xlor atomning teskari tomonidan boshlaydi.

H Н H H

\ δ- \ / δ- /

HO ^- + H ^- C : Cl HO ... C ... Cl HO : C - H + Cl ^-

/ sp³ │ sp³ \

H H H

I II III

Sn1 mexanizm bilan boradigan reaksiyani quyidagicha tushuntirish mumkin.

Karbokation va brom anioni hosil bo’lish hodisasi sekinlik bilan amalga oshadi, spirt molekulasining hosil bo’lishi esa tezlik bilan. Birinchi bosqich reaksiya tezligini belgilaydigan bosqichdir, shuning uchun reaksiya tezligi alkilgalogenidning konsentrasiyasiga bog`liq bo’ladi.

Sn2 reaksiya mexanizmi birlamchi galogen hosilalarga xos, Sn1- esa uchlamchi galogen hosilalarga. Agar galogen atomi to’yinmagan uglerod atomi bilan yoki benzol yadrosidagi uglerod atomi bilan bog`langan bo’lsa (CH<sub>2</sub>=CHCl) yoki (C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>Cl) unda galogen atomining erkin elektronlari va qo’shbog`ning π -elektronlari o’zaro ta`sirlashib galogenning harakatchanligi kamayadi. Agar galogen atomi qo’shboqqa α - holatda joylashgan uglerod atomi bilan bog`langan bo’lsa masalan: (CH₂=CH-CH₂Cl) allilxloridda yoki (C₆H₅CH₂Cl) benzilxloridda, unda uning reaksion qobiliyati oshadi.

Bu holatda Sn1 reaksiyalari katta tezlik bilan boradi, bunday hodisani C - H bog`ining oson dissosilanishi bilan va hosil bo’ladigan kationning qo`shimcha turg`unligi bilan tushuntirish mumkin.

CH₂ = CH - CH₂⁺