Дәрістер Химия пәні және мақсаттары. Химияның негізгі түсініктері мен стехиометриялық заңдары
жүктеу/скачать 2.16 Mb. Pdf көрінісі
|
| Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия
ұлттық университеті Оқу (модульдік) жұмыс бағдарламасы (Syllabus) Басылым: екінші Ф ЕНУ 703-08-21. Оқу (модульдік) жұмыс бағдарламасы (Syllabus). Екінші басылым Кеңістік немесе геометриялық изомерия C4H8 CH3 CH CH CH3 2 - бутен CH3 C C H H CH3 H3C C C H CH H 3 цис- транс- 24 Алынуы: 1. Галогентуындылардан. Алкендерді галоген туындылардан галогенсутектерін немесе галогендерді үзіп алу арқылы жиі алады. а) моногалогентуындылардан: Моногалоген туындылар сілтілермен әрекеттескенде (дегидрогалогендеу) алкендер алынады. CH3 CH2 + KOH Cl C2H5OH CH2 CH2 + KCl + H2O ерiт. этил хлоридi этен Бұл мақсат үшін әдетте KOH немесе NaOH спирттік ерітіндісі қолданылады.Бұл жағдайда дегидрогалогендеудің бағыты жоғарыда қаралған Зайцевтің қағидасы бойынша жүреді: Галогенсутек түзілгенде сутек жалғасып тұрған CH3 CH Br CH2 CH3 CH3 CH CH CH3 + HBr 2 - бутен 2 - бром бутан ә) дигалоген туындылардан:ең аз сутектенген көміртек атомынан үзіліп алынады. R CH Cl CH2 + Zn Cl R CH CH2 + ZnCl2 алкен 2. H2SO4 әсерімен спирттерден (сусыздандыру реакция). Реакцияға алдымен үшіншілік спирттер оңай түседі, содан кейін екіншілік спирттер, ең қиын реакцияға түсетін біріншілік спирттер: CH3 C CH3 H2SO4 CH3 C CH2 + H2O OH CH3 CH3 үшіншілік бутил 2-метилпропен спирті 25 Этилен зертханалық жағдайда этил спиртінен алынады. CH3 CH2OH + HOSO3H конц. - H2O 1. CH2 CH2 + H2O t 0 CH3 CH2OH + HOSO3H - H2O CH3 CH2 OSO3H + H2O t 0 этил күкірт қышқылы CH3 CH2 O SO3H CH2 CH2 + H2SO4 t 0 2.Алкандарды дегидрлеу арқылы. Бұл процестің катализатор ретінде әдетте әдейі арналып дайындалған хром тотығы қолданылады. 3.Алкиндерді гидрлеу арқылы: Алкендерді ацетилендік көмірсутектерді жартылай «селективті» сутектендіру арқылы алады. HC CH + H2 CH2 CH2 Ni ацетилен этилен CH3 C C CH3 + H2 Pd CH3 CH CH CH3 2 - бутин 2 - бутен CH3 C C CH3 + 2Na + 2NH3 CH3 CH CH CH3 2 - бутин 2 - бутен + 2NaNH2 Физикалық қасиеттері: Этилендік көмірсутектер гомологтар қатарының алғашқы 4 мүшелері газдар, 5-тен 17-ге дейін көміртек атомдары бар олефиндер – сұйықтықтар. Одан әрі ғарай қатты заттар келеді. Алкендер суда ерімейтін заттар, олардың молекулалық массалары жоғарылаған сайын заттың қайнау температурасы мен тығыздығы артады. Қос байланысы ортасында орналасқан изомерлердің қайнау температурасы тізбек соңында орналасқан қос байланысы бар изомерлерге қарағанда жоғарырақ. R CH2 CH3 R CH CH2 + H2 R CH CH2 R CH CH2 R CH2 CH3 Cr2O3 26 Химиялық қасиеті: Алкендердің реакциялық қабілетін көрсететін негізгі құрылымдық элемент қос байланыс болады. Қос байланыс σ- және πбайланыстарынан тұрады. σ-байланыс π-байланыстан гөрі берік болғандықтан π- байланыс үзіліп, қос байланыс орнына екі атомдар немесе атомдық топтардың бірігуі арқылы σ-байланысқа оңай айналады. π-байланыс әлсіз болғаннан кейін ол өте жеңіл үзіледі, сондықтан алкендерге қосылу реакциялары тән: 1.Сутектің қосылуы. Гидрлеу реакциясы. Алкендер катализаторлардың қатысуымен сутекті қосып алады. R CH CH R / + H2 Ni R CH2 CH R / CH2 CH2 + H2 CH3 CH3 Ni этен этан 2.Галогеннің қосылуы. R CH CH2+Br 2 R CHBr CH2Br Галогендеу реакциясы ионды немесе радикалды механизм бойынша өтеді. Галогеннің атомдары радикалды механизм бойынша біріккенде мүмкін болатын ең тұрақты радикалдарды түзе отырып, ашық тұрған көміртек атомдарының біреуімен қосылады. Мысалы, пропилен болған жағдайда екі радикалдың түзілуі мүмкін: Br2 жарык 2Br CH3 CH CH2 + Br CH3 C . H CH2Br CH3 CHBr C . H2 (A) (B) 27 Радикал А оңай түзіледі және тұрақты келеді. Бұл радикалдағы бос электрон 5 CH-байланыстрадың электрондарымен қосарланып тұрады, ал Б радикалдағы бос электрон жалғыз ғана CH байланыстың электрондарымен қосарланған. Бұған тағы қосымша шеткі ашық тұрған көміртек атомының реакцияға қатысуы оңайырақ болады: CH3 C . H CH2Br Br2 CH3 CHBr CH2Br + Br . 1, 2 - дибромпропан Бірігу иондық механизм бойынша жиі жүреді. Галогеннің молекуласы электрондарды өзіне тартып алады және π-комплекс түзе отырып, қос байланысты ығыстырады. Содан кейін галогеннің теріс ионы бөлінеді. Пайда болған карбокатионға галогеннің теріс ионы бірігеді: CH3 CH CH3 CH CH2 CH3 C +H Cl CH3 CH CH2 CH2 + Cl2 Cl + : Cl - комплекс CH2 + Cl - Cl Cl 3.Гидрогалогендеу реакциясы: Симметриялы емес алкендер галоген сутек Марковников ережесі бойынша қосылады: галогенсутектің сутегісі қос байланыста тұрған сутегісі көп көміртек атомына барып қосылады, ал галоген керісінше. Марковников ережесі молекуласының полярлығын және ионды механизмді түсіндіреді. R CH CH2 + HBr R CHBr CH3 Егер галогенсутектің қосылуы сутек пероксидінің қатысуымен жүрсе онда бұл реакция Марковников ережесіне бағынбайды және радикалды механизм бойынша жүреді (Караш эффектісі): R CH CH2 + HBr R CH2 R-O-O-R CH2 Br 28 H2O2 + 2HBr 2Br + 2H2O CH3 CH CH2 + Br |