Uglevodorodlarning bir va ko'p galogenli hosilalari

Uglevodorodlarning bir va ko'p galogenli hosilalari Reja: Nukleofil almashinish reaksiyalarining mexanizmi. Galogenalkanlarni degidrogalogenlash Galoidalkillar izomerlanishi, olish usullari Alkanlardagi bir yoki bir necha vodorod atomlarining galogenlarga almashinishidan hosil bo'ladigan birikmalarga ularning galogenli hosilalari deyiladi. Alkanlarning galogenli hosilalari molekulasidagi galogen atomlarining soniga qarab mono-, di- va poligalogenli hosilalarga bo'linadi. Monogalogenalkanlarning umumiy formulasi CnH2n+1X (XF, Cl, Br, I). Galogen atomining birlamchi, ikkilamchi yoki uchlamchi uglerod atomi bilan bog'langanligiga qarab, monogalogenalkanlar birlamchi RCH2X, ikkilamchi R2CHX va uchlamchi R3CX bo'lishi mumkin. Galogenalkanlarning nomlanishi quyidagi misollarda keltirilgan: 1-xlorpropan (S*) 2-brompropan (S) propil xlorid (R**) izopropil bromid (R) Sistematik nomenklaturada bosh zanjirni raqamlash alifbo tartibida birinchi aytiladigan o'rinbosar yaqin tomondan boshlanadi: 2-metil-4-xlorpentan 2-brom-4-metilpentan 2-brom-5-ftor-4-metil-3-xlorgeksan Monogalogenalkanlarda uglerod skeletining va galogenning holat izomeriyasi uchraydi. Masalan, C4H9Cl tarkibli monoxloralkanning to'rtta strukturaviy izomeri (1-xlorbutan, 2-xlorbutan, 2-metil-1-xlorpropan, 2-metil-2-xlorpropan) bor. Bu izomerlarning tuzilish formulalarini o'zingiz yozing. Galogenalkanlarning asosiy olinish usullari quyidagi sxemada keltirilgan: Galogen atomining elektromanfiyligi katta bo'lgani uchun galogenalkanlarda uglerod-galogen bog'i elektron bulutining zichligi galogenga tomon siljigan (galogen atomining -I- effekti). C-F, C-Cl, C-Br, C-I qatorida kimyoviy bog'ning energiyasi kamayib, uzunligi va qutblanuvchanligi esa ortib boradi. C-I bog'ining energiyasi eng kichik, qutblanuvchanligi eng katta bo'lganligi bois yodalkanlar nukleofil almashinish reaksiyalariga eng oson, ftoralkanlar esa, aksincha eng qiyin kirishadi (amalda kirishmaydi). Monogalogenalkanlar reaksiyaga kirishish qobiliyati kuchli bo'lgan organik moddalar jumlasiga kiradi. Ular kirishadigan ayrim reaksiyalar quyidagi sxemada keltirilgan: Reaksiyalar sxemasidan ko'rinib turibdiki, galogenalkanlar yordamida organik birikmalarning deyarli barcha sinflariga mansub bo'lgan moddalarni sintez qilish mumkin. Nukleofil almashinish reaksiyalarining mexanizmi. Monogalogenalkanlar uchun xarakterli bo'lgan nukleofil almashinish reaksiyalari, galogen atomi bilan bog'langan alkil guruhlarining tuzilishiga qarab SN1-(monomolekulyar nukleofil almashinish) va SN2-(bimolekulyar nukleofil almashinish) mexanizmlari bo'yicha boradi. Bu mexanizmlarni monogalogenalkanlarning ishqor bilan reaksiyasi misolida ko'rib chiqamiz: R-Br + NaOH R- OH + NaBr Metil bromidning ishqoriy muhitda gidrolizlanishi asosan SN2-mexanizm bo'yicha boradi: Bu reaksiyaning tezligi ikkita zarracha (HO:- va CH3Br) ning konsentratsiyasiga bog'liq. VKCH3Br:OH- Shuning uchun bu mexanizm SN2-(bimolekulyar nukleofil almashinish) deyiladi. Uchlamchi galogenalkanlarning gidrolizlanishi SN2-mexanizmda bormaydi. Chunki uchta hajmli alkil guruhlari molekulaning galogenga qarama-qarshi bo'lgan tomonini to'sib, ˉ:OHning qisman musbat zaryadlangan uglerod atomiga yaqinlashuvini qiyinlashtiradi. Shuning uchun uchlamchi galogenalkanlarning, (masalan, uchlamchi butil bromidning) ishqoriy muhitda gidrolizlanishi SN1-mexanizmda ikki bosqichda boradi. Birinchi (sekin boradigan) bosqichda faqat bitta modda (uchlamchi butil bromidi) molekulasida kovalent bog' uzilgani uchun bunday mexanizm monomolekulyar deyiladi: o'tish solvatlangan holati ionlar Tez boradigan ikkinchi bosqichda karbokation nukleofil bilan reaksiyaga kirishib, uchlamchi butil spirtni hosil qiladi: Bu ikki bosqichli reaksiyaning tezligi faqat uchlamchi butil bromidning konsentratsiyasiga (uning ionlanish tezligiga) bog'liqbo'lib, :OH- ionlarining konsentratsiyasiga bog'liq ...