Кимёвий хоссалари
Алкенларнинг реакцион қобилияти электронодонор таъсирга эга бўлган, осон қутбланадиган қўшбоғнинг мавжудлиги билан белгиланади. Қўшбоғ ёнма-ён турган С-Н (аллил ҳолат) боғларнинг фаоллигига ҳам таъсир қилади. Алкенлар бирикиш, полимерланиш, оксидаланиш, баъзан аллил ҳолатда алмашиниш реакцияларига киришади.
Алкенларнинг гидридланиши. Алкенлар фақат катализаторлар иштирокида гидирдланади.
Катализатор сифатида никел (П.Сабатье, Ж.Сандеран, 1899) ёки платина (PtO2-Адамс катализатори) ишлатилади.
Реакция натижасида иссиқлик ажралиб чиқади, яъни экзотермик реакция ҳисобланади. Бир хил таркибли алкенлар гидридланганда қўшбоғ ёнида алкил гуруҳлар қанчалик кўп бўлса гидридланиш иссиқлиги шунчалик кам бўлади. Масалан бутен-1 гидридланганда 126,8 кЖ/мол, транс-бутен-2 гидирдланганда 115,5 кЖ/мол иссиқлик ажралиб чиқади.
2. Алкенларнинг электрофил реагентлар билан реакциялари. Алкенлар электронодонор ёки нуклеофил реагентлар ҳисобланади. Электрофил реагентлар билан таъсирлашганда комплекслар ва бирикиш маҳсулотлари ҳосил бўлади. Баъзи ҳолатларда олигомерланиш ва полимерланиш реакциялари ҳам боради. Алкенлар айрим кучли кислоталар, карбокатионлар, галогенлар, боргидрид ва металларнинг ионлари билан таъсирлашади.
А) Алкенларни кучли кислоталар билан реакциялари. Алкенлар кучли кислоталар билан реакцияга киришади. Аксарият ҳолатларда кислотлар қўшбоғга бирикади.
X=Cl, Br, I, OSO3H ва бошқалар.
Гидрогалогенлаш ва сульфат кислотасининг бирикиш реакциялари яхши ўрганилган. Галогенводородлар газ фазасида ҳам, эритмаларда ҳам реакцияга киришади. Реакция тезлигига оғир металларнинг тузлари сезиларли таъсир кўрсатади.
Галогенводородлар носимметрик алкенларга икки хил йўналишда бирикиши мумкин. Аксарият ҳолатларда реакция йўналиши алкеннинг тузилишига боғлиқ. Протон углеводород ўринбосарлари камроқ бўлган (кўпроқ гидридланган) углерод атомига бирикади (Марковников қоидаси.1870).
Бу реакция классик электрон назария билан тушунтирилади. Носимметрик алмашинган молекуласи қутбланган бўлиб, алкил гуруҳлар электрондонор ўринбосарлар сифатида протоннинг бирикиш мумкин бўлган йўналишини белгилайди.
Алкил гуруҳлар кучсиз донорлар бўлганлиги учун реакция йўналиши реакция шароитига, эритувчига концентрация ва ҳароратга боғлиқ равишда ўзгариши мумкин. Эркин радикаллар билан борадиган реакциялар электроноакцептор ўринбосарлар тутувчи алкенлардаги каби Марковников қоидасига “тескари” боради.
Реакция ион механизми бўйича боради. Протоннинг бирикиши натижасида карбокатион ҳосил бўлиб, унга ўз навбатида анион бирикади. Бироқ эркин карбокатионларнинг (трет-карбокатиондан ташқари) ҳосил бўлиш эҳтимоли жуда кам, чунки улар жуда фаол заррачалар ҳисобланади. Бирикишни тримолекуляр жараён деб қараш мумкин, бунда кислотанинг битта молекуласи алкен билан нинг -комплекс ҳосил қилиб -электронларни қутблайди, иккинчиси эса анион ҳосил қилади.
Шунингдек оралиқ ион жуфтлари ҳосил бўлиши ҳам мумкин.
Бошқа анионлар ёки нуклеофил заррачалар иштирокида ҳар хил маҳсулотлар аралашмаси ҳосил бўлади.
Гидрогалогенлаш реакцияларда бирикишнинг молекуляр механизми бўлиши мумкин бўлиб, ионлар ҳосил бўлиши тўла истисно қилинади ва реакция циклик ўтиш ҳолат орқали боради.
Реакция механизми кўплаб омилларга, айниқса муҳитнинг қутбланганлигига ва алкен структурасига боғлиқ. Қутбли эритувчилар муҳитида ион механизмлар, қутбсиз эритувчиларда ва газ фазасида молекуляр механизмлар кузатилади.
Алкенларнинг сульфат кислотаси билан реакцияси катта аҳамиятга эга. Бунда алкилсульфатлар ҳосил бўлади.
Алкилсульфатлар сув билан таъсирлашиб алканолларга айланади.
Шундай қилиб сульфат кислотаси алкенларга сувнинг бирикишини таъминлайди. Алкенларни гидратлаш ҳам кислота катализаторлар иштирокида боради. Ушбу реакциялар ёрдамида саноатда алкенлардан спиртлар олинади.
Учламчи карбокатионлар ҳосил қилувчи тармоқланган алкенлар кучли кислоталар таъсирида олигомерланади ва полимерланади.
Б) Алкенларни С-электрофиллар билан реакциялари. Алкенлар кучли С-электрофилларни, масалан реакцион муҳитда ион жуфтлари кўринишида ҳосил бўладиган карбокатионларни бириктиради.
Реакция натижасида янги карбоктион ҳосил бўлиб, у ўз навбатида кейинги ўзгаришларга учрайди. Мазкур жараён алкенларни карбокатион механизми бўйича полимерланишига асос бўлган.
В) Галогенланиш реакциялари. Галогенлар алкенларга осон бирикади. Фтор жуда тез, ҳатто портлаш билан реакцияга киришса, иод суст реакцияга киришади. Буни галогенларнинг электронга мойиллиги қийматларидан ҳам кўриш мумкин:
F2 Cl2 Br2 I2
3,1 эВ 2,5 эВ 2,5 эВ 1,6 эВ
С-F боғи ҳосил бўлишида 443 кЖ/мол, С- Cl боғи ҳосил бўлишида 328 кЖ/мол, С-Br боғи ҳосил бўлишида 279 кЖ/мол, С- I боғи ҳосил бўлишида 240 кЖ/мол энергия ажралиб чиқади.
Реакция натижасида дигалогеналканлар ҳосил бўлади. Аксарият ҳолатларда бирикиш фазовий танланган -стереоселектив равишда боради. Бир нечта ҳосил бўлиши мумкин бўлган фазовий изомерлардан асосан биттаси ҳосил бўлиши билан борадиган реакциялар стереоселектив реакциялар дейилади. Галоген атомлари фақат транс- ҳолатда бирикади.
Реакциянинг стерероселективлиги галоген молекуласининг фазовий таъсири билан тушунтирилади. Алкеннинг галоген билан ўзаро таъсири натижасида қўшбоғ бўйича электрон зичлигини тақсимланиши ўзгарган -комплекс (заряд кўчириш комплекси-ЗКК) ҳосил бўлиши аниқланган. Тахмин қилинишича, -комплекс ионланиши мумкин ва шундан кейин қарама-қарши томондан галоген аниони нуклеофил ҳужум қилади.
Агар реакция эркинрадикал механизм бўйича борадиган бўлса, унда стереоселективлик кузатилмайди, цис- ва транс- изомерлар ҳосил бўлади. Радикал реакциялар ёруғлик таъсирида, пероксидлар ва бошқа радикал инициаторлар иштирокида боради.
Алкенларни бошқа анионлар ёки нуклеофиллар иштирокида галогенлаш натижасида дигалогенли бирикмалар, ҳамда аралаш бирикиш маҳсулотлари ҳосл бўлади.
Масалан, алкенлар хлорли сув билан хлорланганда хлоргидринлар (хлоралканоллар) ҳосил бўлади.
Ушбу реакция алкенга хлорнинг сувдаги эритмасида ҳосил бўладиган гипохлорит кислотасини бирикиши деб қаралиши мумкин.
- +
Cl2 + H2O HO-Cl + HCl
Г) Металл ионлари билан ўзаро таъсири. Алкенлар тўлмаган электрон орбиталларга эга бўлган металларнинг ионлари билан -комплекслар ҳосил қилади. Масалан,
H2C=CH2 + PdCl2 H2C=CH2 PdCl2
H2C=CH2 + K2PtCl4 KPtCl3(H2C=CH2) + KCl
Цейзе тузлари
Бундай комплексларнинг ҳосил бўлиши донор-акцептор ўзаро таъсир билан тушунтирилади. Электронодонор сифатида алкен, электроноакцептор сифатида эса металл иони қатнашади. Таъсирлашув натижасида қўшбоғнинг табиати ўзгаради, углерод атомларида қисман мусбат заряд пайдо бўлади.
-комплекслардаги боғнинг табиати мураккаб. Бунда қўшимча датив боғ ҳам ҳосил бўлади. Датив боғ ёки металлнинг датив эффекти деб электронодонорнинг бўшаштирувчи орбитали билан металл электронларининг ўзаро таъсири натижасида пайдо бўладиган қўшимча боғга айтилади.
Ионлар, ҳамда ўзгарувчан металлар атомлари билан -комплекслар ҳосил бўлишида алкенлар икки электронли лиганд сифатида қатнашади. Алкенларнинг -комплекслари кўплаб муҳим реакцияларда орлиқ модда бўлиши мумкин.
Симоб тузлари билан борадиган реакциялар алоҳида ўрин тутади. Сув иштирокида ўзига хос бирикиш маҳсулоти- гуруҳ тутувчи симоборганик бирикма ҳосил бўлади.
|
