|
M. M. Hojimatov- andijon davlat universiteti kimyo kafedrasi dots., PhD
|
| bet | 7/131 | | Sana | 19.01.2024 | | Hajmi | 9,69 Mb. | | #141266 |
Bog'liq Органик кимё мажмуа.docx 2023 y (2)Органик реакцияларнинг турлари
Органик реакциялар кимёвий ўзгариш йўналиши ва механизми бўйича синфланади.
1. Реакция йўналиши ва охирги натижасига кўра қуйидагича синфланади:
А) битта электронни кўчиши билан борадиган оксидланиш-қайтарилиш реакциялари: D׃ + A → D∙+ + A∙ -
Б) бирикиш реакциялари (инглизча addition A): H2C=CH2 + H2 → H3C-CH3;
В) парчаланиш реакциялари (инглизча elimination E):
H3C-CH2Cl → H2C=CH2 + HCl;
Г) ўрин олиш реакциялари (инглизча substitution S):
H3C-CH2Cl + OH- → H3C-CH2OH + Cl-;
Д) қайта группаланиш ва изомерланиш реакциялари:
Е) циклобирикиш реакциялари:
Циклобирикиш реакцияси деб иккита ва ундан ортиқ тўйинмаган молекуладан битта циклик бирикма ҳосил бўлиши билан борадиган реакцияга айтилади. Бундай реакцияларда каррали боғларнинг умумий сони камаяди. Реакция перициклик ёки кўп босқичли бўлиши мумкин.
Органик реакцияларда, асосан ўрин олиш реакцияларида иштирок этувчи моддалар субстратлар ва реагентларга бўлинади. Лекин бу синфлаш шартли. Масалан галогеналканлар гидролизланиш реакцияларида субстрат, ароматик углеводородларни алкиллаш реакцияларида реагент ҳисобланади.
2. Реагентларнинг табиати ва ковалент боғнинг узилиш турига қараб реакциялар гомолитик, гетеролитик ва перициклик реакцияларга бўлинадилар.
А) Гомолитик (радикал) реакциялар-ковалент боғлар узилиши натижасида радикаллар, яъни тоқ электронли заррачалар ҳосил бўладиган реакциялар. Бундай реакцияларда янги ковалент боғ ҳам реагентни, ҳам субстратни радикали ҳисобига ҳосил бўлади. Масалан алканларнинг хлорланиш реакцияси хлор молекуласини атомларга (радикалларга) парчаланиши билан бошланади.
Cl2 → Cl* + Cl*
R-H + Cl* → R* + HCl
R* + Cl2 → R-Cl + Cl*
Гомолитик реакциялар газ фазасида ёки қутбсиз эритувчи муҳитида, юқори температура ёки юқори энергияли ёруғлик таъсирида боради.
Б) Гетеролитик (ионли) реакциялар-ковалент боғнинг қутбланиши натижасида ион жуфтлари ҳосил бўлиши билан боради. Гетеролитик реакциялар асосан қутбли эритувчиларда, мўътадил температураларда ва айрим ҳолатларда катализатор иштирокида боради.
В) Перициклик реакциялар-боғларнинг узилиши ва ҳосил бўлиши бир вақтнинг ўзида туташ циклик оралиқ ҳолат орқали борадиган реакциялар. Бундай реакцияларга айрим циклобирикиш реакциялари ва қайта группаланиш реакциялари, жумладан электроциклик реакциялар ва сигматроп қайта группаланиш реакциялари киради.
Электроциклик реакцияларда чизиқли туташ π-электронли системанинг четки қисмларидан σ-боғ ҳосил бўлади. Шунингдек, ушбу реакцияга тескари жараён ҳам электроциклик реакцияларга киради.
Сигматроп қайта группаланиш реакциясида янги σ-боғнинг ҳосил бўлади ва аввал мавжуд бўлган σ-боғ узилади. Масалан:
Гетеролитик реакцияларда ионлар ва қутбланган молекулалар иштирок этади. Қарама-қарши ион ва эритувчи молекулалари билан ўзаро таъсирлашувига боғлиқ равишда ионлар ҳар хил бўлиши мумкин.
Ковалент боғнинг қутбланиши натижасида контакт (зич) ион жуфти ҳосил бўлади: X + Y ↔ X+ Y-.
Гетеролитик реакциялар реагентнинг табиатига кўра нуклеофил ва электрофил реакцияларга бўлинади.
Нуклеофил реакцияларда янги боғ реагент (нуклеофил) нинг электрон жуфти ҳисобига ҳосил бўлади.
Нуклеофил реагентлар ўрин олиш реакцияларига киришади. Нуклеофил ўрин олиш реакциялари гетеролитик реакциялар бўлиб, реакцияга киришувчи гуруҳ нуклеофил реагент сифатида иштирок этади. Боғловчи электрон жуфти билан бирга чиқиб кетувчи гуруҳ нуклеофуг дейилади. Юқоридаги реакцияда гидроксил-ион нуклеофил, бромид-ион эса нуклеофуг ҳисобланади.
Нуклеофил заррача деб манфий зарядли ионлар (анионлар) ва тақсимланмаган электрон жуфтига эга бўлган нейтрал заррачаларга айтилади. Мисол учун NH3, RNH2, RR1NH, RR1R2N, H2O, ROH, ROR, H2S, RSH, RSR каби бирикмалар нейтрал нуклеофил заррачалар ҳисобланади.
Нуклеофил реагентлар нуклеофил атомнинг турига қараб қуйидагича синфланиши мумкин:
H-нуклеофиллар, C-нуклеофиллар, N-нуклеофиллар, O-нуклеофиллар, S-нуклеофиллар, P-нуклеофиллар.
Кислота-асос назариясига мувофиқ барча асослар нуклеофил реагентлар бўлиши керак. Аксарият ҳолатларда бу тўғри келади. Лекин бирикманинг асос хоссалари унинг протонга мойиллигини билдиради, нуклеофиллик эса кенгроқ тушунча бўлиб, реагентнинг реакцион қобилиятини кўрсатади. Масалан sp3-гибридланган углерод атомида борадиган нуклеофил ўрин олиш реакциясида нуклеофил реагент мусбат қутбланган углерод атомига мойиллигини намоён қилади. Шундай қилиб, кучсиз асос ҳам кучли нуклеофил хоссасига эга бўлиши мумкин. Бу кўп жиҳатдан нуклеофил реагентнинг ва реакцияга киришувчи бирикма-субстратнинг электрон системасини қутбланувчанлигига боғлиқ.
Электрофил реакцияларда реагент электрофил заррача ҳисобланади, янги кимёвий боғ субстратнинг электронлари ҳисобига ҳосил бўлади.
Электрофил реагентлар деб катионлар ва таркибида тўлмаган орбиталларга ва электроноакцептор хоссаларга эга бўлган молекулаларга айтилади. H+ (H-электрофиллар), галогенлар, Льюис кислоталари, карбокатионлар (C-электрофиллар), нитрозоний ва нитроний катионлари, диазоний тузлари (N-электрофиллар), пероксидлар (O-электрофиллар) каби заррачалар ва бирикмалар электрофил реагентларга мисол бўлади.
Амалда электроноакцептор заррача (масалан, галогенлар, борфторид каби) билан боғланган ҳар қандай атом электрофил бўлиши мумкин.
Умуман олганда, электрофиллик реагентнинг субстратга нисбатан нисбий реакцион қобилиятини кўрсатади.
Электрофил ўрин олиш реакцияси ҳам гетеролитик реакция бўлиб, реакцияга киришувчи гуруҳ электрофил сифатида қатнашади. Боғловчи электрон жуфти билан бирга чиқиб кетмайдиган гуруҳ электрофуг дейилади. Юқоридаги реакцияда бромид-катион электрофил, водород иони эса электрофуг ҳисобланади.
Қутбланган молекулаларда ва кимёвий боғларда ҳам нуклеофил, ҳам электрофил реакцион марказ бўлиши мумкин. Масалан, карбонил бирикмларда улерод атоми электрофил марказ, кислород атоми нуклеофил марказ ҳисобланади. Литийорганик бирикмада эса углерод атоми нуклеофил марказ, литий атоми эса электрофил марказ бўлади.
Нуклеофил ва электрофил марказларнинг нисбий реакцион қобилияти умуман молекуланинг нуклеофиллиги ёки электрофиллигин белгилайди. Шундай қилиб, карбонил бирикма электрофил реагент, литийорганик бирикма эса нуклеофил реагент ҳисобланади.
Гетеролитик реакциянинг кетиши учун ҳам нуклеофил, ҳам электрофил реагент зарур. Бу ноорганик кимёдаги оксидланиш-қайтарилиш реакцияларига ўхшаб кетади. Масалан, карбонил гуруҳга нуклеофил реагентнинг бирикиши нуклеофил бирикиш реакцияси ҳисобланади, шу билан биргаликда нуклеофил реагентга нисбатан электрофил ҳужум реакцияси ҳам ҳисобланади.
Нуклеофил ва электрофил реагентлар ҳар хил қутбланувчанлиги билан характерланади ва сифат жиҳатда қаттиқ ва юмшоқ реагентларга бўлиниши мумкин. Қаттиқ реагентлар деб паст қутбланувчанликка эга бўлган донор ёки акцептор марказ тутувчи Льюис кислоталари ва асосларига айтилади. Масалан, H2O, OH-, ROH, RO-, F-, NH3, H+, Li+, AlCl3, BF3 шулар жумласидандир.
Юмшоқ реагентлар деб юқори қутбланувчанликка эга бўлган донор ёки акцептор марказ тутувчи Льюис кислоталари ва асосларига айтилади. Масалан, R2S, RSH, RS-, I-, R-, Cu+, Ag+, Hg2+ шулар жумласидандир.
Оралиқ хоссаларни намоён қилувчи реагентлар ҳам мавжуд. Масалан, Cl-, C6H5NH2, R+.
|
| |
