1-деңгей Органикалық синтезі пәнінің мазмұны мен мақсаты
Екінші текті бағдарлар (мета-бағдарлар)
жүктеу/скачать 5,06 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 17. Галогенді көмірсутектер. Табиғи каучук
| Екінші текті бағдарлар (мета-бағдарлар) – бензол ядросынан электрондарды алып (қабылдайтын) атомдар тобы (электронды қабылдаушы):
– SO3H, – NO2, – CHO, – COR, – COOH, – COOR, – CN, –CCl3, – NH3+, – NR3+ Электронды тартып алатын орынбасарлар -M-әсерін және/немесе -I-әсерін көрсетеді және конъюгацияланған жүйеде электрон тығыздығын төмендетеді, мысалы: Бұл алмастырғыштар электрон тығыздығын бензол сақинасынан, әсіресе орто және пара позицияларында өздеріне қарай жылжытады, мета позициясында ішінара теріс заряд жасайды. Сондықтан электрофил көміртек атомдарына осы позицияларда емес, электронның тығыздығы біршама жоғары болатын мета күйінде шабуыл жасайды. Бензол сақинасындағы жалпы электрон тығыздығын төмендететін екінші түрдегі барлық бағдарлар оның электрофильді орын басу реакцияларында белсенділігін төмендетеді. Осылайша, төмендегі қосылыстардың электрофильді алмастыру жеңілдігі қатарда төмендейді: толуол C6H5CH3 > бензол C6H6 > нитробензол C6H5NO2 Бағдарлау әрекетінен басқа, орынбасарлар бензол сақинасының реактивтілігіне де әсер етеді: бірінші текті ориентациялар (галогендерден басқа) екінші орынбасушыны енгізуді жеңілдетеді; екінші түрдегі ориентанттар (және галогендер) оны қиындатады. 17. Галогенді көмірсутектер. Табиғи каучук Көмірсутектердің галогентуындылары — көмірсутек молекуласындағы бір немесе бірнеше сутек атомдарының орнын галоген атомдарына алмастырғанда түзілетін қосылыстар екендігімен таныссыңдар. Химиялық белсенді болғандықтан, галогеналкандар органикалық синтезде кең қолданылады. Галогенді қосылыс құрамындағы көміртек пен сутек арасындағы С — Н байланыс энергиясы көміртек пен галоген С — Гал (фтордан басқа) байланысының энергиясынан едәуір жоғары. Химия ғылымы тұрғысынан бұл қосылыстар класына бір немесе бірнеше сутегі атомдары сол немесе басқа галогенмен ауыстырылатын барлық көмірсутектер жатады. Бұл заттардың өте кең категориясы, өйткені олардың өндірістік маңызы зор. Қысқа уақыт ішінде адамдар галогенденген көмірсутектердің барлығын синтездеуді үйренді, оны қолдану медицинада, химия өнеркәсібінде, тамақ өнеркәсібінде және күнделікті өмірде қажет. Бұл қосылыстарды алудың негізгі әдісі - зертханалық және өнеркәсіптік синтетикалық жол, өйткені олардың ешқайсысы табиғатта кездеспейді. Галоген атомының болуына байланысты олар жоғары реактивті. Бұл олардың химиялық синтезде аралық өнімдер ретінде қолдану салаларын едәуір дәрежеде анықтайды. Галогенді көмірсутектердің өкілдері көп болғандықтан, оларды әр түрлі критерийлер бойынша жіктеу әдетке айналған. Негізі - бұл тізбектің құрылымы да, байланыстың еселігі, сонымен қатар галогендер атомдарының айырмашылығы және олардың орналасуы. Бөлудің бірінші нұсқасы барлық органикалық қосылыстарға қолданылатын жалпы қабылданған принциптерге негізделген. Жіктеу көміртегі тізбегі түрінің айырмашылығына, оның циклділігіне негізделген. Осы негізде мыналар бар: қаныққан галогенделген көмірсутектер; қанықпаған; хош иісті; алифатикалық; ациклді. Келесі бөліну галоген атомының түріне және оның молекуладағы сандық құрамына негізделген. Сонымен, мыналар бар: моно туындылар; ди-туындылар; үш-; тетра-; пента туындылары және т.б. Егер галогеннің түрі туралы айтатын болсақ, онда кіші топтың атауы екі сөзден тұрады. Мысалы, монохлоро туындысы, триодио туындысы, тетрабромохалалкенен және т.б. Сонымен қатар тағы бір жіктеу нұсқасы бар, оған сәйкес қаныққан көмірсутектердің галогенденген туындылары негізінен бөлінеді. Бұл галоген бекітілген көміртек атомының саны. Сонымен, мыналар бар: бастапқы туындылар; екінші; үшінші және т.б. Галогенді көмірсутектер өнеркәсіпте және химиялық синтезде кеңінен қолданылады. Біз қанықпаған және хош иісті өкілдер туралы айтқан болатынбыз. Енді ұқсас сериядағы барлық қосылыстарды қолдану салаларын жалпы белгілейік. Құрылыста. Еріткіштер ретінде. Маталар, резеңке, резеңке, бояғыштар, полимерлі материалдар өндірісінде. Көптеген органикалық қосылыстардың синтезі үшін. Фтор туындылары (фреондар) - тоңазытқыш қондырғыларындағы салқындатқыш заттар. Олар пестицидтер, инсектицидтер, фунгицидтер, майлар, кептіру майлары, шайырлар, жағар майлар ретінде қолданылады. Олар оқшаулағыш материалдарды өндіруге және т.б. Каучуктар табиғи және синтездік болып бөлінеді. Табиғи каучук көксағыз, таусағыз сияқты кейбір өсімдіктердің сүтті шырындарында болады. Табиғи каучукты, негізінен, Бразилияда өсетін гевея ағашынан алады. Каучук алу үшін өсімдіктің қабығын кертіп тіледі. Сол тіліктен ағатын сүтті шырынды (латексті) — каучуктың коллоидті ерітіндісін жинап алады. Сосын ерітіндіге электролитпен әсер етіп немесе қыздырып коагуляциялап (ірілендіріп) каучук жасайды. Эксперименттік жолмен каучук, негізінен, 2-метилбутадиен-1,3-тің (изопреннің) полимері (С5Н8)n екені анықталды. Изопреннің полимерлену реакциясын диендер тақырыбында қарастырдық. Полимерлену барысында молекулалар бір-бірімен 4-және 1-көміртек атомдары арқылы өзара сызықты қосылады. Табиғи каучук изопреннің цис-олимері, құрамындағы метилен топтары—СН2 қос байланыстың бір жағын ала орналасады. Изопреннің құрылым мономері ретті қайталанып отырады. Полимердің осындай құрылымының аркасында оған майыскақтық қасиет тән болады. Каучук макромолекулаларының құрылысы сызықтық болғанымен, түзу созылып жатпай, оратылып бірнеше рет иіліп түйіншектеліп жатады. Каучукты созған кезде, олар жазылып, каучук ұзарады. Ал созуды тоқтатқанда, оратылып түйіншектелген бастапқы қалпына қайта келеді. Егер каучукты қатты созса, оның молекулалары жазылып қана қоймай, үзіліп кетуі де мүмкін. Каучук — қатты зат. Молекулалық массасы 150000—300000 шамасында. Табиғи каучуктың макромолекулалары тізбекті құрылымды, оратылып түйіншектеліп жатады. Каучуктың аса маңызды қасиеті — оның майысқақтығы. Яғни, сыртқы күштің әсерінен каучук өзінің пішінін өзгертіп — созылып ұзарады немесе сығылып қысқарады. Сыртқы күштің әсері тоқтағаннан кейін бастапқы қалпына қайта келеді. Каучук суды, газды өткізбейді және электроқшаулағыш. Каучуктың суда ерімейтіндігін өздерің білесіңдер. Ол этил спиртінде аздап ериді, ал бензин мен хлороформ сияқты еріткіштерде әуелі ісініп, сосын ериді. Температура жоғарылағанда — каучук жұмсарып жабысқақ, ал температура төмендегенде — қатайып морт сынғыш болады. Ұзақ сақтағанда, каучук қатайып кетеді. Каучуктың жоғарыда айтылған қолайсыз қасиеттерін жою үшін оны резеңкеге айналдырады. Резеңкенің иілгіш, созылғыш қасиеттері каучуктыкінен де жоғары. Оның үстіне, резеңке каучуктан гөрі берігірек және температураның ауытқуына төзімдірек болады. Каучукты вулканизациялап (вулкандап), яғни күкірт қосып қыздырып, резеңкеге айналдырады. Ол үшін каучукке күкірт пен толықтырғыштар (күйе мен бор сияқты) қосып, 130—140°С шамасында қыздырады. Күкірт атомдары каучуктың қос байланыстарының кейбіреулері бойынша қосылып, оның сызықтық молекулаларын бір-біріне "жөрмеп" байланыстырып, полимер кеңістіктік құрылымға ие болады. Кеңістіктік полимердің қасиеттері сызықтық полимерден өзгеше. Резеңке каучукпен салыстырғанда берік болады. Каучук бензинде біртіндеп ериді, ал резеңке бензинде ерімей, тек ісінеді. Каучукты вулканизациялағанда, оның массасының 2-3%-індей күкірт қосады. Егер күкірт резеңкеге қажетті мөлшерден көбірек қосылса, онда созылмайтын қатты зат — эбонит алынады. Резеңкеден шиналар, шлангтер, конвейер ленталары және тұрмыста қолданылатын көптеген заттар алынады. жүктеу/скачать 5,06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|