Mavzu: Karbon kislotalar

4. Murakkab efirlar, amidlar, angidridlar va galogenangidridlar hosil qilinishi
Biz o’rganib chiqgan tarkibida karbonil guruh tutgan boshqa birikmalar atsil galogenidlar, angidridlar, efirlar va amidlarda karbonil guruhdagi bo’g’lar bir tekislikda joylashgan.
Atsil galoidlarning tuzilishini muhim xususiyati angidridlarda, efirlarda, amidlarda, shundan iboratki atom atsil guruhga bo’g’langan bo’lib u karbonil π tizim bilan ta’sirlashadi.
Bu elektronlarni delokalizasiyasi quyidagi tuzilishda ko’rsatilgan.

Elektronlarning ajralib chiqishi karbonil guruhni muvozanatlshtiradi va elektrofil xususiyatini kamaytiradi. Bu elektronlarni delokallanish darajasi X- o’rinbosarlarning elektrodonorlik xususiyatiga bo’g’liq.

Asetalxlorid Sirka angidrid Etilasetat
Etilatsetat Atsetamid Atsetonitril
Karbon kislotalar reaksiyalari. Atsil xloridlarning karbon kislotalar bilan raeksiyalar natijasida kislota angidridlari hosil bo’ladi. Bu reaksiya uchun kuchsiz organik asos piridin yordamchi reagent sifatida ishlatiladi. Piridin katalizator sifatida vodorod xloridning neytrallaydi.

Asil xlorid Karbon kislota Kislota angidridi Vodorod xlorid

Gepnon xlorid Geptan kislota Geptan kislota angidridi (78-83%)
Spirtlar bilan reaksiyasi. Atsil xloridlar spirtlar bilan reaksiyaga kirishib efirlarni hosil qiladi. Bu reaksiya odatda piridin ishtirokida olib boriladi.

Asil xlorid Spirt Efir Vodorod xlorid

Benzoy kislota Uchlamchi butil Uchlamchi butil xloridi spirti benzoat (80%)
Ammiak va aminlar bilan reaksiyalari. Atsil xloridlar ammiak va aminlar bilan amidlar sifatida reaksiyaga kirishadi. Vodorod xlorid bilan raksiyasida asos sifatida natriy gidroksid qo’shiladi.

Atsil xlorid Ammoniy Gidroksid Amid Suv Xlorid ioni yoki aminlar

Benzoy xlorid Piperidin N-Benzoypiperidin (87-91%)
Gidroliz. Atsil xloridlar suv bilan reaksiyaga kirishib karbon kislotalar hosil qiladi. Avval oraliq mahsulot sifatida karboksilat tuzlari hosil bo’ladi, reaksiya kam ahamiyatga ega chunki atsil xloridni har doim karbon kislotadan olish mumkin yoki uning teskarisi ham bo’lishi mumkin.

Atsil xlorid Suv Karbon kislota Vodorod xlorid
Ferilasetil Suv Ferilsirka Vodorod
xlorid kislota xlorid
Birinchi bosqich: karbonil guruhga nukleofil holatda suvni qo’shish yo’li bilan tetraedrik holatni hosil qilish.
Suv Asil xlorid Tetraedrik holat
Ikkinchi bosqich: degidrogalogenlash yo’li bilan tetraedrik holatdagi oraliq mahsulotni dissotsiatsiyasi.
Tetraedrik Suv Karbon Gidroksoniy Xlorid holat kislota ioni ioni
Atsil xloridni gidrolizi natijasida to’rt qirrali oraliq mahsulot hosil bo’ladi. Tetraedrik oraliq mahsulot hosil bo’lishi qulay.

Tetraedrik holat Benzoy sirka angirid Vodorod xlorid
Atsil xloridlardagi nukleofil almashinish alkil xloridlardagiga nisbatan ancha tez boradi.
Benzoy xlorid Benzil xlorid
Xlor atsildagi uglerodning sp² gibridlanishi xlor alkildagi uglerodning gibridlanishidan osonroq bo’ladi chunki xlor atsil nukleofil hujumiga ko’proq moyildir. Bundan tashqari SN₂ mexanizmda oraliq karbokationlar SN₁ reaksiyadagi oraliq tetraedrik nukleofil almashinishdan kamroq energiya sarflanadi.
Tarkibida karboksil guruh tutgan kislota hosilalari ichida kislota angidridlarining reaksiyaga kirishish xususiyatlari atsil galloidlardan keyingi o’rinlarda turadi. Ularning ichida uchtasi sirka kislota angidridi, ftal angidridi, malein kislota angidridi, kimyo sanoatida xomashyo sifatida boshqalarga nisbatan ko’p ishlatiladi. Ftal angidridi va malein kislota angidridi siklik angidrid bo’lib o’ziga xos kimyoviy xususiyatga ega.
Sirka kislota Ftal Malein
angidridi angidri angidridi
Laboratoriya sharoitida kislota angidridlari atsil xloridlarni karbon
kislotalarni reaksiyasi natijasida sintez qilinadi.

Atsil Karbon Piridin Karbon kislota Piridiniy xlorid kislota angidri xlorid
Bunday usul simmetrik (R va R) va aralash angidridlar (R va R¹) olish uchun qulay.
Vaholanki yuqori muvozanatlashgan karbonil guruhlar atsil guruhni nukleofil almashinishini tartibga solishi kerak. Chunki kislota angidridlari murakkab efirlar, amidlar va atsil xloridlarga nisbatan oson reaksiyaga kirishadi.
Kislota angidridlarinig karbon kislota va uning hosilalariga o’zgarishi.
Spirtlar bilan reaksiyasi. Kislota angidridlari spirtlar bilan reaksiyaga kirishib murakkab efirlar hosil qiladi. Reaksiyani piridin yoki kislotalar ishtirokida olib borish mumkin. Reaksiya tenglamasida faqat bitta sirka angidridini atsil guruhning efirga burilishi; boshqasida esa sirka kislota molekulasidagi atsetil guruhga o’tishi ko’rsatilgan.
Kislota Spirt Efir Karbon angidridi kislota

Sirka sis-Butil sis-Butil angidridi spirit asetat (60%)
Ammiak va aminlarni kislota angidridlari bilan reaksiyalarida ammiak va aminlar bilan amidlar sifatida reaksiyaga kirishadi. Buning uchun 2 molyar ekvivalentdagi aminlar kerak bo’ladi. Misolda sirka angidriddagi faqat bitta atsetil guruhning amid ko’rinishida qolgan atsetil guruhdan sirka kislotani aminli tuzi hosil bo’ladi

Kislota Amin Amid Ammoniyli karbon angidridi kislota tuzi
Sirka p-Izopropilanilin p-Izopropilsirka
angidridi anilid (98%)
Gidroliz. Kislota angidridlari suv bilan reaksiyaga kirishib bir asosli ikki molekula karbon kislotalarni hosil qiladi. Siklik angidridlar dikarbon kislotalarni hosil qiladi.
Sirka Suv Karbon angidridi kislota
Ftal angidridi Suv Ftal kislota
Atsil nukleofil almashinish kislota katalizatorligida bo’ladi. Ko’rinib turibdiki kislotali katalizator kimyoviy reaksiyni tezlatishi nukleofil almashinish reaksiyasini kuchaytiridi, bunda kislota angidridining gidrolizlanish darajasi hisobga olinishi kerak. Tetraedrik tuzilishni hosil bo’lish tezligi kislotali katalizator ishtirokidagi bosqich hisoblanadi. Bunda bitta karbonil guruhning nukleofil bo’g’lanishida kislotra angidridi faollashadi.
Asid angidrid Proton Kislota angidridini
protonlangan shakli
Kislota angidridi sifatida protonlanish kam darajada bo’ladi, lekin elektrofil holat uchun yetarli. Suv (va boshqa nukleofillar bilan) karbonil guruhning protonlashda neytral holatga nisbatan tezroq bo’ladi. Shunday qilib suvning nukleofil bog’lanishdagi ahamiyati tetraedrik oraliq mahsulotni hosil bo’lishda kislota ishtirokida suvsiz holatga nisbatan tezroq ketadi.

Kislota katalizatorlari oraliq tetraedrik holatni buzadi. Karbonil guruhdagi kislorodning protonlanishi karbon kislota molekulalarini ta’siridan karbon kislota anioniga nisbatan kamroq asosli xususiyatga egaligini saqlaydi.
Tetraedrik Ikkita karbon Proton oraliq holat kislota molekulasi
Quyidagi berilgan reaktsiyalarni har shakllaridan to’rt hil oraliq tuzilishini yozing. Strelkalar yordamida, tegishli mahsulotlar qanday to’rt holat uchun oraliq dissotsiatsiyalanishini ko’rsatadi.
Echish namunasi; (a) berilgan reaktsiya benzoy angidrid bilan metanol kislota-katalizatorligida efiri hosil bo’lishi. Birinchi bosqichda protonlanmagan holatdan nukleofil reagent hisobiga faol protonlangan angidrid hosil bo’ladi.

Karbonil guruhidagi proton metanol bilan nukleofil birikish hisobiga tetraedrik oraliq holatga o’tadi.

Atsil xloridlar ishtirokida kislota angidridlari yanada barqaror va reaktiv kam sarf bo’ladi. Masalan, 25 °C da atsil xloridnning sirka angidridning gidroliziga nisbatan tezligi 100,000 marta ko’proq bo’ladi
Kislotalarning hosilalari, masalan: sirka kislotaning rux va temir tuzlari turli hil bo’yoqlar ishlab chiqarishda qo’llaniladi. Ikki asosli kislotalardan adipin kislota va gegsametilendiaminni polikondensatlanishi asosidagi poliamid sintetik moddalar, tereftal kislota va etilenglikoldan poliefirlar olinadi (kapron, dakron). To’yinmagan akril kislota va uning efirlaridan juda mustaxkam plastmassalar, organik shisha (pleksiglas) va lateksga o’hshash emulsiyalar xamda PVA kleylar ishlab chiqariladi. Bilasizmi?
Ba'zi karbon kislotalar modda almashinish jarayonlarida juda ko’p miqdorda hosil bo’ladi va sarflanadi. Masalan, odam organizmida 1 sutkada 400 g sirka kislota hosil bo’ladi. Bu 8l oddiy sirka tayyorlash uchun yetarlidir.
Yuqori molekulyar karbon kislotalarning (C₁₅-C₁₇) natriyli va kaliyli tuzlari sovunning asosiy tarkibiy qismidir.
Izoamil spirti sirka kislota bilan reaksiyaga kirishganda nok xidi, fenil etil spirti chumoli kislota bilan reaksiyaga kirishganda xrizantema xidi, benzil spirti va chumoli kislotalar reaksiyaga kirishganda jasmin xidi keladi.
Akril kislota amididan olingan poliakrilamid tuproq tuzilishini yaxshilaydi va tuproqni yemirishdan saqlaydi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‛YXATI

1. 
   Francis A. Carey. Organic chemistry, University of Virginia, fourth edition- 2012 (darslik)
   
2. 
   Anatol Malijevskґy.Physical chemistry inbrie., 2005(darslik)
   
3. 
   A. Abdusamatov “Organik kimyo” Toshkent – 2005(darslik)
   
4. 
   A. Abdusamatov, S. Zakirov, R.Ziyayev “Fizik va kolloid kimyo” Toshkent -2013. (darslik)