
- •Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық универститеті
- •Алифатты қатардағы қосылыстардың органикалық химиясы
- •Алматы 2010
- •Қ ұрастырушылар: Ермағанбетов м.Е.,Чугунова н.И., Керімқұлова а.Ж. Алматы: ҚазҰту, 2010.117
- •© Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті
- •Пәннің оқу бағдарламасы – syllabus
- •Контакттық ақпарат
- •1.2 Пән бойынша мәліметтер:
- •1.5 Пәннің қысқаша мазмұны
- •Тапсырма түрлері, атаулары және оларды орындау кестесі
- •1.7 Әдебиеттер тізімі
- •1.8 Білімді тексеру және бағалау
- •Оқу процесінің күнтізбелік кестесі
- •Модульдар бойынша және аралық бақылауға арналған сұрақтар тізімі
- •Аралық бақылауға арналған сұрақтар тізімі
- •1.9 Курс саясаты мен процедурасы
- •2 Активті таратылып берілетін материалдардың мазмұны
- •Курстың тақырыптық жоспары
- •2.2 Дәріс сабақтарының конспектілері
- •1 Дәріс. Кіріспе.Органикалық қосылыстардың жіктелуі
- •2 Дәріс. Химиялық байланыс, құрылым, реакцияға бейімділік туралы ұғымдарға қазіргі көзқарас
- •3 Дәріс. Қаныққан көмірсутектер (алкандар)
- •Изомерлері. Бұл қатардың алғашқы үш мүшесінің (метан, этан, пропан) изомерлері болмайды, ал бутан үшін (с4н10) екі изомер болады:
- •4 Дәріс. Қанықпаған көмірсутектер. Этилендік көмірсутектер (алкендер)
- •Изомерлері. Этилендік көмірсутектердің гомологтық қатарының структуралық изомериясы қаныққан көмірсутектері сияқты төртінші мүшесінен басталады. Алайда, бұларға бірнеше изомер түрі тән.
- •4. Сульфолау реакциясы
- •5. Гидратация реакциясы
- •5 Дәріс. Диен көмірсутектері (алкадиендер)
- •6 Дәріс. Ацетилен қатарының қанықпаған көмірсутектері (алкиндер)
- •7 Дәріс. Көмірсутектердің галогентуындылары
- •8 Дәріс. Спирттер (гидрооксиқосылыстар). Біратомды спирттер
- •9 Дәріс. Көп атомды спирттер
- •Алу әдістері. Гликольдерді бір атомды спирттерге сәйкес немесе басқа әдістермен алуға болады.
- •10 Дәріс. Альдегидтер мен кетондар
- •Альдегидтердің аталуы. Рационалдық аталу бойынша альдегидтерді екі жолмен атауға болады.
- •Кетондар номенклатурасы. Рациональды номенклатура бойынша кетондарды, карбонил тобын қоршаған радикалдарды, орынбасарлардың өсу ретімен атап, соңынан “кетон” деген сөз жалғау арқылы атайды.
- •11 Дәріс. Карбон қышқылдары және олардың туындылары
- •Бір негізді карбон қышқылдары. Номенклатурасы.Олардың бастапқы мүшелеріне тривиалды аталу тән.
- •Химиялық қасиеттері Бұлардың химиялық қасиеттерін толығымен дерлік карбоксил тобы анықтайды. Карбон қышқылдарының химиялық қасиеттерін үш бағытта қарастырған ыңғайлы:
- •3. Галогендеу реакциясы
- •Акрил қышқылы.Өнеркәсіпте мынадай схема бойынша алады:
- •Олеин қышқылы с17н33соон Бұл қышқыл пальмитин және стеарин қышқылдар қатарында майлар түзеді.
- •Екі негізді қаныққан қышқылдар. Қаныққан екі негізді ышқылдардың жалпы формуласы CnH2n(cooh)2
- •Физикалық қасиеттері. Екі негізді қышқылдар - суда ерімтал, түссіз кристалды заттар.
- •Химиялық қасиеттері. Екі негізді қышқылдар, бір негізді қышқылдарға қарағанда күштірек келеді. Оның себебі, диссоциациялануын жеңілдететін карбоксилдердің өзара әсерлері:
- •12 Дәріс. Алифатты қатардың азотты қосылыстары.
- •Алыну жолдары. Аминдер техникада және лабораториялық практикада көп қолданылады. Сондықтан бірнеше жолмен алынады.
- •Химиялық қасиеттері. Нитроқосылыстардың ең маңызды химиялық қасиеттері нитротроптың өзіндік структурасына байланысты.
- •Изомерлері. Бір негізді оксиқышқылдардың гомологтық қатары оксиқұмырсқа немесе көмір қышқылынан , басталады. Одан кейін, гликоль немесе оксисірке қышқылы келеді.
- •Химиялық қасиеттері. Оксиқышқылдар қышқылдардың да, спирттердің де қасиеттерін көрсетеді. Бұлар қышқылдар тәрізді тұздар, күрделі эфирлер, амидтер түзеді. Мысалы сүт қышқылы:
- •Екі негізді төрт атомды қышқылдар. Бұл топтың басты өкілдерінің бірі шарап қышқылы
- •Оптикалық изомерлері. Көптеген оксиқышқылдарда ассиметриялы көміртек атомдары болады. Ассиметриялық көміртек атомы деп, көміртек атомы әр түрлі төрт топпен байланысқан жағдайды айтады.
- •14 Дәріс. Көмірсулар
- •15 Дәріс. Аминоқышқылдар
- •2.3 Зертханалық сабақтардың жоспары.
- •1 Органикалық химия лабораториясындағы жұмыстардың жалпы ережелері. Техника қауіпсіздігі.
- •2 Органикалық қосылыстарды тазалау тәсілдері
- •3 Қаныққан және қанықпаған көмірсутектер
- •4 Қаныққан көмірсутектердің галоген туындылары
- •5 Альдегидтер, кетондар, карбон қышқылдары
- •Бақылау сұрақтары
- •Майлар мен сабындар
- •7 Көмірсулар
- •2.3 Тәжірибелік сабақтар
- •2.4 Оқытушының жетекшілігімен орындалатын студенттердің өзіндік жұмыстары бойынша өткізілетін сабақтардың жоспары (соөж)
- •2.5 Студенттердің өздік жұмыстары бойынша сабақ жоспары (сөж)
- •2.6 Өздік бақылау үшін тест тапсырмалары
- •А) тотығу
- •В) спирт, қышқыл және метал күйіндегі күміс
- •2.7 Курс бойынша емтихандық сұрақтар тізімі
- •Глосарий
- •Алифаттық қатардағы қосылыстардың органикалық химиясы
3. Галогендеу реакциясы
Яғни бұл реакция карбоксил тобымен қосылған радикалдық қатысуымен жүретін реакцияның бірден-бір мысалы.
Қанықпаған бір негізді қышқылдар. Бұл қышқылдардың қаныққан қышқылдардан айырмашылығы карбоксил тобымен байланысқан радикалдың құрамында қанықпаған қос байланыс болуында.
Мысалы ретінде акрил немесе метакрил қышқылын алсақ болады.
акрил
қышқылы,
метакрил
қышқылы
кротон
қышқылы
Химиялық қасиеттері қаныққан карбон қышқылдардың қасиетіне ұқсас, тек бұлар радикалдық полимерлену реакциясына қатысады.
Акрил қышқылы.Өнеркәсіпте мынадай схема бойынша алады:
Техникада акрил қышқылының туындылары - оның эфирлері, әсіресе, метилакрилат деп аталатын, метил эфирі қолданылады. Ол эфирді өнеркәсіптік мөлшерде этиленциангидриннен немесе акрилонитрилден алынады.
Метилметакрилат оңай полимерленеді, нәтижесінде шыны тәріздес мөлдір зат (органикалық шыны) түзіледі. Сондықтан ол органикалық шыны және басқа да бағалы полимерлер өндірістерінде қолданылады.
Қанықпаған бір негізді карбон қышқылдары.
Олеин қышқылы с17н33соон Бұл қышқыл пальмитин және стеарин қышқылдар қатарында майлар түзеді.
Олеин қышқылына қанықпаған қышқылдардың қасиеті тән: бром суымен араластырып шайқаса бром суы түссізденеді. Сол сияқты калий марганцовкасымен араластырса оны да түссіздендіреді.
олеин қышқылы эландин қышқылы
(цис- изомер) (транс- изомер)
Екі еселенген байланысты жерінен сутек қосылса олеин қышқылы қатты күйдегі стеарин қышқылына айналады. Олеин қышқылының сілті тұздары - олеинді сабындар, техникада жүнді жуу үшін қолданылады.
Екі негізді қаныққан қышқылдар. Қаныққан екі негізді ышқылдардың жалпы формуласы CnH2n(cooh)2
Төменде сол қышқылдардың ең бастылары жазылған.
қымыздық
қышқылы, этандио қышқылы
малон
қышқылы, пропандио
қышқылы
янтарь
қышқылы, бутандио қышқылы
глутарь
қышқылы, пентандио қышқылы
адипин
қышқылы
пимелин
қышқылы,
гептандио қышқылы
тығын қышқылы, октандио қышқылы
себацин
қышқылы, декандио қышқылы
Алу әдістері. Екі негізді қышқылдардың алу әдістері бір негізді қышқылдар алу әдістеріне ұқсас, мысалы:
1.
Гликольдерді тотықтыру
2. Динитрилдердің гидролизі (сабындануы)
Физикалық қасиеттері. Екі негізді қышқылдар - суда ерімтал, түссіз кристалды заттар.
б.т.
15300С
б.т. 197,50С
Химиялық қасиеттері. Екі негізді қышқылдар, бір негізді қышқылдарға қарағанда күштірек келеді. Оның себебі, диссоциациялануын жеңілдететін карбоксилдердің өзара әсерлері:
Дегенмен бір молекулада екі карбоксил болуы екі негізді қышқылдардың химиялық қасиеттерінің кейбір өзгешеліктеріне себепкер болады.
Бір
көміртекте екі карбоксил тобының
орналасуы олардың оңай ыдырауына
негізболады.Мысалы,малон қышқылы:
Майлар мен сабындар. Өсімдік және жануарлар майлары - жоғарғы карбон қышқылдарымен үш атомды спирт глицериннен алынады. Майдың өндірістегі мәнін өздеріңіз жақсы білесіздер.Майлардың жалпы формуласы мынадай:
Қазіргі кезде майлардан синтетикалық жолмен көптеген қаныққан және қанықпаған қышқылдар алынады. Солай бола тұра, көміртек атомының саны 16 мен 18 арасында С16-С18 құрамында көптеп кездеседі.
Қаныққан қышқылдардан көп кездесетіні пальмитин қышқылы
-
стеарин қышқылы
Ал
қанықпаған қышқылдардан:
олеин қышқылы
линол
қышқ.
линолен
қышқылы
1854 жылы Бертло глицерин мен стеарин қышқылын қыздыру арқылы алғаш рет майды синтездеп алған
стеарин
қышқылы
глицерин үш стеарин
Техникада майларды гидрлеу, яғни (сутектендіру) реакциясының өте маңызы бар. Бұл реакцияның мәні, сұйық майларды қатты майларға айналдыру. Ол реакция келесі теңдеу бойынша жүреді:
Сұйық май қанықпаған қышқыл. Құрамында қанықпаған қышқылдар болатын майлар сұйық болып келсе, қаныққан қышқылдары бар майлар көп жағдайда қатты болып келеді. Қатты майлар, сұйық майларға қарағанда тасымалдауға оңай, олардан қатты сабын, неше түрлі шырақтар алады. Гидрленген майлардың жақсы сорттарынан маргарин алынады.Маргарин гидрленген майдың эмульсиясы.
Сабындар.Майлы жоғары қышқылдардың тұздары сабындар деп аталады. Күнделікті біздердің қолданып жүрген сабынымыз пальмитин қышқылы мен старин қышқылының натрий тұздары.
Сабынды алу жолы:
триолеин глицерин сабын
Негізгі әдебиеттер: 1[253-286], 3[ 188-220]
Қосымша әдебиеттер: 4[ 220-252]
Бақылау сұрақтары
1. Карбон қышқылдарының жалпы формуласы қандай? Бірден беске дейін көміртек атомы бар карбон қышылдарының тарихи аттары қалай аталады?
2. Бір негізді карбон қышқылдарын алу жолдары.
3. Бір негізді карбон қышқылдарының химиялық қасиеттері. Оның ішінде этерификация реакциясы, мәні және механизмі.
4. Қандай канықпаған карбон қышқылдарын білесіз? Құрылымдық формулаларын жазып беріңіз, оларды қандай реакцияға қолдануға болады.
5. Тоң, яғни қатты майларды синтездегенде оның құрамына қандай жоғарғы карбон қышқылдары кіруі мүмкін?