Хамгийн энгийн органик нэгдлүүд нь ханасан ба ханаагүй нүүрсустөрөгчид юм. Үүнд алкан, алкин, алкен зэрэг бодисууд орно.
Тэдний томъёонд устөрөгч болон нүүрстөрөгчийн атомууд тодорхой дараалал, тоо хэмжээгээр агуулагддаг. Тэд байгальд ихэвчлэн олддог.
Алкеныг тодорхойлох
Тэдний өөр нэр нь олефин буюу этилен нүүрсустөрөгч юм. 18-р зуунд этилен хлорид хэмээх тослог шингэнийг олж илрүүлэхэд энэ төрлийн нэгдлүүдийг ингэж нэрлэжээ.
Алкенууд нь устөрөгч ба нүүрстөрөгчийн элементүүдээс бүрдэх бодис юм. Эдгээр нь ацикл нүүрсустөрөгчид хамаардаг. Тэдний молекул нь хоёр нүүрстөрөгчийн атомыг хооронд нь холбодог нэг давхар (ханаагүй) холбоог агуулдаг.
Алкены томьёо
Ангилал бүр өөрийн гэсэн химийн тэмдэглэгээтэй. Тэдгээрийн доторх үечилсэн системийн элементүүдийн тэмдэглэгээ нь бодис бүрийн холбоосын бүтэц, бүтцийг илэрхийлдэг.
Алкены ерөнхий томьёог дараах байдлаар тэмдэглэв: CH2n, энд n тоо 2-оос их буюу тэнцүү байна. Үүнийг тайлах үед нүүрстөрөгчийн атом бүрт хоёр устөрөгчийн атом байгааг харж болно.
Гомологийн цувралын алкенуудын молекулын томъёог дараах бүтцээр төлөөлдөг: C2H4, C3 H6, C4H8, C 5H10, C6H12, C 7H14, C8H16, C 9 H18, C10H20. Дараагийн нүүрсустөрөгч бүр нэг нүүрстөрөгч, 2 устөрөгч агуулсан болохыг харж болно.
Молекул дахь атомуудын хоорондох химийн нэгдлүүдийн байршил, дарааллыг харуулсан график тэмдэглэгээ байдаг бөгөөд энэ нь алкены бүтцийн томьёог харуулдаг. Валентын шугамын тусламжтайгаар нүүрстөрөгчийн устөрөгчтэй холбоог зааж өгсөн болно.
Алкены бүтцийн томьёог бүх химийн элементүүд болон холбоог харуулсан тохиолдолд өргөтгөсөн хэлбэрээр харуулах боломжтой. Олефины илүү товч илэрхийлэлд валентын зураас бүхий нүүрстөрөгч ба устөрөгчийн хослолыг харуулаагүй болно.
Араг ясны томъёо нь хамгийн энгийн бүтцийг илэрхийлдэг. Хагархай зураас нь молекулын суурийг дүрсэлсэн бөгөөд нүүрстөрөгчийн атомуудыг дээд ба төгсгөлөөр нь, устөрөгчийг холбоосоор дүрсэлсэн болно.
Олефины нэр хэрхэн үүсдэг
Системчилсэн нэршилд үндэслэн алкенуудын томьёо болон тэдгээрийн нэрийг ханасан нүүрсустөрөгчтэй холбоотой алкануудын бүтцээс бүрдүүлдэг. Үүний тулд сүүлчийнх нь нэрэнд -an дагаварыг -ilen эсвэл -en-ээр сольсон. Үүний нэг жишээ бол бутилен үүсэх явдал юмбутан, пентанаас пентен.
Нүүрстөрөгчийн атомуудтай харьцуулахад давхар бондын байрлалыг зааж өгөхийн тулд нэрний төгсгөлд араб тоогоор бичнэ үү.
Алкенуудыг давхар холбоо агуулсан хамгийн урт гинжтэй нүүрсустөрөгчийн нэрээр нэрлэсэн. Гинжийг дугаарлахын тулд ихэвчлэн нүүрстөрөгчийн атомын ханаагүй нэгдэлд хамгийн ойр байх төгсгөлийг сонгодог.
Хэрэв алкены бүтцийн томьёо нь салаатай бол радикалуудын нэрс, тэдгээрийн тоог зааж өгөх ба тэдгээрийн өмнө нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээнд тохирох тоогоор бичнэ. Дараа нь нүүрсустөрөгчийн нэрийг өөрөө дагаж мөрддөг. Тоонуудын ард ихэвчлэн зураас тавьдаг.
Хязгааргүй радикал салбарууд байдаг. Тэдний нэрс нь үл тоомсорлож эсвэл системчилсэн нэршлийн дүрмийн дагуу үүссэн байж болно.
Жишээ нь, HHC=CH--ийг этенил эсвэл винил гэж нэрлэдэг.
Изомер
Алкены молекулын томьёо нь изомеризмыг илэрхийлж чадахгүй. Гэсэн хэдий ч этилен молекулыг эс тооцвол энэ ангиллын бодисуудын хувьд орон зайн өөрчлөлт нь угаасаа байдаг.
Этилен нүүрсустөрөгчийн изомерууд нь нүүрстөрөгчийн араг яс, ханаагүй бондын байрлал, анги хоорондын болон орон зайн хувьд байж болно.
Алкены ерөнхий томьёо нь гинжин хэлхээнд байгаа нүүрстөрөгч ба устөрөгчийн атомын тоог тодорхойлдог боловч давхар холбоо байгаа эсэх, байршлыг харуулдаггүй. Жишээ нь C3H6 (пропилен) анги хоорондын изомер болох циклопропан юм. Бусад төрлийн изомеризм C4H8 эсвэлбутене.
Бутен-1 эсвэл бутен-2-д ханаагүй бондын янз бүрийн байрлал ажиглагдаж байгаа бөгөөд эхний тохиолдолд давхар нэгдэл нь эхний нүүрстөрөгчийн атомын ойролцоо, хоёрдугаарт - гинжин хэлхээний дунд байрладаг. Нүүрстөрөгчийн араг яс дахь изомеризмыг метилпропен) ба изобутилен ((CH3)2C=CH2) жишээн дээр авч үзэж болно.
Орон зайн өөрчлөлт нь транс ба цис байрлал дахь бутен-2-д байдаг. Эхний тохиолдолд хажуугийн радикалууд давхар холбоо бүхий үндсэн нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний дээр ба доор байрладаг бол хоёр дахь изомерт орлуулагчид нэг талд байрлана.
Олефины шинж чанар
Алкены ерөнхий томьёо нь энэ ангийн бүх төлөөлөгчдийн физик төлөвийг тодорхойлдог. Этиленээс эхлээд бутиленээр төгсдөг (C2-аас C4 хүртэл) бодисууд хий хэлбэрээр байдаг. Тиймээс өнгөгүй этилен нь анхилуун үнэртэй, усанд уусах чадвар багатай, молекулын жин нь агаараас бага байдаг.
Шингэн хэлбэрээр C5-аас C17 хүртэлх ижил төрлийн нүүрсустөрөгчийг танилцуулав. Үндсэн гинжин хэлхээнд 18 нүүрстөрөгчийн атом агуулсан алкенаас эхлэн физик төлөвийн хатуу хэлбэрт шилжих үйл явц явагдана.
Бүх олефинүүдийг усан орчинд муу уусах чадвартай гэж үздэг ч бензол, бензин зэрэг органик уусгагчид сайн уусдаг. Тэдний молекул жин нь усныхаас бага. Нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээний өсөлт нь эдгээр нэгдлүүдийг хайлах, буцалгах явцад температурын үзүүлэлтийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.
Олефины шинж чанарууд
Алкены бүтцийн томьёоараг ясанд хоёр нүүрстөрөгчийн атомын π- ба σ-нийлмэл давхар холбоо байгааг харуулж байна. Молекулын энэ бүтэц нь түүний химийн шинж чанарыг тодорхойлдог. π-бонд нь тийм ч хүчтэй биш гэж тооцогддог бөгөөд энэ нь хос атом нэмсний үр дүнд олж авсан хоёр шинэ σ-бонд үүсэх замаар түүнийг устгах боломжтой болгодог. Ханаагүй нүүрсустөрөгч нь электрон донор юм. Тэд электрофил нэмэх процесст оролцдог.
Бүх алкенуудын химийн чухал шинж чанар нь дигалоген деривативтай төстэй нэгдлүүдийг ялгаруулж галогенжих процесс юм. Галоген атомууд нь нүүрстөрөгчтэй давхар бондоор холбогддог. Жишээ нь 1, 2-дибромопропан үүсэх пропиленийг бромжуулах явдал юм:
H2C=CH–CH3 + Br2 → BrCH 2–CHBr–CH3.
Алкентай бромын усанд өнгө саармагжуулах энэхүү үйл явц нь давхар холбоо байдгийг чанарын баталгаа гэж үзнэ.
Чухал урвалд цагаан алт, палладий эсвэл никель зэрэг катализаторын металлын нөлөөн дор устөрөгчийн молекул нэмсэн олифины устөрөгчжүүлэлт орно. Үр дүн нь ханасан холбоо бүхий нүүрсустөрөгч юм. Бутеныг устөрөгчжүүлэх урвалд алкан, алкенуудын томъёог доор өгөв:
CH3–CH2–CH=CH2 + H 2 Ni→ CH3–CH2–CH 2–CH3.
Олефинд галоген устөрөгчийн молекул нэмэх үйл явцМарковниковын нээсэн дүрмийн дагуу явагддаг
гидрогалогенжилт гэж нэрлэдэг. Жишээ нь пропиленийг гидроброминжуулж 2-бромопропан үүсгэдэг. Үүнд устөрөгч нь хамгийн их устөрөгчжүүлсэн гэж тооцогддог нүүрстөрөгчтэй давхар холбоо үүсгэдэг:
CH3–CH=CH2 + HBr → CH3–BrCH– CH3.
Хүчлийн үйлчлэлээр алкенууд ус нэмэх урвалыг усжилт гэнэ. Үр дүн нь спиртийн пропанол-2 молекул юм:
CH3–HC=CH2 + H2O → CH 3–OHCH–CH3.
Хүхрийн хүчилтэй алкенуудтай харьцах үед сульфонжих процесс явагдана:
CH3–HC=CH2 + HO−OSO−OH → CH3 –CH3CH–O−SO2−OH.
Урал нь хүчиллэг эфир, жишээ нь изопропилхүхрийн хүчил үүсэх замаар явагдана.
Алкенууд хүчилтөрөгчийн нөлөөгөөр шатахдаа исэлдэж, ус болон нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хий үүсгэдэг:
2CH3–HC=CH2 + 9O2 → 6CO 2 + 6H2O.
Олефиний нэгдлүүд ба шингэрүүлсэн калийн перманганатын уусмал хэлбэрээр харилцан үйлчлэлцэх нь гликол эсвэл хоёр атомт спирт үүсэхэд хүргэдэг. Энэ урвал нь мөн исэлдэлтийн шинж чанартай бөгөөд этилен гликол үүсгэж, уусмалын өнгө өөрчлөгддөг:
3H2C=CH2 + 4H2O+ 2KMnO 4 → 3OHCH–CHOH+ 2MnO2 +2KOH.
Алкены молекулууд нь чөлөөт радикалтай полимержих процесст оролцож болно.эсвэл катион-анионы механизм. Эхний тохиолдолд хэт ислийн нөлөөн дор полиэтилен гэх мэт полимерийг олж авдаг.
Хоёрдахь механизмын дагуу хүчил нь катион катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг ба металлорганик бодисууд нь стереосонголт полимер ялгаруулдаг анион катализатор юм.
Алканууд гэж юу вэ
Тэдгээрийг мөн парафин буюу ханасан ацикл нүүрсустөрөгч гэж нэрлэдэг. Тэдгээр нь зөвхөн ханасан энгийн холбоог агуулсан шугаман эсвэл салаалсан бүтэцтэй байдаг. Энэ ангийн гомологийн цувралын бүх төлөөлөгчид C H2n+2 ерөнхий томьёотой.
Тэд зөвхөн нүүрстөрөгч ба устөрөгчийн атомуудыг агуулдаг. Алкены ерөнхий томьёо нь ханасан нүүрсустөрөгчийн тэмдэглэгээнээс үүсдэг.
Алкануудын нэрс ба тэдгээрийн шинж чанар
Энэ ангийн хамгийн энгийн төлөөлөгч бол метан юм. Үүний дараа этан, пропан, бутан зэрэг бодисууд ордог. Тэдний нэр нь Грек хэл дээрх тооны үндэс дээр үндэслэсэн бөгөөд түүнд -an дагавар залгагдсан байдаг. Алкануудын нэрийг IUPAC-ийн нэршилд жагсаасан болно.
Алкен, алкин, алкануудын ерөнхий томьёо нь зөвхөн хоёр төрлийн атомыг агуулдаг. Эдгээрт нүүрстөрөгч ба устөрөгчийн элементүүд орно. Бүх гурван ангиллын нүүрстөрөгчийн атомын тоо ижил, ялгаа нь зөвхөн устөрөгчийн тоонд ажиглагддаг бөгөөд үүнийг салгаж эсвэл нэмж болно. Ханаагүй нэгдлүүдийг ханасан нүүрсустөрөгчөөс гаргаж авдаг. Молекул дахь парафины төлөөлөгчид олефиноос 2 илүү устөрөгчийн атом агуулдаг нь үүнийг баталж байна.алкануудын ерөнхий томъёо, алкены. Алкены бүтцийг давхар холбоо байгаа тул ханаагүй гэж үзнэ.
Хэрэв бид алкан дахь устөрөгч ба нүүрстөрөгчийн атомын тоог харьцуулж үзвэл бусад ангиллын нүүрсустөрөгчтэй харьцуулахад утга хамгийн их байх болно.
Метанаас бутан хүртэл (C1-аас C4 хүртэл) бодисууд хий хэлбэрээр байдаг.
Шингэн хэлбэрээр C5-аас C16 хүртэлх гомологийн нүүрсустөрөгчийг үзүүлэв. Үндсэн гинжин хэлхээнд 17 нүүрстөрөгчийн атом агуулсан алканаас эхлэн физик төлөв хатуу хэлбэрт шилжинэ.
Тэдгээр нь нүүрстөрөгчийн араг яс дахь изомеризм ба молекулын оптик өөрчлөлтөөр тодорхойлогддог.
Парафины хувьд нүүрстөрөгчийн валентыг хөрш нүүрстөрөгч эсвэл устөрөгч бүрэн эзэлдэг бөгөөд σ төрлийн холбоо үүсдэг. Химийн үүднээс авч үзвэл, энэ нь тэдний сул шинж чанарыг бий болгодог тул алкануудыг ханасан эсвэл ханасан нүүрсустөрөгч гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээр нь хоорондоо холбоогүй байдаг.
Тэд молекулын радикал галогенжилт, сульфохлоржилт эсвэл нитратжилттай холбоотой орлуулах урвалд ордог.
Парафинууд нь өндөр температурт исэлдэх, шатаах эсвэл задрах процесст ордог. Урвалын хурдасгуурын нөлөөн дор устөрөгчийн атомыг устгах эсвэл алканыг усгүйжүүлэх үйл явц явагдана.
Алкин гэж юу вэ
Тэдгээрийг мөн нүүрстөрөгчийн гинжин хэлхээнд гурвалсан холбоо бүхий ацетилений нүүрсустөрөгчид гэж нэрлэдэг. Алкины бүтцийг генерал тайлбарлавтомъёо C H2n–2. Энэ нь алканаас ялгаатай нь ацетилений нүүрсустөрөгчид дөрвөн устөрөгчийн атомгүй болохыг харуулж байна. Тэдгээр нь хоёр π-нэгдэлээс үүссэн гурвалсан холбоогоор солигдоно.
Ийм бүтэц нь энэ ангийн химийн шинж чанарыг тодорхойлдог. Алкен ба алкины бүтцийн томьёо нь тэдгээрийн молекулуудын ханаагүй байдал, мөн давхар (H2C꞊CH2) байгааг тодорхой харуулж байна.) ба гурвалсан (HC≡CH) холболт.
Алкины нэр ба тэдгээрийн шинж чанар
Хамгийн энгийн төлөөлөгч нь ацетилен эсвэл HC≡CH юм. Үүнийг бас этин гэж нэрлэдэг. Энэ нь ханасан нүүрсустөрөгчийн нэрнээс гаралтай бөгөөд үүнд -an дагавар хасагдаж, -in залгагдсан байдаг. Урт алкины нэрсийн хувьд энэ тоо нь гурвалсан холболтын байршлыг илэрхийлдэг.
Ханасан ба ханаагүй нүүрсустөрөгчийн бүтцийг мэдэж, алкины ерөнхий томьёог аль үсгийн дор зааж байгааг тодорхойлох боломжтой: a) CnH2n; в) CnH2n+2; в) CnH2n-2; d) CnH2n-6. Зөв хариулт бол гурав дахь сонголт юм.
Ацетиленээс бутан хүртэл (C2-аас C4 хүртэл) бодисууд нь хий хэлбэртэй байдаг.
Шингэн хэлбэрээр C5-аас C17 хүртэлх гомолог интервалын нүүрсустөрөгчид байдаг. Үндсэн гинжин хэлхээнд 18 нүүрстөрөгчийн атом агуулсан алкинаас эхлэн физик төлөв хатуу хэлбэрт шилждэг.
Тэдгээр нь нүүрстөрөгчийн араг яс, гурвалсан холбоосын байрлал дахь изомеризм, мөн молекулын анги хоорондын өөрчлөлтөөр тодорхойлогддог.
Poацетилен нүүрсустөрөгчийн химийн шинж чанар нь алкентай төстэй.
Хэрэв алкинууд нь төгсгөлийн гурвалсан холбоотой бол тэдгээр нь алкинидын давс, жишээлбэл, NaC≡CNa үүсэх замаар хүчлийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Хоёр π-бонд байгаа нь натрийн ацетиледины молекулыг орлуулах урвалд ордог хүчтэй нуклеофиль болгодог.
Ацетилен нь зэс хлоридын дэргэд хлоржуулж, дихлорацетиленийг олж авах, диацетилен молекулуудыг ялгаруулж галоалкины үйлчлэлээр конденсацлах.
Алкинууд нь галогенжилт, гидрогалогенжилт, гидраци ба карбонилжилтын үндэс болох электрофил нэмэлт урвалд оролцдог. Гэхдээ ийм процессууд давхар холбоо бүхий алкенуудаас илүү сул явагддаг.
Ацетилен нүүрсустөрөгчийн хувьд спирт, анхдагч амин эсвэл устөрөгчийн сульфидын молекулын нуклеофиль төрлийн нэмэлт урвал явагдах боломжтой.
