Орайласдиендердіполимерденуі. Каучуктар.

Дивинилжнеизопренбасааныпааносылыстарменполимерленугежнеполимерлестіругеатысыпкаучуктартзеді.

Каучуктар – иілгішжоарымолекулалыматериалдар (эластомерлер), вулканизациялау (ккіртпеныздырып) тсіліарылыоларданрезекеалынады.

Табиикаучуктар – зініхимиялырамыжаынанжоарымолекулалыаныпаанкмірсутек (С₅Н₈)_n, мндаы n мні 1000-3000 аралыында. Олайталаныпотыратын 1, 4-цис-изопрентізбегінентрадыжнестереореттірылыстаболады:

 

Синтездік каучукты (С.В.Лебедев) дивинилді полимерлер арылы алады. Катализатор – металл кйінде натрий катысында жратін полимерлену процесі 1,2 жне 1,4-осылу арылы жреді:

Алкиндер (ацетиленді кмірсутектер)

Алкиндер (ацетиленді кмірсутектер) –молекулаларында бр ш байланыс болатын аныпаан алифатты кмірсутектер. Алкинденді жалпы формуласы С_пН_2п.₂. Оларды арапайым кілдері:

алыпты жадайда алкиндер С₂Н₂-С₄Н₆ - газдар, С₅Н₈-С₁₅Н₂₈ - сйытар, С₁₆Н_ЗОбастап –атты заттар. Сйкес алкендерге араанда алкиндерді айнау жне балу температуралары жоары.

Алкиндер мнай фракцияларыны пиролизі процесі кезінде тзіледі, сондай-а реакцияа тсу абілетіні жоары болуына байланысты органикалы жне мнай химиясыны баалы шикізаты бола отырып полимерлену, осылу, конденсациялану жне баса да кптеген реакциялара атысады.

Алкиндер органикалы еріткіштерде жасы, ал суда нашар ериді.

Химиялы асиеттері алкендерге сас, оларды аныпаандыымен сипатталады. Олара тбекті изомерия, ш байланысты арасындаы аралы измерия тн:

 

Алкиндерге алкендер сияты барлы осылу реакциялары тн, біра олара реагентті бірінші молекуласы осыланнан кейін реагентті екінші молекуласымен таа да осылу реакциясына тсуі ммкін бір p–байланыс (алкин алкенге айналады) алады. Алкендер осылу – сутектену, галогендеу, гидрогалогендеу жне баса да реакциялара оай тседі.

Металл кйіндегі катализаторлар (Pt, Ni) атысында алкиндер алкен (бірінші p–байланыс зіледі), одан кейін алкан (екінші p–байланыс зіледі) тзе отырып сутекті осып алады:

Белсенділігі тмендеу катализатор [Pd/CaCO₃/Pb(CH₃COO)₂олдананада сутектеу алкендер тзілу сатысында тотайды.

Суды осылуы сынап (II) тзы катализаторыны атасында жзеге асады да, сірке альдегидіне (ацетилен жадайында) изомерланатін трасыз аныпаан спирт тзеді:

Немесе кетона (баса алкиндер жадайында) изомерленетін трасыз аныпаан спирт тзеді:

Ацетилендікмірсутектершбайланыстыболусалдарынанбірнешебаыттажруіммкінполимерленуреакциясынабейімболады.

CuCl аммиак-сулы ерітіндісі серінен димерлеу:

НОСН + НС=СН--->Н₂С=СН-ОСН (винилацетилен)

Ацетиленді белсендірілген кмір стінде тримерлеу бензол (Зелинский реакциясы) тзілуіне келеді:

Ацетилентйыта, сызытыдарылыстыболатынкптарматымолекулалартзуіммкін:

... -СН=СН-СН=СН-СН=СН-...

(мндай полимерлер жартылай ткізгіштік асиет крсетеді).

Ацетиленні сутекті атомдары ацетиленидтер тзе отырып металдармен орын басуы ммкін. Ацетиленге металл кйіндегі натриймен немесе натрий амидімен сер еткен натрий ацелилениді тзіледі.

Егер ш байланыс тізбекті соында болмаса, онда ол ышылды асиет крсетпейді де (сутекті озалыш атомы болмайды), ацетиленид тзілмейді.

Ацетилен ауада кп кйе бліп, ал оттекте кз арытыратын а жалын шыарып жанады жне кп ммлшерде жылу шыарады.

Ацетилен мен оттек оспасы жананда температура 3150°С -а дейін жетеді, сондытан да ацетиленді металдарды кесу жне пісіруде олданады. Бдан баса да ацетилен ртрлі заттарды органикалы синтезінде, мысалы, сірке ышылын, 1, 1, 2, 2-тетрахлорэтан жне т.б. синтездеуде олданылады. Синтездік каучук, поливинилхлорид жне баса да полимерлер алуда басты шикізат ретінде пайдананылады.

Ароматты кмірсутектер (арендер)

Ароматты осылыстар (грек тілінде aroma–хош иісті), молекулаларыны рамында ерекше байланысан циклді атомдар тобы – бензол ядросы бар карбоциклді осылыстар; мндай жйені р-электрондары траты, тйы, электронды ауыз тзеді. Ароматты кмірсутектерді е арапайым кілі – бензол (I). Ароматты кмірсутектерді халыаралы атауы – арендер. Арендерге сонымен атар нафталин (II), антрацен (III), фенантрен (IV) жне рамында конденсирленген бензол саиналары болатын осылыстар жне оларды ртрлі туындылары жатады.

Алкандар мен нафтендерге араанда мнай рамында арендер аз болады жне олар ртрлі гомологты атар трінде берілген. Ароматты кмірсутектерді жалпы формуласы С_nН_2n-6.

Ароматты кмірсутектерді кілдері –бензол жне оны гомологтарыны рылысы тйы тзбекті. Бензолды кейбір туындыларыны жаымды иісі болады. Сондытан да бл осылыстарды атауы ароматты кмірсутектер.

Бензолды рылысы. Бензол С₆Н₆ молекуласында алты кміртек атомы бар ароматты кмірсутектерді негізгі кілі болып табылады.

Бензол молекуласыны рылымды формуласы кміртек атомдарыны арсында кезектескен ос жне бір байланыстарынан трады:

Ароматты кмірсутектерді зіне тн иісі бар, сйы немесе атты заттар. Ароматты кмірсутектер судан жеіл жне онда ерімейді, біра органикалы еріткіштерде – спиртте, эфирде, ацетонда жасы ериді. Бензол жне оны гомологтары кптеген органикалы заттарды еріткіштері болып табылады. Арендер здеріні молекулаларында кміртекті кп млшері болатындытан олар жалын шыарып жанады.

Ароматты кмірсутектерді рационалды атауын детте бензол атауына арап, бензол молкуласындаы сутек атомыны орнын басатын бір немесе бірнеше радикалдарды атауын осып оиды. Мнымен атар бензол гомологын сутек атомы бензол – С₆Н₅ алдыымен алмасан фенил деп аталатын май атарындаы кмірсутек туындылары ретінде арастырады. Сонда С₆Н₅-СН₃ кмірсутегі фенилметан деп аталады.

Эмпирикалы атаулары: метилбензол – толуол; диметилбензол – ксилол жне т.с. атайды.

Ароматты кмірсутектер атарына екі немесе одан да кп орынбасарларды бір-бірімен орналасуы бойынша байланысты болатын изомерия былысымен кп кездесуге болады. Бензол саинасында екі бірдей орынбасары болатын арендерді орто- (1,2-изомер), мета- (1, 3-изомер) жне пара- (1,4-изомер) жрнатарын осу арылы атайды.

арастырылан изомериядан баса ароматты кмірсутектер тобында измерияны баса трлері де болуы ммкін. Бір этил радикалы бар этилбензол С₆Н₅-С₂Н₅, екі метил радикалы бар диметилбензола – С₆Н₄-(СН₃)₂ изомер, екі осылысты да жалпы формуласы С₈Н₁₀.

Атауларыны алдындаы ысартылан бір ріп о – орто, м – мета жне n – пара изомерлерді білдіреді.

Ароматты кмірсутектерді мнай фракцияларына блінуіне байланысты ш топа блуге болады:

1) ароматты кмірсутектері (кбінесе, полициклді) жоары фракцияларында шоырланан мнайлар. Бл тыыздыы >0,9 болатын ауыр шайырлы мнайлар;

2) Ароматты кмірсутектері ортаы фракцияларында шоырланан мнайлар. Осы екі трге атысты мнайлар нафтенді жне нафтенді-ароматты мнайа жатады;

3) Ароматты кмірсутектері жеіл фракциясында шоырланан (300⁰С-а дейін) мнайлар. Бл парафинді мнайлар. Жоары фракцияларында конденсирленген саиналы полициклді кмірсутектер гомологтарыны аздаан млшері болады.

200⁰С-а дейінгі фракцияларда (бензин фракциялары) тек ана бензол гомологтары болады. Мнайда бензолды С₉-бен бірге барлы гоммлогтары табылан. Бйір тізбегінде 4 немесе одан да кп кміртек атомы болатын бензолды моно- орын басан гомологтары аз кедеседі. Е кп тараландары толуол, этилбензол ксилолдар, одан кейін триметилбензол, рі арай кумол, пропилбензол, метилэтилбензол болып кете береді.

200-350⁰С фракцияларда молекулаларыны рамы С₇ болатын алкил жне метил тобынан тратын екі жне ш орын басан алкилбензолдар болады. Бл фракцияларда бензол гомологтарынан баса нафталин гомлогтары (моно-, би-, три- жне тетраметилнафталиндер) кездеседі.

Ортаы фракцияда ароматты кмірсутектерді млшері сол мнайдан алынан бензин фракциясына арааанда жоары жне 15-35% аралыында болады. Мнайды жоары фракциясында конденсирленген бензол саинасыанан тратын крделі полициклді ароматты кмірсутектер аныталан.

Олар нафталинні, дифинилді, аценафталинні, антраценні, фенентренні, пиринні, бензантраценні, хризенні, периленні гомологтары болып табылады.

Химиялы асиеттері. Бензол ядросыны беріктігі жоары, мны ароматты кмірсутектерді орын басу реакциясына бейімділігімен тсіндіруге болады. Орын басу реакциясына бейім алкандара араанда ароматты кмірсутектерді ерекшелігін ядродаы сутек атомыны те озалыштыымен тсіндіруге болады, сондытан галогендеу, нитрлеу, сульфирлеу жне баса реакциялар алкандара араанда жасы жреді.

Темір (III) тздары – катализаторы атысында бензол орын басу реакцияына тседі:

С₆Н₆+НВr ®С₆Н₅Вr + НВr

Бензол осылайша хлормен де рекеттеседі.

Егер бензола азот жне ккірт ышылдарыны оспасымен сер етсе нитробензол тзіледі:

С₆Н₆+НNO₃ С₆Н₅ NO₂ + Н₂О

Бензол гомологтары орын басу реакциясына оай атысады. Мысалы, метилбензол (толуол) С₆Н₅СН₃ бензола араанда нитрлеу реакциясына оай тсіп, 2,4,6-тринитротолуол (тротил, тол) тзеді.

 

Баылау сратары:

1. Табии мнайды рамында алкендер болады ма?

2. Алкендерді негізгі химиял асиеттерін атап крсетііз.

3. Алкадиендер мен алкиндерді химиялы асиеттері.

4. Мнайдаы ароматты, гибридті жне аралас рылысты кмірсутектер. Оларды асиеттері мен бліп алу дістері.

дебиеттер тізімі:

1. Нрслтанов .М. Мнай мен газды ндіріп, деу: Оулы/ .М. Нрслтанов, .Н. Абайлданов.

2. Мозговой И.В., Давидан Г.М., Олейник Л.Н. Химия и физика нефти и газа. Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 199 с.

3. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти- Л.: Химия, 1984 - 360 с.

4. Магеррамов А.М., Ахмедова Р.А., Ахмедова Н.Ф. Нефтехимия и нефтепереработка. Учебник для высших учебных заведений. Баку: Издательство «Бакы Университети», 2009, 660 с.

Дріс №10.

Таырыбы:Мнай фракциялары мен мнай німдеріні химиялы рамы мен оларды анытау дістері

Жоспар:

1. Мнай фракциялары мен мнай німдеріні топты кмірсутектік рамы, жеке рамы жне рылымды-топты рамдары жне оларды анытау дістері

2. Бензиндік фракцияны топты жне жекелеген топты рамдарын анытау

3. Керосин – газоильдік фракцияны жекелеген топты рамдарын анытау.

4. Май фракцияларыны рылымды-топты рамдарын анытау

 

Глоссарилер:

Бромды (йодты) саны - осымша жне масатты тжірибені араатынасында орташа молекулалы салмаын (М) біле отырып, аныпаан кмірсутектерді салма проценттін (N) анытау.