Heterotsiklik birləşmələr

Vikipediya, açıq ensiklopediya
Jump to navigation Jump to search

Heterotsiklik birləşmələr ( heterotsikllər) – üzvi birləşmələr olub, tərkibində karbon atomu ilə yanaşı başqa elementlərin atomları da mövcud olur. Onlara həm də tsikldə heteroəvəzləyici (heteroatomlar) olan karbotsiklik birləşmələr kimi də baxmaq olar. Azot saxlayan aromatik heterotsiklik birləşmələr ətraflı öyrənilmişdir. Nadir halda, heterotsiklik birləşmələrdə tsikldə karbon atomu olmur, məs., pentazol.

Reaksiyaya girmə qabiliyyəti[redaktə | əsas redaktə]

Heterotsiklik birləşmələrin reaksiyaya girmə qabiliyyəti onların qeyri atisiklik analoqlarının reaksiyaya girmə qabiliyyətinə yaxındır. Heteroatomlar kimi çox vaxt ikinci dövr elementləri (N, O) və S, təsadüf hallarda Se, P Si və başqaları istifadə olunur. Karbotsiklik birləşmələrdə olduğu kimi heterotsiklik birləşmələr aromatik heterotsiklik birləşmələrin xassələrini daşıyır (heteroaromatik birləşmələr). Karbotsiklik aromatik birləşmələrdəki karbon atomundan fərqli olaraq, heteroatomlar aromatik sistemə yalnız bir deyil (piridin tipli heteroatomlar), eləcə də iki elektron (pirrol tipli heteroatom) verə bilir.Pirrol tipli heteroatomlar adətən beş üzvlü tsikllərin tərkibində olur (pirrol, furan, tiofen). Bir heterotsikldə hər iki tip heteroatom ola bilir (imidazol, oksazol). Heteroaromatik birləşmələrin reaksiyaya girmə qabiliyyəti tsikldə elektron paylanmanın sıxlığından asılıdır.

Nukleofilliyi[redaktə | əsas redaktə]

Bir heteroatomlu beş üzvlü heterotsiklik birləşmələr (pirrol tipli) üçün elektronlar hər beş atomda aromatik sekstet elektronları elə paylanır ki, onların nukleofilliyi yüksək olur. Bu birləşmələr üçün elektrofil əvəzlənmə reaksiyaları xarakterikdir, belə ki, piridinin azotu üzrə asanlıqla protonlaşır, yumşaq şəraitdə karbon tsikldə halogenləşir və sulfolaşır. Elektrofil əvəzlənmə reaksiyalarında reaksiyaya girmə qabiliyyəti azalma sırası ilə gedir: pirrol > furan > selenofen > tiofen > benzol. Piridin tipli altı üzvlü heterotsiklik birləşmələrdə benzolla müqayisədə elektron sıxlığının aşağı olması bu birləşmələrin nukleofilliyini aşağı salır. Elektrofil əvəzlənmə reaksiyaları sərt şəraitdə gedir. Belə ki, piridin oleumla 220-2700 C-də sulfolaşır.

Heteroatomların nukleofilliyi[redaktə | əsas redaktə]

Azot tərkibli heterotsiklik piridin tipli azotlu birləşmələrdə π-elektron sıxlığı xüsusən azot atomunda yüksək həddə çatır. Piridin üçün π-elektron sıxlığı aşağıdakı kimi hesablanır :

Atomun vəziyyəti Elektron sıxlığı
1 (N) 1.43
2 (α) 0.84
3 (β) 1.01
4 (γ) 0.87

Elektrofilliyi[redaktə | əsas redaktə]

Heteroaromatik birləşmələrin elektrofilliyi π-elektron sıxlığı aşağı düşdükcə yüksəlir, yəni heteroatomların sayı artdıqca, beş üzvlülərə nəzərən altı üzvlülərdə yüksək olur. Belə ki, pirrol və indollar üçün nukleofil əvəzlənmə reaksiyaları tipikdir, piridin və benzimidazol natrium amidlə aminləşir, ancaq 1,3,5-triazin isə sulu məhlulda ammonium formiata qədər asanlıqla hidrolizləşir.

Əvəzləyicilərin və yan zəncirlərin reaksiyaya girmə qabiliyyəti[redaktə | əsas redaktə]

Qeyri aromatik heterotsikllərin reaksiyaya girmə qabiliyyəti onların asiklik analoqlarına yaxındır. Heteroaromatik birləşmələrdə yan zəncirdə reaksiyaya girmə qabiliyyəti mezomer effektə birbaşa təsir edir. 2- və 4- əvəzlənmiş piridində metilen oksidin turşuluğu yüksək olur : belə ki, 2-metilpiridini (α-pikolin) formaldehid ilə kondensləşdirdikdə əmələ gələn 2-etoksietil-2-piridini dehidratlaşdırmaqla sənaye üsulu ilə 2-vinilpiridin sintez etmək olar.

Nomenklatura[redaktə | əsas redaktə]

Heterotsikllərin təsnifatı tsikldəki heteroatomlara və onların sayına görə aparılır. Tsikildə bir neçə heteroatom olduqda onların nömrələnməsi aşağıdakı ardıcıllıqla aparılır: O, S, N. Molekulda NH və üçlü azot olduqda 1 rəqəmi ilə NH işarələnir və belə ardıcıllıq gözlənilir : O, S, NH, N. Heterotsiklik birləşmələrdə trivial və heç bir qaydaya uyğun olmayan adlar verilmişdir. Heterotsiklik birləşmələrin sistematik nomenklaturası aşağıda göstərilən Qanç və Vidman qaydası ilə sıralanır.

Bir heteroatomlu sadə heterotsikllər
Doymuş heterotsikl Doymamış heterotsikl
Heteroatom Azot Oksigen Kükürd Azot Oksigen Kükürd
Üçüzvlü
Sistematik adı Aziridin Oksiiran Tiiran Azirin Oksiren Tiiren
Trivial adı Etilenimin Etilenoksid Etilensulfid - - -
Quruluşu Aziridin.png Ethylene-oxide-2D-skeletal.png Thiiran.png Azirin.svg Oxiren.png Thiiren.png
Dördüzvlülər
Sistematik adı Azetidin Oksetan Tietan Azet Okset Tiet
Trivial adı 1,3-Propilenimin Trimetilenoksid Trimetilensulfid Azatsiklobutadien - -
Quruluşu Azetidine structure.svg Oxetan.png Thietan.png Azete structure.svg Oxetium.png Thietium.png
Beşüvlülər
Sistematik adı Azolidin Oksolan Tiolan Azol Oksol Tiol
Trivial adı Pirrolidin Tetrahidrofuran Tetrahidrotiofen Pirrol Furan Tiofen
Quruluşu Pyrrolidine-Structural Formula V.1.svg Tetrahydrofuran acsv.svg Tetrahydrothiophen.png Pyrrol2.svg Furan.svg Thiophen.svg
Altıüzvlülər
Sistematik adı Azinan Oksan Tian Azin Oksinium Tiinium
Trivial adı Piperidin Tetrahidropiran Tetrahidrotiopirn Piridin Pirilium Tiopirilium
Quruluşu 60px 70px 70px 70px Pyrylium.png Thiopyrylium.png
Yeddiüzvlülər
Sistematik adı Azepan Oksepan Tiepan Azepin Oksepin Tiepin
Trivial adı Heksametilenimin Heksametilenoksid Heksametilensulfid Azatropiliden Osatsikloheptatrien -
Quruluşu Azepan.png Oxepan.png Thiepan.png Azepine-2D-skeletal.png Oxepin.png Thiepin2.png

Bioloji əhəmiyyəti[redaktə | əsas redaktə]

Heterotsiklik birləşmələr canlı təbiətdə çox geniş yayılmışdır və təbii kimyəvi birləşmələrdə və eləcə də biokimyada mühim yer tutur.Bu birləşmələrin əmələ gəlmə funksiyası çox genişdir.

İstehsalı və tətbiqi[redaktə | əsas redaktə]

Bəzi heterotsiklik birləşmələri daş kömür qətranından (piridin, xinolin, akridin və s.) və bitki yağı mənşəli xammaldan (furfurol) işləməklə alırlar. Bir çox təbii və sintetik heterotsiklikbirləşmələr qiymətli boyaq (indiqo), dərman vasitələri (xinin, morfin, akrixin, piramidon) kimi istifadə edilir. Heterotsiklik birləşmələrdən plasmas istehsalında, kinofoto sənayesində, kauçukun şişirdilməsində sürətləndirici kimi istifadə edilir.

Mənbə[redaktə | əsas redaktə]

•Revision of the extended Hantzsch-Widman system of nomenclature for heteromonocycles (Recommendations 1982) // IUPAC