Kislota angidridi (Acid Anhydride) nima?

Kislota angidridi — suvda kislotali eritma hosil qila oladigan molekuladir. Bunga chuqur kirishishdan oldin, keling, ayrim asosiy tushunchalarni eslab olamiz.

1. Kislotalar — suvda vodorod ionlarini berishga (donor bo‘lishga) tayyor bo‘lgan moddalar.
2. Asoslar — suvda gidroksid ionlari (hydroxide ions) … bo‘lgan moddalar.

Angidrid nima?

“Angidrid” so‘zi so‘zma-so‘z “suvsiz” degan ma’noni anglatadi. U boshqa birikmadan suv ajratib chiqarish (eliminatsiya) natijasida hosil bo‘ladigan kimyoviy birikma sifatida ta’riflanishi mumkin. Angidrid suv bilan reaksiyaga kirishib, yoki asos, yoki kislota hosil qiladi.

Kislota angidridlari — ta’rif va ma’nosi

Kislota angidridi (acid anhydride) — suv bilan reaksiyaga kirishganda kislotali eritma hosil qiladigan metallmas oksid (non-metal oxide) sifatida ta’riflanishi mumkin. Organik kimyo (organic chemistry)da esa u kislorod atomi orqali bir-biriga ulangan 2 ta asil (acyl) guruhdan iborat funksional guruhdir.

Suv bilan reaksiyaga kirisha oladigan metallmaslar “kislota angidridlari” deb ataladi, suv bilan reaksiyaga kirmaydigan metallmaslar esa kislota angidridi hisoblanmaydi.

Shunday qilib, xulosa qilish mumkinki, barcha metallmaslar kislota angidridi emas; suv bilan reaksiyaga kirishib kislota hosil qiladigan metallmaslargina kislota angidridi bo‘ladi. Masalan, uglerod(I) oksid (carbon monoxide) uglerod oksidi bo‘lsa-da, suv bilan reaksiyaga kirmagani uchun kislota angidridi emas.

Organik kimyo holatida esa kislota angidridlari ikki karboksil kislota (carboxylic acid) guruhining suvsizlanishi (dehydration) natijasida hosil bo‘ladi.

Keling, quyidagi reaksiyalar orqali buni yaxshiroq tushunib olaylik.

Kislota angidridini sintez qilish

• Organik kislota angidridi ikki karboksil kislota yuqori haroratda — taxminan 800℃ atrofida — qizdirilganda sintezlanadi. Bu jarayonda reaksiyadan bitta suv molekulasi ajralib chiqadi. Shuningdek, karboksil kislota P₂O₅ bilan reaksiyaga kiritish orqali ham sintez qilish mumkin.

Kislotaning kimyoviy xossalari

• Kislota angidridi o‘zining -OCOR guruhini almashtirish orqali nukleofil almashinish reaksiyasiga (nucleophilic substitution reaction) kirishadi. U kislota xloridlariga (acid chlorides) qaraganda kamroq reaktiv, chunki Cl atomi -OCOR guruhiga nisbatan elektrmanfiyligi (electronegativity) yuqoriroq.

Ko‘mir (karbonat) kislotasining hosil bo‘lishi

• Karbonat angidrid (carbon dioxide) suv bilan reaksiyaga kirishganda ko‘mir (karbonat) kislotasi hosil bo‘ladi. Kimyoviy tenglama quyidagicha bo‘ladi:                                           CO₂(g) + H₂O → H₂CO₃(aq)
• Yuqorida muhokama qilinganidek, karbonat angidrid — suv bilan reaksiyaga kirishib H₂CO₃ (ko‘mir/karbonat kislotasi) hosil qiladigan metallmas bo‘lib, u vodorod berishi mumkinligi sababli kislota hisoblanadi. Bu reaksiya kislotali yomg‘ir (acid rain) uchun mas’ul jarayonlardan biridir. Shuningdek, u soylar, daryolar va okeanlar pH darajalarini o‘zgartirishda muhim rol o‘ynaydi. Yuqoridagi tenglamadan ko‘rinadiki, havoda CO₂ ko‘paygan sari ko‘proq karbonat kislota hosil bo‘ladi, bu esa hayot uchun zararli. Bugun duch kelayotgan asosiy muammolardan biri ham shu.

Sulfat kislotasining hosil bo‘lishi:

• Oltingugurt trioksid (sulphur trioxide) suv bilan reaksiyaga kirishganda sulfat kislota hosil bo‘ladi. Buni kimyoviy jihatdan quyidagicha ifodalash mumkin.

                                                  SO₃(g) + H₂O → H₂SO₄(aq)

• Keyin oltingugurt trioksid gazi suv bilan reaksiyaga kirishib, sulfat kislota hosil bo‘lishiga olib keladi. Havodagi oltingugurt dioksid (sulphur dioxide) kislorod bilan reaksiyaga kirishib oltingugurt trioksidni hosil qiladi. U yomg‘ir paytida suv bilan reaksiyaga kirishganda kislotali yomg‘ir yuzaga keladi. Bularning barchasi atrof-muhitga juda zararli ta’sir ko‘rsatadi.

Kislota angidridlarining qo‘llanilishi

Kislota angidridlari organik kimyoda keng qo‘llaniladi.

• Ular farmatsevtika mahsulotlari, sanoat kimyoviy moddalar, portlovchi moddalar (explosives) va atirlar (perfumes) kabi ko‘plab narsalarni ishlab chiqarishda qo‘llanadi.
• Spirtlarni atsetillash (acetylation) orqali efirlar (esters) sintezi
• Aspirin (atsetilsalitsil kislota — Acetylsalicylic acid) sintezi
• Morfinni deatsetillash (deacetylation) orqali geroin sintezi
• Himoya guruhi (protecting group) sifatida qo‘llash

Tez-tez so‘raladigan savollar – FAQ

Q1

Nega kislota angidridlari juda reaktiv?

Angidridlar kamroq barqaror (less stable), chunki bitta karbonil (carbonyl) guruhiga elektron berish (electron donation) ikkinchi karbonil guruhiga elektron berish bilan raqobatlashadi. Shu bois, esterlarga (esters) nisbatan — u yerda faqat bitta karbonil guruh kislorod atomi bilan muvozanatni “ushlab turishi” kerak bo‘ladi — angidridlar esterlarga qaraganda reaktivroq.

Q2

Kislota angidridlari doimo simmetrik bo‘ladimi?

Kislota angidridlari nomidan ko‘rinib turganidek, karboksil kislotalarning (carboxylic acids) hosilalari (derivatives) hisoblanadi. Nazariy jihatdan ular simmetrik (ikki R guruh bir xil bo‘lsa) yoki nosimmetrik/asimmetrik (ikki R guruh turlicha bo‘lsa) bo‘lishi mumkin. Dikarboksil kislotalardan hosil bo‘lgan siklik angidridlar “-di-oik angidridlar” (-di-oic anhydrides) deb ataladi.

Q3

Kislota angidridlari reaktivmi?

Kislota angidridlari, nomidan ko‘rinib turganidek, ikki xil sinfdagi karboksil kislotalarning suvsizlanish (dehydration) reaksiyasi natijasida hosil bo‘ladi. Angidridlar nukleofillarga (nucleophiles) nisbatan juda reaktiv bo‘lib, muhim funksional guruhlarga ega bo‘lgan turli oqsillar (proteins) va boshqa makromolekulalarni atsetillash/asilillash (acylation) qila oladi.

Q4

Amidlar ketonlarga qaraganda reaktivroqmi?

Amidlar kislotali muhitda (acidic state) gidroliz (hydrolysis) ham bo‘lishi mumkin. Bu holda avval amiddagi O protonlanadi (protonated), so‘ng suvning karbon atomiga nisbatan nukleofil hujumi (nucleophilic attack) sodir bo‘ladi. Keton holatida amidga xos rezonans (amide-like resonance) bo‘lmaydi va nukleofil uning C=O tarkibidagi C atomiga hujum qiladi. Bu nisbatan osonroq.

Q5

Kislota angidridlari qanday hosil bo‘ladi?

Bir xil kislorod atomiga bog‘langan ikkita asil guruh (R–C=O) ga ega birikma kislota angidrididir. Angidridlar odatda asos (base) ishtirokida karboksil kislota kislota xlorid (acid chloride) bilan reaksiyaga kirishganda hosil bo‘ladi.