Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci Harwood Herring.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci Harwood Herring."— Sunum transkripti:

1 Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci Harwood Herring 8 th Edition Bölüm 27: Organik Kimya

2 27.KONU İÇİNDEKİLER 27-1Organik Bileşikler veYapıları: Giriş Alkanlar 27-3Alkenler and Alkinler 27-4Aromatik Hidrokarbonlar 27-5Alkol, Fenol, and Eter 27-6Aldehidler and Ketonlar 27-7Karboksilik Asitler ve Türevleri 27-8Aminler 27-9Heterosiklik Bileşikler Organik Bileşiklerde Stereoisomerlerin Adlandırılması sp 3 Hibriti ve yerdeğiştirme rx’ları Organik Bileşiklerin Sentezi 27-13Polimerizasyon Reaksiyonları ÖZEL KONU : Doğal ve Sentetik Boyarmaddeler

3 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 3 of Organik Bileşiklere ve Yapılara Genel Bir Bakış Hidrokarbonlar – en basit organik bileşikler. En basit Hidrokarbon METAN dır.

4 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 4 of 75 Organik Bileşiklerin Basit Gösterimi

5 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 5 of 75 Adlandırma En uzun devamlı karbon zincirini seç.Bu temel ismi belirler. Her kolu göz önünde bulundur ve benzer biçimde –ane son ekini –yl şeklinde isimlendir. Atom gruplarının mümkün olan en düşük numaraya sahip olması için karbon atomlarını numaralandır. Her atom grubunu kimliğine göre ve bağlı olduğu karbon atom numarasına göre adlandır. –Uygun bir şekilde di, tri, tetra kullan. Numaraları birbirinden virgülle ayır. Atom gruplarını alfabetik olarak adlarına göre listele.

6 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 6 of 75 ETAN

7 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 7 of Alkanlar (C n H 2n+2) ve İzomerleri CH 4 Metan, C 2 H 6 Etan, C 3 H 8 Propan

8 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 8 of 75 ALKANLARIN ELDESİ CH 2 =CH 2 + H 2 → CH 3 -CH 3 Pt Δ 2 CH 3 CH 2 Br + 2 Na → CH 3 CH 2 CH 2 CH NaBr basınç Δ Metan, Etan gibi küçük moleküllü Alkanlar Doğal Gazda bulunurlar. Propan ve Butan petrolde çözünmüş halde olup ekstrakte edilerek LPG olarak satılır. Daha büyük Moleküllü Alkanlar ise Petrolün Ekstraksiyonu, Ayrımsal Damıtılması (Rafinasyonu) ve krakingi ile elde edilir.

9 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 9 of 75 Table 27.4 Petrolün Damıtma Ürünleri Benzin Mazot Asfalt

10 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 10 of 75 Oktan Numarası Ham Petrolün Rafinasyonuyla elde edilen BENZİN Kaynama Aralığı o C arasında olan C 6 -C 9 ürünlerden oluşan bir karışımdırve Oktan Numarası arasında olup, bu haliyle kullanıma uygun değildir. Bu karışımdaki bütün ürünlerin yakıt özelliği aynı değildir.Bunların bazıları düzgün yanarken bazıları da patlayarak yanar ve motorda vuruntuya neden olur. Oktan ( 2,2,4- Trimetilpentan) motorda en düzenli yanar ve Oktan Numarası:100, En kötü yanan Heptanın ise:0 dır. % 87 Oktan + %13 Heptan içeren Benzininin Oktan numarası 87 dir. Dallanmış Hidrokarbonların yanması düzgün olup oktan numaraları düz zincirli yapılardan daha yüksektir. Isısal ve Katalitik işlemlerle ve katalizörler yardımıyla düz zincirler dallandırılır ve Mw ve oktan sayısı daha yüksek olan Benzin elde edilir. Metanol ve Etanol Oktan yükselticidir.

11 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 11 of 75 ALKANLARIN REAKSİYONLARI Başlayış:Cl-Cl → 2 Cl· Yayılım:H 3 C-H + Cl· → H 3 C· + HCl H 3 C· + Cl 2 → H 3 C-Cl + Cl· Bitiş: H 3 C· + Cl· → H 3 C-Cl Cl· + Cl· → Cl-Cl H 3 C· + H 3 C· → H 3 C-CH 3 Δ or h

12 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 12 of 75 YANMA REAKSİYONLARI C 8 H 18 (l) + O 2 (g) → 8 CO 2 (g) + 9 H 2 O(l) 25 2 ΔH° = -5, J

13 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 13 of Alkenler ve Alkinler

14 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 14 of 75 Ayrılma Reaksiyonları ETİLEN (ETEN) En çok üretilen Kimyasal

15 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 15 of 75 Katılma Reaksiyonları Markovnikov Kuralı ETİLEN (ETEN)

16 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 16 of 75 Hidroliz Reaksiyonu Eklenmede seyreltik asit deftemede kuvvetli asit tercih edilir.

17 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 17 of 75 C=C İndirgenmesi

18 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 18 of 75 Table ALKİLLER CnH2n+1

19 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 19 of 75 Fonksiyonel Gruplar Bazı Organik Bileşik Sınıfları ve İşlevsel Grupları

20 İZOMERİZASYON 1-)İonizasyon İzomerisi [CrSO 4 (NH 3 ) 5 ]Cl [CrCl(NH 3 ) 5 ]SO 4 pentaaminsulfatochromium(III) chloride pentaaminchlorochromium(III) sulfate 2-) Koordinasyon İzomerisi [Cr(NH 3 ) 6 ][CoCN 6 ] hexaaminechromium(III) hexacyanocobaltate(III) [Co(NH 3 ) 6 ][CrCN 6 ] hexaaminecobalt(III) hexacyanochromate(III) 3-Bağlanma İzomerisi

21 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 21 of 75 ORGANİK BİLEŞİKLERDE İZOMERİ

22 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 22 of 75 POZİSYON İZOMERİSİ

23 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 23 of 75 KONFORMASYONLAR (Yapısal İzomeri) KONFORMASYONLAR Alkan moleküllerinde grupların σ bağlarını eksen alan dönmeleri sonucunda meydana gelir. Etanın C-C bağı etrafında dönmesiyle mümkün olan bir çok yönlenme olasılığının iki şekli C-H bağlarının çakıştığı ÇAKIŞIK KONFORMASYON ‘da H atomları birbirine çok fazla yaklaştığı için itme tesirlerinin en fazla olduğu hal oluşur bu hal dengesiz bir haldir. ÇAPRAZ KONFORMASYON’da H atomları birbirine en uzak mesafede olup bu durumda itme tesirleri en az olup molekül daha kararlıdır. Ancak oda sıcaklığında dahi dönme için gerekli ısısal enerji sağlandığı için her konformasyonu alacak şekilde dönme olabilmektedir. Düşük sıcaklıklarda daha çok çapraz konformasyon kararlıdır. Etanın C-C bağı etrafında dönmesi ÇAKIŞIK KONFORMASYON ÇAPRAZ KONFORMASYON

24 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 24 of 75 Sikloheksan Konformasyonu a) Kayık Şekli b) Koltuk Şekli

25 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 25 of 75 KONUM ve GEOMETRİK İZOMERİ KONUM İZOMERİSİ nde CH 3 -CH=CH-CH 3 (2-Buten ) ve CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 (1-Buten ) deki gibi yanlızca ikili bağların yerleri farklıdır. Uzayda 3 boyutta farklı yerleşim şekilleri olan STEREOİZOMERİ’nin bir tipi A) GEOMETRİK İZOMERİ olup çift bağın çevresinde yer alan aynı atomlar cis halinde aynı taraftadır, çift bağın ortasından geçen eksene göre simetriktir. trans halinde ise aynı atomlar çapraz yerleşmiştir. B) OPTİK İZOMERİ Polarize ışığı sağa ve sola döndüren asimetrik C Atomuna sahip olan moleküllerde görülür ve Bio rx’larda önemli rol oynar.

26 STEREOİZOMERİ Uzayda 3 Boyutta farklı yerleşimlerle oluşur. Atomların ve bağların sayı ve tipleri aynıdır fakat uzayda farklı yönlenirler. A-GEOMETRİK İZOMERİ cis - (Aynı taraf), trans-Çapraz (farklı taraf)

27 B) OPTİK İZOMERİ

28 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 28 of Organik Bileşiklerde Steroizomerlerin Adlandırılması KİRAL Ayna görüntüsü aslı ile çakışmayan ENANTİYOMER İZOMERLER olan moleküllerdir. Bu moleküller Asimetrik C Atomu = (4 farklı grup (element veya molekül) ile bağlı) olup bu maddelerin çözeltileri Polarize ışık düzlemini çevirir. Akiral (Kiral olmayan) Moleküllerin görüntüleri çakışır veya C’da 4’den az farklı grup vardır, yani Asimetrik C Atomu yoktur.

29 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 29 of 75 HALKALI YAPILAR

30 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 30 of Aromatik Hidrokarbonlar Düzlemsel moleküller. Eşlenik п sistemler (4n + 2)

31 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 31 of 75 Aromatik Hidrokarbonların adlandırılması

32 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 32 of 75 Aromatik Yer Değiştirme Reaksiyonları

33 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 33 of 75 Aromatik Yer Değiştirme Reaksiyonları

34 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 34 of Alkoller, Fenoller ve Eterler

35 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 35 of 75 Alkollerin Hazırlanması ve Kullanımı CO(g) + 2 H 2 (g) → CH 3 OH(g) 350 ° C 200 atm ZnO, Cr 2 O 3

36 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 36 of 75 Alkollerin Eldesi ve Kullanımı METANOL CH 3 OH En çok üretilen ve kullanılan alkoldür. Su gazından ve Sentez Gazından elde edilir.Bio Benzin adıyla kullanılır. CO(g) + 2 H 2 (g) (350 o C-200Atm-ZnO, Cr 2 O 3 Kat.)  CH 3 OH (g) ETANOL C 2 H 5 OH Organik artıklardan Fermantasyonla ve etilenin hidroliziyle elde edilir. Alkollü içeceklerde kullanılır. ETİLEN GLİKOL CH 2 OH-CH 2 OH suda çözünen ve kaynama noktası Yüksek (197 o C) GLİSERİN CH 2 OH-CHOH- CH 2 OH Sabun sanayiinin yan ürünüdür, suda her oranda çözünür. Losyon, krem ve kozmetik yapımında kullanılır. ALKOKSİT İYONLARI CH 3 O - Alkollerden Na ve K metalleriyle yapılır, Alkil Halojenürlerle Eterleri oluştururlar CH 3 OH + Na  CH 3 O - + Na + + 1/2 H 2 CH 3 O - + Na + + CH 3 CH 2 Cl  CH 3 CH 2 OCH 3 + NaCl

37 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 37 of 75 Eterler

38 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 38 of 75 Aldehidler ve Ketonlar

39 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 39 of 75 ASETON eldesi ve kullanımı Alkollerin oksidasyonu. Doğal kaynaklardan çıkarma Aseton yaygın olarak bir çözücü olarak kullanılır

40 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 40 of 75 Karbonil Grubunun Katılma Reaksiyonları

41 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 41 of Karboksil Asitleri ve Türevleri

42 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 42 of 75 Alkollerin Oksidasyonu CH 3 CH 2 OH + KMnO 4 → CH 3 CO 2 - K + → CH 3 CO 2 H OH - H+H+

43 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 43 of 75 Aromatik Asitler

44 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 44 of 75 Asetil Grubu

45 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 45 of 75 Esterler

46 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 46 of 75 Amidler

47 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 47 of 75 Amidlerde Rezonans

48 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 48 of 75 İndirgenme Reaksiyonları

49 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 49 of 75 Aminler

50 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 50 of 75 Aminlerin Eldesi 2 NH 3 + CH 3 Br → CH 3 NH 3 + Br - + NH 3 → CH 3 NH 2 + NH 4 Br

51 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 51 of 75 Aminlerin Bazlığı

52 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 52 of 75 Amonyum Tuzları

53 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 53 of Heterosiklik Bileşikler

54 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 54 of 75 Spin ve Moment Vektöreri Arasındaki Bağıntı

55 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 55 of 75 R,S (Sübstitüentlerin öncelik sırasını gösteren) Adlandırma Sistemi Yüksek atom numaralı değişken grup düşük atom numaralının yerini alır:

56 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 56 of 75 R,S (Sübstitüentlerin öncelik sırasını gösteren) Adlandırma Sistemi Eğer merkezlerinden bağlı iki değişken grup aynı önceliğe sahipse, zincirler boyunca aynı farklılık noktasına devam eder:

57 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 57 of 75 R,S (Sübstitüentlerin öncelik sırasını gösteren) Adlandırma Sistemi İkili ve Üçlü Bağlar tekmiş gibi sayılır ve atomlar diğer ikili yada üçlü bağın bitiminde iki ya da üç katına çıkarılır:

58 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 58 of 75 Z (Aynı tarafta yerleşimli Simetrik Yapı), E (Zıt tarafta yerleşimli-Çapraz Yerleşimli Yapı) Adlandırma Sistemi

59 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 59 of 75 Z (Aynı tarafta yerleşimli Simetrik Yapı), E (Zıt tarafta yerleşimli-Çapraz Yerleşimli Yapı) Adlandırma Sistemi

60 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 60 of sp 3 Hibridli Karbonda Yer değiştirme Tepkimelerine Bir Giriş

61 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 61 of 75 S N 2 Mekanizması Hız = k[OH - ][CH 3 Cl]

62 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 62 of 75 Konfigürasyon Devrilmesi

63 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 63 of 75 S N 1 Mekanizması

64 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 64 of 75 S N 1 Mekanizması Hız = k [(CH 3 ) 3 CCl]

65 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 65 of 75 S N 1 Reaksiyonlarından Yöndeğişimsiz Ürünler

66 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 66 of Organik Bileşiklerin Sentezleri

67 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 67 of Polimerizasyon Reaksiyonları

68 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 68 of 75 Table 27.5 Some Polymers Produced by Chain-Reaction Polymerization

69 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 69 of 75 Kondensasyon Polimerleşmesi

70 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 70 of 75 Table 27.6 Some Polymers Produced by Step Reaction Polymerization

71 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 71 of 75 Uzaysal Özgül Polimerler

72 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 72 of 75 Doğal ve Sentetik Boyalar

73 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 27Slide 73 of 75 Doğal ve Sentetik Boyalar

74 KONU: 27’de ÇÖZÜLMESİ TAVSİYE EDİLEN SORULAR Öncelikle konu içinde verilmiş olan 1 adedi çözülmüş 2 adedi çözülecek örnek sorular üzerinde titizlikle durulması tavsiye edilir. Sınav soruları genellikle onlardan seçilmeye çalışılacaktır. Konunun daha iyi anlaşılması açısından konunun sonunda yer alan aşağıdaki sorulara da bakılırsa iyi olur. Problem çözme becerileri geliştir ve stratejini özel problemlerin çözümlerini de anlamaya yönelik olarak temellendir.Örnek olarak konudan değişik tipte problemler seç İyi teknikleri pratik et ve işi bilenlerden yönlendirici yardım al

75 75 ORGANİK KİMYA-27 ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER ŞEVKİ CÜNEYT KARAAĞAÇ

76 76 ÖRNEK 1) İzomerlerin Tanınması. C 5 H 12 molekül formülü ile gösterilen bütün izomerlerin yapı formüllerini yazınız. Çözüm: Önce en uzun karbon zinciri soldan sağa doğru yazılır. Bu zincir (1) ile gösterilen düz zincir yapıyı verir. Bileşiğin yapısını tamamlamak için, her karbon atomunun dört bağ yaptığını göz önüne alarak hidrojenle doyururuz. H H H H H | | | | | H— C — C — C — C — C — H | | | | | H H H H H ( 1 )

77 77 Şimdi,dört karbon atomlu en uzun zincir ve bir karbon atomu dallanmış(tamamı beş karbon olan) izomerlere bakalım. Bir tek olanak vardır; eğer (2) numaralı yapı soldan sağa doğru devrilirse aynı yapı (2’) de elde edilir. C C | C— C—C—C C— C—C—C ( 2) ( 2’ ) Yine H atomlarını ilave ederek bu yapıyı tamamlarız.

78 78 —— H H H H H | | | | | H — C — C — C— C — C — H | | | | | H H H H H Son olarak, bir karbon üzerinde iki karbonun dallandığı üç karbonlu bir zincir düşünelim. Burada da yine bir olasılık vardır. C CH 3 | C — C — C CH 3 — C —CH 3 | C CH 3

79 79 Örnek 2: Bir Alkan Hidrokarbonunun Adlandırılması. Benzinin önemli bir bileşeni olan aşağıdaki bileşiği, IUPAC’a göre adlandırınız CH 3 CH 3 | CH 3 — C — CH 2 — CH — CH 3 | CH 3

80 80 Çözüm: Karbon atomları kırmızı renkli, adlandırılacak yarı zincirler mavi renkli gösterilmiştir. En uzun zincir beş karbonludur ve iki tane substutient içeren karbon iki numara ile gösterilecek şekilde numaralanır. Her substutient bir metil grubudur; CH 3. İki metil grubu iki numaralı karbon atomundadır. Bir metil grubu dördüncü karbon atomundadır. Doğru ad: 2,2,4-trimetilpentan dır Eğer karbon atomları sağdan sola doğru numaralansaydı, elde edilecek olan ad 2,2,4 – trimetilpentandır. Bu kabul edilemeyen bir addır çünkü mümkün olan en küçük sayılar kullanılmamıştır.

81 81 Örnek 3: Adı verilen bir alkanın formüllendirilmesi. 4-t-Butil-2-metil heptanın formülünü yazınız. Çözüm: Bileşik heptan olduğu için en uzun zincir yedi karbonludur. C—C—C—C—C—C—C Soldan başlayarak metil grubunu ikinci karbon atomuna bağlarız. CH 3 | C—C—C—C—C—C—C

82 82 Daha sonra, dördüncü karbon atomuna t – bütil grubunu bağlarız. CH 3 | CH 3 — C— CH 3 | CH 3 | C—C—C—C—C—C—C

83 83 Son olarak, her karbon atomu dört bağ yapacak şekilde hidrojenle doyururuz. CH 3 | CH 3 CH 3 — C— CH 3 | CH 3 — CH— CH 2 — CH — CH 2 — CH 2 — CH 3

84 84 Örnek 4: Kiral bir molekülün belirlenmesi. 2-klorpentan mı yoksa 3- klorpentan mı kiraldır? Çözüm: Bir molekülün kiral olduğuna karar vermek için moleküldeki dört farklı grubun bağlandığı karbon atomunu bulmalıyız. İki bileşik aşağıda gösterilmiştir. CH 3 CH 2 —CH 3 | Cl —C — CH 2 CH 2 CH 3 Cl— C — CH 2 CH 3 ∕ H H

85 85 Gördüğümüz gibi 2 – klorpentan dört farklı grubun bağlandığı bir karbon atomu bulundurmaktadır. Bundan dolayı kiral bir moleküldür. Buna karşılık 3- klorpentan böyle bir karbon bulundurmamaktadır. Çünkü bu molekülün ayna görüntüsü kendisi ile aynıdır, bundan dolayı da kiral olmayan bir moleküldür.

86 86 Örnek 5: Bir Kiral Merkezin Konfigürasyonunun ve Öncelikli atomlarının Belirlenmesi. Aşağıdaki bileşikleri konfigürasyonları göstererek adlandırınız. CH 2 CH 2 CH 3 OH | | a) CH 3 CH 2 — C H b) H — C --- CH 2 CH 2 Br \ \ I CH 3

87 87 Stereomerkez içeren konfigürasyonu göstermek için, önce sübstitüentlerin önceliklerini belirlemeliyiz. Sonra, en az öncelikli atoma doğru göz hizasından bakarak R ya da S konfigürasyonunu tayin ederiz. a)Bu molekül C-3 de kiral merkezi bulunan 3- iyothekzandır. C-3 e bağlı bulunan atomların öncelik sırası şöyledir, I > C ( etil ) = C ( propil ) > H Propil ve etil gruplarından hangisinin daha öncelikli olduğuna karar vermek için, bu sübstitüentler zincirinde ilk farklılık noktasına kadar gideriz.

88 88 H H H H H | | | | | — C — C — H — C — C — C — H | | | | | H H H H H a) b) Kırmızı yazılmış olanlar ilk farklılık noktası ( a ) daki ( b ) den daha az önceliklidir. Gördüğümüz gibi, propil grubu etil grubundan daha önce gelir ve öncelik sırası; I > C ( propil ) > C ( etil ) > H

89 89 En az öncelikli olan H atomuna doğru, moleküle bakarsak Önceliklerin saat yönünün aksi yönde azaldığı görülmektedir. O halde stereomerkezeki konfigürasyon S dir. Molekülün tam adı ise ( S ) – 3 – iyodheksan b) Bu molekül C-2 de kiral merkezi bulunan atomların öncelik sırası O > C ( brometil ) = C ( metil ) > H Metil grubuna göre brometil grubunun önceliğine karar vermek için, bu sübstitüentler zincirinde ilk farklılık noktasına kadar gideriz.

90 90 H H H H H | | | | | — C — C — H — C — C — C — H | | | | | H H H H H a) b) Gördüğümüz gibi, brometil grubu metil grubundan daha önce gelir ve öncelik sırası, I > C ( brometil ) > C ( metil ) > H Bu moleküle en düşük öncelikli H atomuna karşı bakarak bir önceki örnekte olduğu gibi doğrudan karar vermek çok kolay değildir. Bunun sebebi, H atomu kağıt düzlemi üzerinde olduğundan,

91 91 gözlemciden mümkün olabilen en uzak en uzak mesafede olmamasıdır. Şu iki yoldan birini kullanarak bu problemi çözebiliriz. Birincisi, üç boyutlu bir bakış ya da stereo – algılama gerektirir. Bunun için molekül metil ve brometil gruplarından tutup kaldırarak, eksen etrafında döndürüp H atomunun aşağıdaki şekilde olduğu gibi gözlemciden en uzak konuma getirildiği tasarlanır. Şimdi öncelikler sıralaması saat yönündedir. Yani bileşik ( R )–4–brom-2- butanol dür. Diğer bir yol, iki grubun yerini değiştirerek, en düşük öncelikli grubu kesikli çizgi ile bağlı duruma getirmektir. Şimdi molekülün görüntüsü en düşük öncelikli gruba karşı bakılarak çizilir. Burada öncelik sıralaması saat yönünün aksidir. İki grubu çevirdiğimizden arzulanan konfigürasyonda molekülün enantiomerini oluşturduk. Çevrilen molekülde öncelik sıralaması S konfigürasyonuna karşılık gelmesine rağmen, esas molekül R konfigürasyonundadır. Buna göre, molekül daha önce tayin edildiği gibi ( R )- 4 – Brom – 2 – butanoldur.

92 92 Örnek 6 : Alkenlerin Konfigürasyonlarının Belirlenmesi. Aşağıdaki bileşiklerin her birini konfigürasyonlarını belirleyerek adlandırınız. a) CH 3 b) FCH 2 CH 2 CH 3 | \ ⁄ Cl CHCH 3 C =C \ ⁄ ⁄ \ C =C CH 3 CH CH— CH 3 ⁄ \ | | ClCH 2 CH 2 CH 3 CH 3 Cl

93 93 Çözüm: Bir alkenin konfigürasyonunu belirlemek için, önce ikili bağı oluşturan her bir karbon atomuna bağlı olan sübstitüentlerin önceliklerini belirlemeliyiz. Bu yapıldığından, E, Z tayin edilebilir. a)sp 2 karbonlarından biri, bir Cl ve bir C atomuna bağlıdır. Bundan dolayı klor atomu en fazla önceliğe sahiptir. Diğer sp 2 karbonu, etil ve izopropil grubuna bağlıdır. İzopropil grubunun karbonu C, C ve H ne bağlı ve etil grubunun karbonu C, H ve H ne bağlıdır. Her bir gruptaki bir karbon birbirini götürür ve geriye kalan atomlardan karbon en fazla önceliklidir. Böylece izopropil grubu öncelik kazanır. En çok öncelikli gruplar ikili bağın aynı tarafındadırlar. Molekülün tam adı ise ( Z ) - 1,2- diklor – 3 - etil- 4- metil-2- pentendir. b) sp 2 karbonlarından biri, metil florür ve izopropil gruplarına bağlıdır. Metil florür grubunun karbonu F, H ve h ne, izopropil grubunun karbonu ise C, C ve H e bağlıdır. Bu altı atomdan flor en fazla önceliğe sahiptir. Bunun için metilflorür grubu öncelik kazanır.

94 94 Diğer sp2 karbon atomu ise bir etil ve bir kloretil grubuna bağlıdır. Bu sübstitüe zincirlerin üzerindeki ilk farklı nokta Cl atomu olduğu için, kloretil öncelikli grup olur. En öncelikli gruplar ikili bağın zıt taraflarındadırlar. Molekülün tam adı ise ( E ) – 2 klor – 3 – etil -4 – flor – metil – 5 – metil – 3 – heksendir.

95 95 Örnek 7: Elektrofil ve Nükleofillerin Belirlenmesi. Aşağıda verilen bileşik ve iyonların hangileri elektrofildir. a)CH 3 Oˉ b) Metanal c) CH 3 CH 2 Cl d) CH 3 NH 2 Çözüm: Bir molekülün elektrofil mi ya da nükleofil mi olduğuna karar vermek için, Lewis yapısını yazmak yararlı olacaktır. a) Metoksit iyonunun Lewis yapısı: H |.. H — C — Oˉ : |.. H

96 96 Metoksit iyonu, ortaklaşacak bir elektron çiftine sahip olduğundan nükleofil olarak davranır. b) Metanalin Lewis yapısı: H \.. C = O: /.. H Burada, oksijen atomunun elektronegatifliği daha fazla olduğundan çift bağın elektronları oksijen atomlarınca daha çok paylaşılır ve karbonil grubu polar olur. Karbonil grubundaki C atomu elektrofil olup, metanal bir elektrofildir.

97 97 c) Kloretanın Lewis yapısı : H H | |.. H ― C ― C ― Cl: | |.. H H Karbon – klor bağının polar niteliği bu molekülü elektrofil yapar. d) Metanaminin Lewis yapısı : H H | |.. H ― C ― C ― Cl: | |.. H H Metanamin molekülü, ortaklaşacak bir elektron çiftine sahip olduğundan nükleofil olarak davranır.

98 98 Örnek 8: S N 1 ve S N 2 Tepkimelerinin anlaşılması ve Ürünlerinin Öngörülmesi. Aşağıdaki tepkimelerin gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini öngörünüz ve bu tepkimelere uygun mekanizma öneriniz. a)CNˉ + CH 3 CH 2 OH  b)Brˉ + CH 3 CH 2 OH  c)CH 3 OH + ( CH 3 ) 3 CCl  ( metanol içerisinde )

99 99 Çözüm: Bu çeşit bir tepkimenin olup olamayacağına karar verebilmek için önce elektrofil, nükleofil ve ayrılan grupları belirleyiniz. a)Burada CNˉ iyonu nükleofil, klorpropan elektrofil ve Clˉ iyonu ayrılan gruptur. CNˉ iyonu Clˉ iyonundan çok daha kuvvetli bir baz olduğu için, tepkimenin denge sabiti çok büyük olmalıdır. Klorpropan bir birincil haloalkandır, öyleyse olası mekanizma S N 2 ve ürün butanonitril ( ya da 1 –siyanopropan ) olacaktır. b)Burada Brˉ iyonu nükleofil, etanol elektrofil ve ayrılabilecek grup OHˉ iyonudur. OHˉ iyonu Brˉ iyonundan çok daha kuvvetli bir baz olduğu için, tepkimenin denge sabiti birden çok küçüktür. Bu durumda tepkime olması beklenmez.

100 100 c) Burada CH 3 OH molekülü nükleofil, t- butil klorür elektrofil ve Clˉ iyonu ayrılan gruptur. Bu durumda, tepkimenin hangi yönde ilerleyeceğine karar vermek için CH 3 OH ve Clˉ ün bağıl bazlıklarını bilmek zorundayız. Eğer metanol ve klorürün bazlıklarının yaklaşık aynı olduğunu ( her ikisi de proton almak istemez) kabul edersek, bir denge kurulmasını bekleriz. Buna karşın, bu tepkimenin çok fazla metanol bulunan ( metanol çözücü ) ortamda gerçekleştiği bilindiğinden, metanol dengeyi ürünler yönüne kaydırır ( Le Chatelier ilkesi ). Oluşan ürün t-butil alkol, elektrofil bir üçüncül alkan olduğundan, olası mekanizma S N 1 dir.


"Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci Harwood Herring." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları