KONU 1 (1.Hafta) İLERİ ORGANİK KİMYA KİM 479 ORGANİK KİMYA III KONU 1 (1.Hafta) İLERİ ORGANİK KİMYA

Konu: İlerİ Organİk Kİmya Dersin tanıtımı ve önemi Bu dersin müfredatı içerisinde yer alan konular Organik Kimya alanında son yıllarda gözlenen gelişmeler, Güncel konular (New trends)

İlerİ Organİk Kİmya Organik kimya, kimya bilimi içerisinde geniş bir uygulama alanına sahip ve farklı bilim dallarıyla etkileşim içerisinde olan anabilim dalıdır. İlaç , agrokimya, gıda, polimer ve malzeme, kozmetik, tekstil, boya, petrokimya, elektronik, çevre, vd. gibi geniş bir yelpazede endüstriyel kimya sektörlerine katkı sağlamaktadır. Bu etkileşim sonucunda farklı sektörlerden gelen talep ve ihtiyaç üzerine yeni organik kimyasal maddelerin sentezi ve üretimi araştırılmakta ve gerçekleştirilmektedir. Yeni moleküllerin üretilmesine olan talep, organik kimyanın sürekli olarak gelişmesine ve farklı alanlarla etkileşimiyle yeni alt alanların ortaya çıkmasına yol açmaktadır.

İlerİ Organİk Kİmya Organik kimyanın önemli alt alanları ve güncel gelişmeler, lisans eğitimi sürecinde verilen dersler içerisinde çok az yer almakta veya hiç yer almamaktadır. Bu nedenle, bu ders kapsamında, derslerde öğretilmeyen önemli bazı temel konulara ilave olarak, son 10-20 yıl içerisinde keşfedilmiş ya da önem kazanmış organik kimya konularıyla ilgili bilgi verilecektir. Bu bağlamda, ders içerisinde 5-6 farklı konu üzerinde durulması planlanmıştır.

İlerİ Organİk Kİmya Ders içeriğinde yer alan konulardan biri organik elektrokimyadır. Elektrokimyanın temelleri, elektrik enerjisinin madde ile etkileşiminin keşfedildiği 1800’lü yıllara kadar dayanır. Organik elektrokimyanının ilk örneği Kolbe tepkimesidir (1850). Ancak, organik elektrokimyanın bir alt alan olarak gelişmesi 1960 yıllardan sonra olmuştur. Bugün, çevre bilincinin gelişmesiyle, çevreye zarar vermeyen yöntemlere olan ihtiyaç nedeniyle organik elektrokimya yeniden önem kazanmıştır. Sentetik ve analitik amaçlı olarak elektrokimyasal tekniklerin ve yöntemlerin organik kimya alanında nasıl kullanıldığı ders kapsamında anlatılacaktır.

İlerİ Organİk Kİmya Organik fotokimya, madde ışık etkileşiminden ortaya çıkan sentetik yöntem olup, kısa ve öz olarak tanıtılacaktır. Bu bağlamda, UV-görünür bölge ışınlarının organik moleküllerde yol açtığı uyarılma, elektronik geçişler, radikalik ara ürünlerin türleri ve kararlılıkları, radikalik uyarılmış ara türlerin başlangıç haline geri dönmesi ya da bir tepkimeye yol açması izah edilecektir. Kuantum verimi gibi kavramlarla, organik fotokimyada dikkat çeken bazı önemli tepkimeler verilecektir.

İlerİ Organİk Kİmya Mikrodalga enerjisi ile molekülleri ısıtarak kimyasal tepkimeleri yürütmek, organik kimya alanında son yıllarda çok popüler olmuş konulardan biridir. Mikrodalgalar, elektromagnetik spektrumun radio dalgaları bölgesinde dalga boyu 1 cm – 1 m arasında, enerjisi düşük ışımalardır. Bu ışımalar moleküler uyarılmalara veya bağ kopmalarına yol açamazlar, ancak molekül hareketliliği ve dönmeleri arttırarak moleküllerin elektromagnetik enerjiyi soğurmasına ve böylece ısınmalarına yol açar.

İlerİ Organİk Kİmya Klasik ısıtmaya alternatif olan mikrodalga enerjisi ile ısıtma son yıllarda organik sentezde çok popüler olmuş bir yöntemdir. Özellikle, tepkime sürelerinin çok kısalmasına yol açtığından tercih edilmektedir. Bir çok klasik termal tepkimeye mikrodalga enerjisi kullanılarak çok kısa sürelerde gerçekleştirilmektedir.

İlerİ Organİk Kİmya Ultrases dalgaları (USD), fizik, mekanik, tıp, ulaşım gibi farklı alanlarda kullanılmalarının yanı sıra son yıllarda organik sentezde de kullanılmaya başlanmıştır. USD moleküllerde herhengi bir bağ kopması veya aktivasyona yol açmaz ancak, moleküler titreşim ve çarpışmaları arttırarak tepkimelerin hızlanmasına yol açarlar. Ayrıca, yüksek frekans ve genlikli titreşimlerle katı maddelerin yüzey kırılmalarına ve dökülmelere yol açarlar. Bundan dolayı da, özellikle metal veya metal oksit katalizör ve reaktiflerin kullanıldığı tepkimelerin kolaylaştırılmasına yol açar. Organik sentez açısından yeni olan bu alan sonokimya adı altında hızla gelişmektedir.

İlerİ Organİk Kİmya Faz transfer katalizörleri ve iyonik sıvılar, kuaterner onyum tuzları türünde bileşikler olup, organik kimyada elektriksel ve termal iletkenlik sağlamak, organik çözücülerde çözünmeyen reaktifleri çözmek veya organik faza taşımak amacıyla organik sentezde son yıllarda popüler olmuşlardır. İyonik sıvılar son 20 yılda çok ilgi çeken organik kimya konuları içerisindedir. Bir maddenin hem sıvı halde bulunduğu hem de iyonlardan oluştuğu özel bir durumdur. Farklı uygulama alanları açısından değer taşımaktadır. Bu konular da ders içerisinde ayrıntılı olarak anlatılacaktır.

İlerİ Organİk Kİmya Sonuç olarak, organik kimya alanında farklı enerji türleri, teknik ve yöntemler, bileşik sınıfları sentezleri hızlandırmak, kolaylaştırmak ve özellikle verimleri arttırmak amacıyla kullanılmakta olup, yeni yöntemler de geliştirilmektedir. Son yıllarda popüler olan, klik-kimya, mekanokimya, kombinatoryal kimya, asimetrik organik sentez, yeşil kimya, hesaplamalı kimya vd. gibi bir çok ilgi çekici konu hakkında da dersin son kısımlarında kısaca değinilecektir. UYARI: Burada verilen ders materyali derste ayrıntılı olarak anlatılan konuların özeti niteliğinde olup, farklı kitap ve kaynaklara derste konuya bağlı olarak değinilmektedir.