Bölüm 4 Alkanlar: Adlandırma,Konformasyon Analizi ve Sentezlere Giriş

Alkanların Şekilleri Düzgün dörtyüzlü karbon atomlarından dolayı zincirleri düz değil zikzaklıdır Hidrokarbon zincirinde bulunan herbir karbon atomunun en fazla iki karbon atomuna bağlı olduğu yapılar, dallanmamış olarak tanımlanır Bölüm 4

İzopentan,izobütan,neopentan dallanmış alkanlara örnektir Neopentanın merkez atomuna 4 karbon bağlıdır Bölüm 4

Yapı izomeri:Molekül formülleri aynı fakat farklı düzende bağlanmış moleküllerdir Yapı izomerlerinin erime,kaynama ve yoğunlukları farklı fiziksel özellik gösterir Bölüm 4

Olası yapı izomerlerinin sayısı, alkandaki karbon atomunu sayısının artmasıyla belirgin bir şekilde artmaktadır Bölüm 4

Alkanlar,Alkil Halojenürler ve Alkil Halojenürlerin IUPAC Adlandırılması Bugün kullanılmakta olan resmi adlandırma sistemi Uluslar Arası Teorik ve Uygulamalı Kimya Birliği(IUPAC) tarafından önerilmiştir. IUPAC adlandırma sisteminin temel prensibi:Her bir bileşiğin tek bir adı olması esasına dayanır. IUPAC adlandırma sistemi alkanların adlandırılmasıyla başlar. Bölüm 4

Dallanmış Alkanların Adlandırılması Bölüm 4

Dallanmış Alkil Gruplarının Adlandırılması Bir alkandan bir alkil grubu uzaklaştırıldığında, alkil grubu elde ederiz.Bu alkil gruplarının isimleri –il ile biter Bölüm 4

Dallanmış Zincirli Alkanların (IUPAC) Adlandırılması Karbon atomlarından oluşan en uzun sürekli zinciri bulunuz; bu zincir alkanın temel adını belirtir Örneğin aşağıdaki örnekte en uzun sürekli karbon zinciri 6 karbon içerdiğinden, hekzan olarak belirtilir Diğer örnekte en uzun sürekli karbon zinciri 7 karbonludur, heptan olarak belirtilir En uzun zinciri, sübstütiente daha yakın uçtan başlayarak numaralandırırız Bölüm 4

Özdeş iki yda daha fazla sübstütient için di,tri,tera gibi ekler kullanılır Virgüller sayıları birbirinden ayırır Sübstütientler alfabetik sıraya göre yazılır İki veya daha fazla sübstütient bulunduğunda, herbir sübtütientin yeri, en uzun zincirin üzerinde bağlı olduğu karbon atomunun numarasıyla belirtilir İki vaya daha fazla sübstitüent varsa, bunların sayıları –di,-tri,-tetra ön ekleri kullanılarak belirtilir Bölüm 4

Dallanmış Alkil Gruplarının Adlandırılması İkili alkil grupları propandan türetilebilir Dörtlü gruplar, bütan izomerlerinden türetilebilir Bölüm 4

5 karbonlu neopentil grubu Örnekler Bölüm 4

Hidrojen Atomlarının Sınıflandırılması Bir alkanın hidrojen atomları, bağlı bulundukları karbon atomları esas alınarak sınıflandırılır Bölüm 4

Alkil Halojenürlerin Adlandırılması Halojen sübstitüenti taşıyan alkanlar, haloalkan olarak adlandırılır Aşağıdaki zincirlerin numaralandırılmasına, halojen ve alkil oluşuna bakmaksızın, ilk sübstitüentin daha yakın olduğu uçtan başlanır Fonksiyonel gruba göre adlandıran sistemde, haloalkanlar alkil halojenür olarak adlandırılırlar Bölüm 4

IUPAC Sübstitüent Adlandırma IUPAC sisteminde adlandırmada, bir adın 4 özelliği vardır yer belirteçleri,ön ekler,ana bileşik ve bir son ek Genel olarak, zincirin numaralandırılmasına son ek olarak adlandırılmış gruba daha yakın uçtan başlanır IUPAC Alkollerin Adlandırılması Hidroksi grubunun doğrudan bağlı olduğu en uzun zincir şeçilir Bu zincire karşılık gelen alkan ismine –ol son ekini eklenir En uzun sürekli karbon zincirini, hidroksil grubunu taşıyan karbon daha küçük sayıyı alacak şekilde numaralandırılır Bölüm 4

Örnekler Basit alkoller, IUPAC tarafından onaylanan yaygın adlandırmayla adlandırılırlar Bölüm 4

2 hidroksi grubu içeren alkoller , yaygın olarak glikoller olarak adlandırılır.IUPAC sistematik adlandırmaya göre bu bileşiklere dioller denir Bölüm 4

Sikloalkanların Adlandırılması Sikloalkanlar Aynı Sayıda Karbon Atomu İçeren Alkanların İsimleri Önüne Siklo –ön Eki Getirilerek Adlandırılır Sübtitüe sikloalkanları alkilsikloalkanlar, halosikloalkanlar,alkilsikloalkonoller gibi adlandırırız Tek sübstitüentte yer belirtmeye gerek yoktur İki sübstitüentte, alfabetik sırada öncelikli olandan başlayarak bir sonraki sübstitüente en küçük numarayı vererek adlandırırız Üç veya daha fazla sübstitüent bulunduğunda, yer belirteçlerinin en küçük toplamına götürecek sübstitüentten başlanarak numaralama yapılır Tek halka sisteminin, daha fazla karbon atomuna sahip bir zincire bağlı bulunduğu veya birden fazla halka sisteminin bir tek zincire bağlı olduğu bileşikleri sikloalkanlar olarak adlandırırız Bölüm 4

Bölüm 4

İki Halkalı (Bisiklik) Bileşikler İki bitişik veya köprülü halkalar içeren bileşikler, bisikloalkanlar olarak adlandırılır Temel ad olarak olarak halkalardaki toplam karbon sayısına karşılık gelen alkan ismi kullanılır Her köprüdeki karbonların sayısı, köşeli dirsekteki ismin ortasını ifade eder Bölüm 4

Alkenler ve Sikloalkenlerin Adlandırılması İkili bağı içeren en uzun zincir seçilerek temel ad belirlenir ve aynı uzunluktaki alkan isminin sonundaki –an takısı –en ile değiştirilir Eğer en uzun karbon, 5 zincir içeriyorsa alken için temel ad pentendir Sikloalkenler ikili bağ karbonlarına 1 ve 2 numaraları, sübstitüentlerede mümkün olan en küçük numaralar verilecek şekilde numaralandırılır Bölüm 4

Çift bağları içeren 2 grup vinil ve allil gruplarıdır İkili bağ ve alkol grubu içeren bileşikler alkenoller olarak adlandırılır Numaralandırma alkol karbonuna daha küçük numara verilecek yönde yapılır Çift bağları içeren 2 grup vinil ve allil gruplarıdır Bölüm 4

Birçok alken IUPAC ile bilinen genel ada sahiptir Aynı türden iki grup ikili bağın bulunduğu düzlemin aynı tarafında ise bileşik cis; zıt tarafında olduğunda trans olarak adlandırılır Birçok alken IUPAC ile bilinen genel ada sahiptir Bölüm 4

Alkanlar ve Sikloalkanların Fiziksel Özellikleri Dallanmış alkanların kaynama noktalarında, molekül kütlelerinin artmasıyla düzenli bir artış gözlenir Dallanmış alkanların erime noktaları, molekül kütlelerinin artmasıyla değişken bir şekilde artar Bölüm 4

Sigma Bağları ve Bağlar Etrafında Dönme Etan molekülünde metil gruplarının sigma bağı etrafında dönmelerinden kaynaklanan sonsuz sayıda konformasyon meydana gelir Karbon-karbon bağı ekseni boyunca konformasyon en kararlıdır Çapraz konformasyon Karbon-hidrojen ekseni boyunca en düşük enerjilidir Herbir karbon atomuna bağlı hidrojen atomlarının birbiriyle üst üste gelmiş durumları Bölüm 4

Etanın çapraz ve çakışık konformasyonları arasındaki enerji farkı 12 kJ mol-1 dür.Birli bağlarda dönmeyi engelleyici bu engele, burulma engeli denir Bölüm 4

Bütanın Konformasyon Analizi Bütanın C2-C3 bağındaki dönme sonucu 6 konformasyon oluşur Metil grupları birbirine yakındır ve aralarında wander walls kuvvetleri vardır. 2 grubun elektron bulutları okadar yakındırki birbirini iterler.Bu itmeler çarpık konformasyonun, anti konformasyondan yaklaşıky 3.8 kJ mol-1 daha fazla enerjiye sahip olmasını sağlar Bölüm 4

Sikloalkanların Bağıl Kararlılıkları: Halka Gerginliği Siklohekzan, CH2 grubu başına endüşük yanma ısısına sahiptir Bölüm 4

Siklopropan ve Siklobütandaki Halka Gerginliğinin Kaynağı:Açı ve Burulma Gerginliği Melezleşme yapmış bir atomun düzgün dörtyüzlü bağ açısı 109.5o Siklopropanda başbaşa orbital örtüşmesi gerçekleşmez Newman izdüşüm formülünde çakışık hidrojenler görünebilir Siklopentan dikkate değer açı gerinimine sahiptir Siklopentanın katlanmış ve bükülmüş konformasyonları Siklopentanın açı gerinimin yüksek oluş sebebi düzlemsel olamıyışıdır Bölüm 4

Siklohekzanın Konformasyonları Siklohekzanın sandalye konformasyon gösterimleri Karbon-karbon bağ açılarının tümü 109.5o derecedir ve açı gerginliği yoktur Bölüm 4

Siklohekzanın kayık konformasyonu, sandalye konformasyonuna bir ucundan üstte fiske vurarak elde edilir Karbon iskeleti ve siklohekzanın burkulmuş konformasyonunun çizgisel ifadesi Bölüm 4

Sübstitüe Siklohekzanlar: Aksiyal Ve Ekvatoryal Hidrojen Konumları Aksiyal hidrojen: Herbir karbon atomunda bulunan diğer hidrojen atomları halkanın ortalama düzlemine dik yönlenmiştir Ekvatoryal hidrojen: Halkada bulunan 6 karbon atomlarının herbirine bağlı hidrojen atomlarından birisi, karbon atomlarının oluşturduğu halkanın çevresinde yer alır Aksiyel bağların tümü düşeydir Halka köşesi yukarı yönlenmiş olduğunda, aksiyel bağda yukarı doğru,köşe aşağı yönlenmişse bağda aşağı doğrudur Bölüm 4

Metil grubunun aksiyelde ve ekvatortalde olduğu metilsiklohekzanın konformasyonu İki hidrojen atomuyla metil grubu arasında 1,3-diaksiyel etkileşme şekilde noktalı oklarla gösterilmiştir Ekvatoryal konumda daha az kalabalıklaşma vardır Bölüm 4

Disübstitüe Sikloalkanlar Cis Ve Trans İzomerisi Cis: Aynı tarafta olan gruplar Trans: Farklı tarafta olan gruplar Bölüm 4

Trans-1,4-Dimetilsiklohekzan Diaksiyel Şeklinin Trans İzomer Olduğu Görülür Bölüm 4

Cis-1,4-dimetilsiklohekzanın eşdeğer konformasyonları Daha büyük grubun ekvatoryal konumunda bulunduğu konformasyon daha düşük enerjilidir Bölüm 4

Bisiklik ve Polisiklik Alkanlar Cis-dekalinde köprü başı atomlarına bağlı hidrojen atomları halkanın aynı tarafında; trans dekalinde karşı tarafında Bölüm 4

Alkanlar Ve Sikloalkanların Sentezleri Alken ve Alkinlerin Hidrojenlenmesi Bölüm 4

Alkil Halojenürlerin İndirgemesi Bölüm 4

Uç Alkinlerin Alkillenmesi Uç alkinlerin üçlü bağı hidrojenlerini alkil gruplarıyla yer değiştirebiliriz Bölüm 4

Organik Senteze Giriş Retrosentetik Analiz İstenen bir molekülün belirli öncülerden çıkarak sentezi için gerekli tüm basamakların baştan sona görünmesi Bölüm 4