2. FONKSİYONEL GRUPLARIN

... konulu sunumlar: "2. FONKSİYONEL GRUPLARIN"— Sunum transkripti:

1 2. FONKSİYONEL GRUPLARIN
İSİMLENDİRİLMESİ

2 ÖNEK: Fonksiyonel grubun konumunu ve ayrıca sübstitüentlerin yer ve cinsini belirtir.
TEMEL İSİM: Temel zincirin molekül boyutunu ve karbon sayısını verir. SONEK: Moleküldeki fonksiyonel grubun ismini verir. Temel yapıyı tayin eder. Aşağıda iki ayrı organik bileşiğin sistematik (IUPAC) adları verilmiştir.

3 Grup Adı F Floro NO2 Nitro NH2 Amino Cl Kloro OH Hidroksi CN Siyano Br
Önek olarak kullanılan bazı yapılar Grup Adı F Floro NO2 Nitro NH2 Amino Cl Kloro OH Hidroksi CN Siyano Br Bromo CH3 Metil OCH3 Metoksi I İyodo C2H5 Etil OR Alkoksi

4 Bazı fonksiyonel grupların adlandırmadaki öncelik sırası
-N(CH3)3+ onyum iyonu -COOH karboksilik asid -SO3H sülfonik asid -COOR ester -COX asid halojenür -CONR2 amid -CN nitril -CHO alde͢͢͢hid -CO- keton ROH alkol ArOH fenol -SH tiyol -NR2 amin -O-O- peroksid -MgX organometal -CH=CH- alken -C≡C- alkin R, X, NO2, Ar v.b. diğer sübstitüentler

5 ALKOLLER CH3-OH metil alkol (metanol) CH3-CH2-OH etil alkol (etanol) CH3-CH2-CH2-OH propil alkol (propanol) CH3-CH2-CH2-CH2-OH bütil alkol (bütanol) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-OH pentil alkol (pentanol, amilalkol)

6 CH3-CH2-CH2-CH2-OH CH3-CH2-CH(CH3)-OH
n-bütil alkol (primer) sek-bütil alkol (sekonder) CH3-CH(CH3)-CH2-OH (CH3)3C-OH izobütil alkol (primer) t-bütil alkol (tersiyer)

7 Karbon zinciri büyük olan alkollerde sistematik adlandırma tercih edilir. Sistematik adlandırmada ilgili alkan ismi sonuna -ol getirilir. -OH grubunun bulunduğu karbon atomu, en ufak numarayı alır. İsmi, hidroksil grubunu içeren en uzun zincir tayin eder:

8

9

10 Polialkol Birden fazla -OH grubu taşıyan birçok bileşik vardır. İki hidroksil grubu taşıyanlara glikol veya sistematik olarak “diol” denir. Üç hidroksil grubu taşıyanlar ”triol”lerdir.

11

12 Alkoksit: Alkollerin hidroksil gruplarından bir hidrojen çıkması ile oluşturdukları anyonlara alkoolat ya da alkoksit denir. İsimlendirilmesinde radikalin ismi söylenerek sonuna il– yerine –at soneki kullanılır. Metal alkoksitlerin isimlendirilmesinde ise metal ismi önce söylenir. CH3ONa : Sodyum metoksit (Sodyum metilat)

13 Eter Eterler bir defa alkillenmiş alkol, ya da iki defa alkillenmiş su olarak belirtilebilir. Bütün eterlerde, oksijene iki taraftan da karbonlu artıklar bağlıdır. Alfabetik sıra ile oksijene bağlı karbon yapıları eter son ekine ilave edilerek adlandırılırlar. R-O-R genel yapı R= alifatik veya aromatik bir yapı olabilir

14 metoksi CH3-O- bütoksi C4H9-O- heptiloksi C7H15-O- etoksi C2H5-O-
İlgili radikaller: metoksi CH3-O- bütoksi C4H9-O- heptiloksi C7H15-O- etoksi C2H5-O- pentiloksi C5H11-O- fenoksi C6H5-O- propoksi C3H7-O- hekziloksi C6H13-O- benziloksi C6H5-CH2-O-

15

16 (CH3)3C-Br t-bütil bromür (2-bromo-2-metilpropan)
Alkil Halojenür Her iki grup noniyonize (karbona bağlı) halojen taşır. Alkil grupları R-, aril grupları Ar- ve halojenler X- ile gösterildiğine göre; alkil halojenürleri R-X ve aril halojenürleri de Ar-X genel formülleri ile ifade edilir. Bu bileşikler genel adlandırmada hidrojen halojenürlerinin alkil ve aril türevleri olarak belirtilirler. Sistematik adlandırmada ise, hidrokarbon isminden önce iyodo, kloro, bromo ve floro ön ekleri söylenir: H-Cl hidrojen klorür (hidroklorik asid) CH3-Cl metil klorür (CH3)3C-Cl t-bütil klorür CH3CH2CH2CH2-I n-bütil iyodür (1-iyodobütan) (CH3)3C-Br t-bütil bromür (2-bromo-2-metilpropan)

17 CHBr3 Formül: Genel ad: Sistematik ad: CH2Cl2 metilenklorür
diklorometan CHCl3 kloroform triklorometan CCl4 karbontetraklorür tetraklorometan Cl(CH2)4Cl tetrametilenklorür 1,4-diklorobütan CHI3 CHBr3 iyodoform bromoform triiyodometan tribromometan

18

19 KARBOKSİLLİ ASİTLER Karbonil grubu CO veya C=O şeklinde gösterilir ve birçok önemli fonksiyonun bileşimine girer. Bunlar: Karbonil ve hidroksi radikallerinin birleşmesinden oluşan ve –COOH şeklinde gösterilen gruba “karboksil” denir. Karboksil grubunun karbona bağlanması ile “karboksilli asidler” türer. Burada bir istisna, ilk üye olan formik asittir. H-COOH formik asid (metanoik asid) CH3-COOH asetik asid (etanoik asid) CH3-CH2-COOH propiyonik asid (propanoik asid) CH3-CH2-CH2-COOH bütirik asid (bütanoik asid) CH3-CH2-CH2-CH2-COOH valerik asid (pentanoik asid) CH3-CH2-CH2-CH2- CH2-COOH kaproik asid (hekzanoik asid)

20 CF3-COOH trifloroasetik asid
(CH3)2C(Cl)-COOH 2-kloro-2-metilpropanoik asid CH3-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-COOH 3-metilhekzanoik asid CH3-O-CH2-COOH metoksiasetik asid

21 Dikarboksilli asidler
2 Karbondan 7 karbona kadar olan doymuş dikarboksilli asidler genel adlarıyla bilinirler: n = 0 oksalik asid (etandioik asid) n = 1 malonik asid (propandioik asid) n = 2 süksinik asid (bütandioik asid) n = 3 glutarik asid (pentandioik asid) n = 4 adipik asid (hekzandioik asid) n = 5 pimelik asid (heptandioik asid)

22 Asit Halojenür (Açil halojenür)
Karboksilli asidin, -OH grubu yerine –X (halojen) taşırlar. Bu bileşiklerde, açil grubu ismi halojen ismi ile birleştirilerek iki kelime halinde belirtilir. Açil gruplarının isimleri, karboksilli asid isminin –ik asid son ekinin yerine –il son eki getirilerek belirtilir: Genel olarak: R-CO-OH alifatik karboksilli asid R-CO- açil R-CO-X açil halojenür (asid halojenür) CH3-COOH asetik asid CH3-CO-Cl asetil klorür Cl-CH2-CO-Cl α-kloroasetil klorür

23 C2H5-CO- propiyonil CH2=CH-(CH2)8-COOH 10-undekenoik asid CH2=CH-(CH2)8-CO-Cl 10-undekenoil klorür

24 Amit Amonyak ve aminlerin açillenmiş türevleri olan bu bileşikler, organik kimyada kısaca “amid” diye bilinirler. Karboksilli asid veya türevleri ile sırası ile amonyak, primer veya sekonder bir aminden, açillenme reaksiyonu ile azotta 2H taşıyan primer, azotta 1H taşıyan sekonder veya azotta hiç hidrojeni olmayan tersiyer amidler meydana gelir. Genel adlandırmalarında, temel asidin –ik asid son eki yerine –amid son eki getirilir: H-CO-NH formamid (metanamid) CH3-CO-NH2 asetamid (etanamid) CH3-CH2-CO-NH2 propiyonamid(propanamid) CH3-CH2-CH2-CO-NH2 bütiramid (bütanamid) CH3-CH2-CH2-CH2-CO-NH2 valeramid (pentanamid) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CO-NH2 kaproamid (hekzanamid)

25 Azottaki sübstitüsyon sayısı: primer R-CO-NH2 0 sekonder R-CO-NHR1 1
tersiyer R-CO-NR1R2 2 CH3-CO-NH-CH3 N-metilasetamid CH3-CO-N(CH3)2 N,N-dimetilasetamid H-CO-N(CH3) N,N-dimetilformamid Cl-CH2-CO-NH2 2-kloroasetamid CH3-CO-NH-Cl N-kloroasetamid Cl-CH2-CO-NH-CH3 N-metil-2-kloroasetamid

26 Sistematik adlandırmada amidi içeren en uzun zincir bulunur
Sistematik adlandırmada amidi içeren en uzun zincir bulunur. Diğer artıklar sübstitüent olarak belirtilir: Siklik amidlerin adlandırılmasında ilgili sikloalkan ismine bir son ek olarak karboksamid ilave edilir:

27 Anhidrit Bu bileşiklerin iki molekül karboksilli asitten bir molekül su çıkışı ile oluştukları hatırlanırsa kolaylıkla yazılabilirler. Asidlerdeki –asid son eki yerine –ik anhidrid son eki getirilir. Dikarboksilli asidlerin kendi aralarında su kaybetmesi ile, çoğunlukla beş ya da altı üyeli halkalar oluşturan siklik anhidridler kazanılır: (CH3CO)2O asetik anhidrid (etanoik anhidrid) (CH3-CH2-CO)2O propiyonik anhidrid (propanoik anhidrid)

28

29 CH3-COONa sodyum asetat CH3-COOCH3 metil asetat
Ester -CO-O- şeklinde gösterilen karboniloksi grubunun açıkta kalan bağlarından karbonlara bağlanması ile ester fonksiyonel grubu oluşur. Esterler, karboksilli asid veya türevleri ile alkollerin reaksiyonu sonucu oluştukları hatırlanırsa kolayca yazılabilir. Sanki karboksilli asidin alkil, sikloalkil veya aril tuzuymuş gibi isimlendirilirler: CH3-COOH asetik asid CH3-COONa sodyum asetat CH3-COOCH3 metil asetat

30 H-COOR R format (R metanoat)
CH3-COOR R asetat (R etanoat) CH3-CH2-COOR R propiyonat (R propanoat) CH3-CH2-CH2-COOR R bütirat (R bütanoat) CH3-CH2-CH2-CH2-COOR R valerat (R pentanoat) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-COOR R kaproat (R hekzanoat) CH3-COOC2H5 etil asetat (etil etanoat) CH3-CH2-COOC2H5 etil propiyonat (etil propanoat) CH3-CH2-COOCH2-C6H5 benzil propiyonat (benzil propanoat) CH2=CH2-COOCH3 metil akrilat (metil propenoat) CH3-(CH2)8-COOCH3 metil dekanoat CH3-COO-CH2-CH=CH2 allil asetat (2-propenil asetat) veya (2-propenil etanoat)

31

32 CH3-CO-O- asetiloksi (asetoksi) C2H5-CO-O- propiyoniloksi (propoksi)
İlgili radikaller: CH3-CO-O- asetiloksi (asetoksi) C2H5-CO-O- propiyoniloksi (propoksi) C3H7-CO-O- bütiriloksi C4H9-CO-O- valeriloksi C6H5-CO-O- benzoiloksi Benzoik asid esterleri “benzoat” olarak bilinir. Genel adları ile kullanılan aromatik asidlerden türeyen esterlerin adlandırmalarında, asid protonu yerine geçen radikalin ismini takip edecek şekilde, türedikleri asidlerin genel adlarındaki –ik asid eki çıkarılır ve –at son eki getirilir:

33 Aldehid Aldehid kelimesi “alkol dehidrojenizasyonu” tanımının kısaltılmasından türer. Bir karbon zincirinin uç konumunda karbonil grubu taşıyan bu grup, diğer bir ifade ile formil radikalinin karbona bağlanması ile türer: H-CHO formaldehid (metanal) CH3-CHO asetaldehid (etanal) CH3-CH2-CHO propiyonaldehid (propanal) CH3-CH2-CH2-CHO bütiraldehid (bütanal) CH3-CH2-CH2-CH2-CHO valeraldehid (pentanal)

34

35 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CHO hekzanal
CH3-CH2-CH(C2H5)-CH2-CH2-CH(CH3)-CH2-CHO 6-etil-3-metiloktanal CH2=CH-CHO akrolein (2-propenal) Eğer, -CHO grubu halkaya direkt olarak bağlıysa halka ismine karboksaldehid veya karbaldehid getirilir:

36

37 Keton Bir karbon zincirinin iç konumunda karbonil taşıyan diğer bir ifadeyle açil radikalinin bir tarafından karbona bağlanması ile oluşan gruptur. İki karbona bağlı karbonil grubuna “keto grubu” denir: CH3-CO-CH3 aseton veya dimetilketon (2-propanon) CH3-CO-CH2-CO-CH3 asetilaseton (2,4-pentandion) CH3-CO-C2H5 etilmetilketon (2-bütanon veya 2-oksobütan) C2H5-CO-C2H5 dietilketon (3-pentanon) CH3-CO-C(CH3)3 pinakolon (2,2-dimetilbütan-3-on veya 2, dimetil-3-oksobütan)

38 CH3-CO-CH=CH2 metil vinil keton (büt-3-en-2-on)
Cl-CH2-CO-CH3 kloroaseton (1-kloro-2-propanon) CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-CO-CH2-CH3 6-metil-3-heptanon (CH3)3C-CO-CH3 t-bütil metil keton (3,3-dimetil-2-bütanon) Aromatik karbon ile direkt bağlı ketonlarda genel adlandırma kullanılır. Burada, bir ön ek olarak ilgili aril veya aroil artığının ismi ve bir son ek olarak da -fenon kelimesi söylenir. C6H5-CO-CH3 asetofenon (metil fenil keton) C6H5-CO-CH2-CH3 propiyofenon (etil fenil keton) C6H5-CO-CH2-CH2-CH3 bütirofenon (fenil propil keton) C6H5-CO-C6H5 benzofenon (difenil keton)

39 R-N+R1R2R3.X ˉ katerner amin
Amin ve amonyum tuzu Aminler amonyağın sırasıyla bir, iki ve üç; amonyum tuzları ise dört kez alkillenmiş türevleridirler. Bu şekilde, azota bağlı karbon gruplarının sayısına göre alt sınıflara ayrılırlar: R-NH2 primer amin R-NHR1 sekonder amin R-NR1R2 tersiyer amin R-N+R1R2R3.X ˉ katerner amin R = -CH3 olduğunda metilamin, dimetilamin, trimetilamin ve tetrametilamonyum halojenür adlarını alırlar. Buna göre: (CH3)2CH-NH2 bir primer amin, CH3-CH2-CH2-NH-CH3 bir sekonder amin, (CH3)3N bir tersiyer amin ve (CH3)4N+.Clˉ bir katerner amindir.

40 CH3-NH2 metilamin (C2H5)2NH dietilamin (C4H9)3N tribütilamin Eğer, birden fazla alkil grubu var ise, amin azotu üzerindeki her bir sübstitüentin isminden önce N konur. Temel isim en büyük veya en önemli hidrokarbon zincirini seçerek tayin edilir: (CH3)2N-CH2-CH2-CH3 N,N-dimetilpropilamin CH3-NH-(CH2)11-CH3 N-metildodesilamin CH3-O-CH2-CH(N(CH3)2)-CH2-OH 2-(dimetilamino)-3-metoksi-1-propanol

41 CH3-NH metanamin CH3-CH2-CH2-CH(CH3)NH pentanamin (1-metilbütanamin) CH3-CH2-CH2- NH propanamin CH3-CH2-CH(NH2)-C(CH3)2 2-metil-3-pentanamin H2N-CH2-CH2-CH2- NH ,3-propandiamin CH3-CH2-CH(Cl)-CH2-CH(CH3)-CH2-NH2 4-kloro-2-metil-1-hekzanamin

42

43 Amonyum tuzu Azot üzerindeki bir proton taşıyan amin tuzları, amin kelimesine -yum son ekini bağlayarak adlandırılır. Anyon ayrı bir kelime olarak yazılır. Bu sistem, Chemical Abstract tarafından da kullanılır. CH3-CH2-CH2-NH3+ . Clˉ 1-propanamonyum klorür CH3-CH2-CH2-CH2-NH(CH3)2+ . Brˉ N,N-dimetil-1-bütanamonyum bromür Bazen de amin tuzları, HCl gibi tuz isimlerini amin ismine katarak da söylenir: CH3-CH2-CH2-NH3+ . Brˉ propilamin hidrobromür (1-propanamin hidrobromür)

44 CH3-CN asetonitril (metil siyanür) CH3-COOH asetik asid
Nitril (karboksilli asid nitrili veya karbonitril) veya siyanür Siyano (-CN) grubu taşıyan karbonlu yapılardır. HCN’ün organik türevleri olarak düşünülür. Nitrillerin isimleri hidrolize oldukları amidlerin veya asidlerin adlarından türer. CH3-CN asetonitril (metil siyanür) CH3-COOH asetik asid CH3-CO-NH2 asetamid Genel adlandırılmalarında ilgili amidin -amid son eki yerine -onitril son eki getirilir. CH3-CN asetonitril (etanonitril) CH3-CH2-CN propiyonitril (propanonitril) CH3-(CH2)2-CN bütironitril (bütanonitril) CH3-(CH2)3-CN valeronitril (pentanonitril)

45

46 Genellikle polifonksiyonel bileşiklerde, -CN grubu bir ön ek olarak siyano sübstitüenti adı altında belirtilir: CH3-COOH asetik asid CN-CH2-COOH siyanoasetik asid Sistematik (IUPAC) adlandırmalarında, ilgili asidlerde ve amidlerde olduğu gibi, en uzun zinciri ve -CN grubunu taşıyan hidrokarbon ismine nitril son eki bağlanır: CH3-CH(Br)-CH2-CH(C2H5)-CH2-COOH 5-bromo-3-etilhekzanoik asid CH3-CH(Br)-CH2-CH(C2H5)-CH2-CN 5-bromo-3-etilhekzanonitril

47 Nitrillerde siyano grubu, siyanür son eki ile de belirtilebilir.
Bu durumda -CN grubuna bağlı artığın adını siyanür son eki takip eder: fenilasetonitril → benzil siyanür difenilasetonitril → benzhidril siyanür benzonitril → fenil siyanür asetonitril → metil siyanür adlarını alırlar.

48 CH3-SH metantiyol HS-(CH2)3-SH 1,3-propantiyol
Tiyol (tiyoalkol veya merkaptan) ve tiyofenol Alkollerin kükürtlü analoglarıdır. Sistematik olarak adlandırmalarında, alkan ismine -tiyol son eki konur: CH3-SH metantiyol HS-(CH2)3-SH 1,3-propantiyol

49 Ancak, diğer fonksiyonel grupların varlığında, -SH grubu merkapto sübstitüenti olarak bir ön ek halinde belirtilir:

50 (Ar) R-S-R (Ar) genel yapı
Tiyoeter Eter oksijeni yerine kükürt girmiştir. Bu bileşikler H2S “hidrojen sülfid” türevleri olarak düşünülerek “sübstitüe sülfid” olarak adlandırılırlar. Daha yeni bir adlandırma sisteminde ise; H-S-H, sülfan; H-S-S-H, disülfan; H-S-S-S-H, trisülfan olarak gösterildiği için, tiyoeterler bu bileşiklerin karbonlu türevleri olarak değerlendirilerek “sübstitüe sülfan” olarak adlandırılırlar: (Ar) R-S-R (Ar) genel yapı CH3-S-CH3 dimetilsülfid (dimetilsülfan) CH3-S-C2H5 etilmetilsülfid (etilmetilsülfan) CH3-S-C(CH3)3 t-bütilmetilsülfid (t-bütilmetilsülfan) (CH3)2CH-S-CH(CH3)2 diizopropilsülfid (diizopropilsülfan)

51

52 H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-OH 4-amino-1-bütanol (1-amino-4-bütanol değil)
Polifonksiyonel gruplarda, temel isim olarak öncelik sırası 1. asid, 2. asid türevleri, 3. aldehid, 4. keton, 5. alkol, 6. amin, 7. çifte bağ ve 8. üçlü bağ şeklindedir: Örnek verilecek olursa: H2N-CH2-CH2-CH2-CH2-OH 4-amino-1-bütanol (1-amino-4-bütanol değil) HC≡C-CH2-CH=CH2 1-penten-4-in