Bu bilgiler ışığında yukarıdaki C atomlarının yükseltgenme basamaklarını söyleyelim:

Transkript

1 Organik Bileşiklerde C atomunun Yükseltgenme Basamağının Bulunması Yükseltgenme basamağı, C'a bağlı atomların elektronegatifliğine göre değişmektedir. C'un başlangıçta yükseltgenme basamağını 0 gibi düşünelim. Elektronegatifliği C'dan düşük olan her atom(h,p,i gibi) için (-1) ekleyelim. Elektronegatifliği C'dan yüksek olan her atom için ise(s,br,n,cl,o,f gibi) (+1) ekleyelim. Bu bilgiler ışığında yukarıdaki C atomlarının yükseltgenme basamaklarını söyleyelim: 1. C'a 3 tane H, 1 tane C atomu bağlı. Bağlı olan C atomu yükseltgenme basamağını etkilemiyor, onu sanki hiç yokmuş gibi düşünüyoruz. Her bir H için (-1) ekliyorduk. Yani 1. C atomunun yükseltgenme basamağı (-3) tür. 2. C'a 1 H, 1 Br bağlı.c'ların önemi yok. H için (-1), Br için (+1) ekledik. Yani 2. C atomunun yükseltgenme basamağı 0 dır. 3. C'a 2 tane O bağlı. Fakat O'lerdan birisiyle çift bağ yapmış. Yani 2 tane O bağlanmış gibi düşünüyoruz. Toplamda 3 O atomuymuş gibi düşünüp her bir O için (+1) eklersek 3. C atomunun yükseltgenme basamağını da (+3) buluruz. Grignard bileşiğinden alkol eldesi X:2-bütanol sekonder alkoldür -- 1 Basamak daha yükseltgenirse keton oluşur(çünkü sekonder alkoller yükseltegnirse keton oluşur, primer olsaydı aldehit oluşurdu. Tersiyer alkol ise yükseltgenemez). Tepkimeye katılan formaldehit olsaydı(şuan propanal) primer alkol elde edilecekti. Tepkimeye katılan keton olsaydı tersiyer alkol elde edilecekti. Aldehitte bulunan C=O yapısı nedeniyle tepkime nükleofilik katılma tepkimesidir. X:formaldehittir. Grignard bileşiğinin yalnızca formaldehitle tepkimesinden primer alkol elde edilir. Özetle: Grignard Bileşiği + Formaldehit -> Primer Alkol Grignard Bileşiği + Diğer aldehitler -> Sekonder Alkol Grignard Bileşiği + Keton ->Tersiyer Alkol

2 2013 LYS- 2- bütanol sekonder bir alkoldür. O halde grignard bileşiği ile formaldehit harici bir aldehit tepkimeye girmesi gerekir. A,C,E şıklarında keton; B'de ise formaldehit vardır. D şıkkını irdelersek: Tepkimenin 1. basamağında grignard bileşiğinin MgBr kısmı aldehitteki O'e bağlanır ve C ile olan çift bağ açılır. Grignard bileşiğinin CH3CH2 kısmı ise çift bağı çözülen C atomuna bağlanır. 2. basamakta ise bileşikten MgBr ayrılır, yerine H atomu geçer. Böylelikle 2-bütanol elde edilir. Grignard ile alkan eldesi Yerdeğiştirme tepkimesidir. MgCl yerine suyun 1 hidrojeni bağlanır. X:Etandır. Su yerine HCl kullanılsaydı yine etan oluşurdu. Fakat yan ürün MgCl² olurdu. Benzenin Nitrolanması Elektrofilik yer değiştirme tepkimesidir. Benzen katılma tepkimesi vermez. Benzen halkasından hidrojenin ayrılmasıyla oluşan yer değiştirme tepkimeleri elektrofiliktir. Benzenin Yerdeğiştirmeleri

3 Benzen halkasındaki H ile Cl yerdeğiştirmiştir.(elektrofilik) OH(-) yüklü ve bağlı olduğu C (+) yüklüdür. Cl atomu OH ile yer değiştirdiğinden yani (+) yı sevdiğinden NÜKLEOFİLİK yerdeğiştirme tepkimesidir. Dikkat!Burada da OH var fakat NO2 nin bağlandığı yere bakın. H ile yer değiştirmiş. Benzen halkasından H ayrılır da onun yerine bir şey gelirse ne oluyordu? ELEKTROFİLİK. Dolayısıyla Bu tepkime de ELEKTROFİLİK yer değiştirme tepkimesidir. Eğer burada NO2, OH'ın yerine bağlansaydı nükleofilik olacaktı. Alkenlere Katılma Elektrofilik katılmadır. Alkanların Yerdeğiştirmesi Alkanlar halojenlerle Güneş ışığında radikalik yerdeğiştirme tepkimesi verirler. Esterleşme(Ester oluşumu) X:metil propanoattır 1 mol karboksilli asit ve 1 mol alkolden su çekilmesiyle ester oluşur. Kondenzasyon tepkimesidir. Esterler mono karboksilik asitlerle izomerdirler. X, bütanoik asidin izomeridir.

4 Esterler LiAlH4 gibi indirgeyici maddelerle indirgenme tepkimesi verirler. Esterler indirgendiğinde alkoller oluşur. X:Etil formiyat(etil metanoat) Bu bir indirgenme tepkimesidir. Birden fazla çeşitte alkol oluşması ancak esterlerin indirgenmesiyle mümkün olabilir. Na, K, Ca, Mg, Zn, NaOH ile COOH-OH etkileşimleri: 1 Mol COOH 'a ->> 1 Mol Na (+1 değerlikli olduğundan) 1 Mol K (+1 değerlikli olduğundan) 1 Mol NaOH (Nötrleşme) 0,5 Mol Mg (+2 değerlikli olduğundan) 0,5 Mol Ca (+2 değerlikli olduğundan) 0,5 Mol Zn (+2 değerlikli olduğundan) 1 Mol OH'a ->> 1 Mol Na 1 Mol K H2 gazı çıkışları: Na ve K kaç mol giriyorlarsa onun yarısı kadar H2 çıkar. Mg, Ca, Zn kaç mol giriyorlarsa o kadar H2 çıkar. Örnek: 2CH3COOH + Mg Mg(CH3COO)2 + H2 Örnek: 1 Molü 4 Mol K ile tepkimeye giriyorsa, COOH + OH sayısı 4 olmalı. Çünkü K hem OH a hem de

5 COOH a etki ediyor. 1 Molü 1 Mol Ca ile tepkimeye giriyorsa 2 tane COOH grubu bulunmalı. Çünkü 1 COOH ile 0,5 Ca etkileşiyor. Alkenin Bayer Ayıracı ile Tepkimeleri Bayer Ayıracı:K2MnO4, yükseltgeyici bir maddedir. Bayer Ayıracı bazik ve soğuk bir ortamda alkenlerden dioller oluşturur. ******Önemli: Alkenlerin asidik ortamda bayer ayıracı ile yükseltgenmesinden ise alkenin türüne göre keton, karboksilik asit veya karbondioksit ouşabilir. Bu bilgiyle ilgili Apotemi denemesinden bir soru: 2-pentenin uygun şartlarda yükseltgenmesinden elde edilen bileşik, I-propanoikasit II-asetik asit III- 2,3 pentandiol yukarıda verilenlerden hangileri olabilir? Cevap I,II,III Asetilen Gazı Eldesi Karpit ile suyun reaksiyona girmesi sonucu Asetilen gazı elde edilir. Su yerine HCl de kullanılsaydı Asetilen elde edilirdi.

6 Alkinlere Su Katılması Aldehit ve Ketonlara Su Katılması Aldehit ve ketonlara su katılmasıyla kararsız hidrat bileşikleri oluşur. Aldehit ve Ketonlardan Su Çekilmesi

7 Aldehitin ve Ketonun NaBH4 ile İndirgenmesi --> Aldehit ve ketonları indirgeme özelliğine sahiptir. Aldehitin indirgenmesi sonucu primer alkol elde edilmiştir. Nükleofilik katılma tepkimesidir.(karbonil grubu nedeniyle) Keton indirgenmiştir. Sekonder alkol oluşmuştur. Nükleofilik katılma tepkimesidir. Aldehit ve ketonların katılmaları nükleofiliktir. Bu da bir başka indirgenme tepkimesi -> Aldehit ve Ketonun HCN(hidrojen siyanür) ile Tepkimesi: Katılma tepkimesidir.(aldehit ve Ketonlarınk katılma tepkimeleri nükleofiliktir.) CN ve H karbonil grubundaki C'a bağlanır. Alkolat eldesi

8 Alkollerin Na metali ile tepkimesinden alkolatlar oluşur. Na nın katsayısının yarısı kadar H gazı açığa çıkar. X:2-propanoldür. Würtz Sentezi Alkil halojenürlerin Na ile tepkimesidir. Würtz Sentezi ile Metan elde edilmez. Yukarıdaki gibi bir tepkimede Radikal grubu farklı olan 2 alkil halojenür varsa (R1-Cl + R2-Cl) oluşan ana ürün R1-R2 dir. Yan ürünler R1-R1 ve R2-R2 dir.bunların yanında NaX oluşur.(buradaki tepkimede NaCl) Ana ürün R1-R1 R2-R2 Zaitsev Kuralı Bileşikten halojen veya OH grubu ayrılırken, bunların bağlı olduğu C atomuna komşu olan C lardan H i az olandan H alınarak H i aldığımız C ile OH ın bağlı olduğu C arasında çift bağ kurulmasını gerekli gören kuraldır. Markovnikov Kuralı Pi bağı içeren bileşiklere yapılan katılmalarda pi bağına sahip C atomlarından H'i fazla olana, H'nin bağlanmasını gerekli gören kuraldır. Alkoller Na ve K metaliyle tepkime verir Bu tepkime gerçekleşmez

9 Tollens, Fehling, Benedict Ayıraçları Tollens ve fehling uç alkinlere etki eder. Uç alkin: üçlü bağın bulunduğu C lara direkt olarak H ın bağlı olması durumu. Tollens ve fehling yukarıdaki bileşiklerden I-II ye etki ederken, III e etki etmez. III nolu bileşik uç alkin değildir. Aynı zamanda Aldehitlere ve Karboksilli asitlerden sadece formik aside etki eder. Tollens ve fehlingin aldehitle olan tepkimesinde aldehit yükseltgenir ve karboksilli asit oluşur Aromatik aldehitlere yalnızca Tollens etki eder, Fehling etmez. Benedict ayıracı(bakır 2 sitrat) aldehite etki eder, aldehit yükseltgenir.(bu tepkime aldehitin tanınma tepkimesidir.) Formik Asitte hem karboksil hem de aldehit grubu bulunduğundan tollens ve fehling etki etmektedir. Formik asit, yükseltgenme tepkimesi veren tek karboksilli asittir. Yükseltgenerek kararsız bir bileşik olan karbonik aside dönüşür ve sonucunda CO2 ve H2O meydana gelir. Apotemiden bir soru: Normalde primer alkoller, aldehit ve karboksilli aside yükseltgenebilirler. Yani 2 basamak. Metil alkol istisna olarak formik aside yükseltgenebiliyor. Formik asit de CO2 ye yükseltgenebildiğinden 3 basamak sayılmış.

10 Eter Eldesi X:Etoksi etan dır diğer bir deyişle dietil eter 2 mol alkolden asidik ortamda su çekilmesiyle elde edilir. Nükleofilik yer değiştirme tepkimesidir.(alkolün 1 molünden H ayrılır. Geriye kalan kısım (-) dir. Geriye kalan bu kısım, diğer alkolün OH ının ayrılmasıyla oluşan kısma(oh ayrıldığı için bu kısım (+) olur) bağlanır.yani (-) kısım artıyı sevmiştir.nükleofilik yer değiştirme.) Aynı zamanda kondenzasyon tepkimesidir. Bu su çekme işlemi 140 derece değil de 170 derecede yapılsaydı eter yerine ALKEN oluşacaktı. Bazı Bileşiklerin VSEPR ve Uzaysal Gösterimleri A:Merkez atom X:Merkez atoma bağlı atomlar E:Merkez atomdaki ortaklaşmamış elektron çifti

11 Cis-Trans İzomeri cis-2-büten trans-2-büten cis-1,2-diklorsiklohegzan trans-1,2-diklorsiklohegzan Yalnızca alkenlerde ve sikloalkanlarda bulunur. Cis-trans izomeri, stereoizomerinin bir çeşididir. Stereoizomeri birkaç gruptan oluşur -> 1. Enantiyomer(Optik izomeri), 2. Cis-trans izomeri