ORGANİK KİMYA - DERS NOTLARI -

Transkript

1 GANİK KİMYA - DES NTLA - İDKABNLA Alifatik Aromatik (Zincir yada halkalı) (Arenler) - Benzen ve türev leri Doymuş Doymamış - Aromatik nitro ve amino Alkanlar Alkan Alkin bileşikleri ALKANLA ( n 2n+2 ) - Doymuş hidokarbonlardır. - omolog sıra oluştururlar Metan Etan Propan - Alkanlardan bir hidrojen eksik olan gruba Alkil denir ile gösterilir. n 2n+1 genel formülüne uyarlar. Alkanlarda izomeri; - Bütan ( 4 10 ) ile başlar n - Bütan 2 - Metil propan * alkanlarda; ikinci karbona bir metil veya iki metil bağlıysa -izo ve -neo izomeriyi oluştururlar Metil propan (izo - bütan) 3 2,2 di metil bütan (neo - heksan) alkanlarda elde; * Würtz Sentezi - Bu yöntemle çift karbonlu alkanların eldesi tam verimli olarak gerçekleşir Na Alkil halejenür Bütan Pentan eksan - + 2Na Alkan eptan ktan nonan * Grignard Bileşiklerinden - Bu yüntemle tek karbonlu alkanlarda elde edilir. 7 8 Metil 25 Etil Propil... alkanların özellikleri; - Doymuş oldukları için katılma tepkimesi vermezler. - Alkanlar apolar bileşiklerdir. - Alkanlardaki atomu başka atomlarla yer değiştirebilir. (l, F, Br,...) ALKENLE (n 2n ) - Alkanlardaki -an eki yerine, -en eki getirilerek adlandırılırlar. - omolog sıra oluştururlar. 2 4 Eten(etilen), 3 6 Propen, 4 8 Büten - alkenlerde izemeri; = alkenlerde elde; * 1 mol mono alkolden 1 mol su çekilmesiyle Alkol * Alkinlere 1 mol 2 katılmasıyla n 2n Alkin Alken n 2n Alken * Alkil halejenürlerin bazlarla tep K 3 - = 2 +KBr+ 2 Br = alkenlerin özellikleri * Doymamış oldukları için katılama tepkimesi verirler. cis- trans- n 2 n + 2 n 2n+2 Alken Alkan * Katılma tep. Markownikov kuralına uyulur. 3 - = propen 2 - propanol = cis - trans izomeri görülmez. = - Mg Mg 2 Alkan -1-

2 GANİK KİMYA - DES NTLA - * Alkenler derişik KMn 4 ile yükseltgenme tepkimesi verirler. Bu tepkimelerde ALDEİT, KETN ve ASİT ler oluşur. * Alkenlerde çif bağlar açılıp birbirine bağlanarak büyük moleküller oluşur. Bu olaya PLİMELEŞ- ME denir. * Alkinler metal iyonlarıyla yer değiştirme tepkimesi verirler. Bu tepkimelerin gerçekleşmesi için üçlü bağa bağlı olan karbonlarda atomu bulunmalıdır. + N u u - - u + 2 kırmızı çökelek = ALKİNLE ( n 2n-2 ) - Düz zincirlerinde en az bir tane üçlü bağ bulun duran hidrokarbonlardır. - Alkanlardaki -an eki yerine -in getirilerek adlandırılırlar. 2 2 Etin 3 4 propin 4 6 bütin (Asetilen) alkinlerin eldesi * İki halojenli alkanlardan n = n = - poli etilen K KBr Br Br propin n poli vinil klorür (P.V.) n u Tepkime olmaz Ag Ag + beyaz çökelek + + * amonyaklı ortamda u ve Ag iyonlarıyla verilen bu tepkime ALKİN lerin ayırt edici reaksiyonudur. * ALKİN lerde ALKEN lerde olduğu gibi polimerleşme tepkimesi verirler. * Asetilenin (Etin) benzen halkasını oluşturduğu tepkime polimerleşmedir. ALKAL İDKABNLA Siklo Alkanlar * n 2n genel formülüne uyarlar. * alkalı alkanlar, alkenlerle izomeridir. * er karbon atomu 4 sigma bağı yapar. * İlk üyeleri 3 karbonlu siklo propandır (Benzen) * alkinlerin metal bileşiklerinden - Na Na alkinlerin özellikleri * doymamış oldukları için katılma tepkimesi verirler. n 2n n 2n+2 Alkin Alkan * alkinlere su katılmasıyla aldehit ve ketonlar oluşur (Aset aldehit) Asetilen (propanon) Aseton 2 2 Siklo propan Metil siklo propan 3 Siklo Alkenler 3 3 1,3 dimetil siklo bütan 1-brom-2-klor siklo pentan * n 2n-2 genel formülüne uyarlar. * alkalı alkenler, alkinlerle izomeri gösterirler. * İlk üyeleri 3 karbonlu siklo propendir. Br -2-

3 GANİK KİMYA - DES NTLA - Siklo propen Siklo büten siklo 4 3 heksen 1,3 siklo heksadien 2,4 diklorsiklo heksen 1 2 ALKLLE VE ETELE Alkoller 1) Mono alkoller 2)Poli alkoller * moleküllerinde bir tane * Farklı karbonlara _ grubu bulunduran bağlı olmak şartıyla alkollerdir. 1 o alkol (Primer) birden fazla _ grubu bulunduran alkollerdir. FNKSİYNEL GUPLA Madde Fonksiyonel Genel Örnek Grup formül Alkol 3 _ metanol o alkol (Sekonder) Etandiol (Glikol) Eter _ 3 _ 3 dimetil eter 3 Etanal Keton 3 3 propanon Asit 3 Etonoik asit (asetik asit) Ester 3 _ 2 5 etil etanoat (asetik asit etil esteri) * * * Fonksiyonel grup izomeresi; aynı karbon sayısına sahip alkol-eter, aldehit-keton, asit-ester izomeri gösterirler o alkol (Tersiyer) - - Alkollerin Eldesi * Alkil halojenürlerden - + Na alkil halojenür propantriol (Gliserin) - + Na Alkol * Alkenlere su katılmasıyla (Markownikov) - = Alken Alkol * ve ketonlardan - ler bir kademe indirgenirse 1 o alkoller. - Ketonlar bir kademe indirgenirse 2 o alkoller. [ 2 ] o Alkol [ 2 ] - - ı - - ı 2 o Alkol -3-

4 GANİK KİMYA - DES NTLA - * rganik asit ve Esterlerden - Asitler iki kademe indirgenirse 1 o alkoller - Esterlerin indirgenmesiyle 2 mol mono alkoller oluşur. [ 2 ] [ 2 ] Asit Alkol * Grignard bileşiklerinden [ 2 ] Keton 2 o alkol * Üçüncül alkoller yükseltgenemez. PLİ ALKLLE - Mono alkollerdeki gibi alkali metallerle tepkime verirler. - Mg Form aldehit - Mg Mg Keton ALKLLEİN ÖZELLİKLEİ Birincil alkol İkincil alkol Üçüncül alkol * hidrojen bağı içerir. * Aynı karbon sayılı ETE lere göre daha yüksek sıcaklıkta erir ve kaynarlar. * Alkali metallerle tepkime vererek 2 gazı çıkarırlar. (Na, K) Na - Na + 2 (g) Alkolat 2 * Asitlerle tepkime vererek ESTE leri oluştururlar Asit Alkol Ester Na + 2Na + 2 (g) Na Etendiol ETELE - - Basit eter - - ı Karışık eter dimetil eter dietil eter metil etil eter difenil eter Eterlerin Eldesi etil fenil eter * İki mol mono alkolden bir mol su çekilmesiyle * Williamson Senteziyle (Alkolatlardan) - Na + ı ı + Na Eter * Alkollerden su çıkmasıyla ALKEN ler oluşur Etanol 2 = Eten(Etilen) * 1 o alkoller bir kademe yükseltgenirse ALDEİT * 2 o alkoller bir kademe yükseltgenirse KETN lar oluşur [ 2 ] o alkol Eterlerin Özellikleri * Eterlerde idrojen bağı olmadığı için izomerleri olan alkollerden daha uçucudur. * Suda iyi çözünürler. * Eterlerden oksijen atomunun ortaklaşmamış elektronları bulunduğu için polar yapıdadır, kırık doğrudur. -4-

5 GANİK KİMYA - DES NTLA - ALDEİT VE KETNLA ler - - alkanlardaki adlandırmanın sonuna -al eki getirilir Etanal Metanal Propanal (asetaldehit) (formaldehit) l klor propanal 2 - metil bütanal lerin Eldesi * Birincil alkollerin bir kademe yükseltgenmesiyle [] 1 o Alkol * Asitlerin bir kademe indirgenmesiyle [ + ] Asit * Birincil alkollerin yükseltgenmesiyle ALDEİT aldehitlerin yükseltgenmesiyle KABKSİLLİ ASİTLE oluşur. Yani aldehitler hem indirgenir hem de yükseltgenir. * lerin yükseltgenmesi KMn 4 ve K 2 r 2 7 bileşiklerinin asitli çözeltileriyle olur. * lerin ayırt edici tepkimesi Tollens ve Fehling ayıraçlarına etki etmesidir. - ler amonyaklı gümüş nitrat çözeltisinde Ag + iyonunu indirgerken (Tollens) kendisi ASİT te yükseltgenir. - ler amonyaklı bakır nitrat çözeltisinde u +2 iyonlarını (Fehling) u +1 olarak indirgerken kendileri asit te yükseltgenir. [ - ] Ag Ag Tollens Asit u u 2 Fehling Asit * ler katılma tepkimesi verirler hidrat * Asit klorürden - - l + 2 Asit klorür l N 3 - amonyaklı aldehit N 2 lerin özellikleri * Bir kademe indirgenirlerse birincil alkoller oluşur. [ 2 ] Alkol * Bir kademe yükseltgenirse asitler oluşur. [] Asit * lere N 3 katılması olurken ketonlara N 3 katılamaz. * ler polimerleşme tepkimesi verirler. KETNLA - - basit keton - - ı karışık keton -5-

6 GANİK KİMYA - DES NTLA dimetil keton bütanon (propanon) (etil metil keton) Ketonların eldesi * İkincil alkollerin yükseltgenmesiyle [] keton 2 o Alkol * Ketonların en önemli özelliklerinden biri yükseltgenememeleridir. Böylece Fehling ve Tollens ayıraçlarına etki etmezler. * ler polimerleşme tepkimesi verirken Keton lar (aseton = propanon hariç) polimerleşme tepkimesi vermez. KABKSİLLİ ASİTLE VE ESTELE Karboksilli asitler * Alkinlere su katılmasıyla; üç yada daha fazla karbon sayılı alkinlere su katılırsa KETN lar oluşur Bütin Ketonların özellikleri * Ketonlarda aldehitlerde olduğu gibi katılma (N 3 hariç) tepkimesi olur N NaS N - - S 3 Na * Ketonlara Grignard bileşiklerinin katılmasıyla üçüncül alkoller oluşur. Mg Mg keton grignard 3 o alkol * Ketonlar indirgenerek ikincil alkolleri oluşturur. Ni keton 2 o alkol 3 Etanoik asit d b a 3 - metil bütanoik asit (b - metil bütirik asit) oksi bütanoikasit - 1,2 propandioik asit metanoik asit (formikasit) Asitlerin Eldesi N Aminopropanoik asit propanoikasit * Birincil alkollerin iki kademe yükseltgenmesiyle [] [] Alkol Asit * Esterlerin asitli ortamda su ile tepkimesinden (hidrolizinden) Ester Asit Alkol -6-

7 GANİK KİMYA - DES NTLA - * Grignard Bileşiklerinden 2 - Mg + 0 = = Mg 2 Asit - - Mg + * ÖNEMLİ GANİK ASİTLE Formik asit - - asit aldehit * Karboksilat tuzlarından - Na + Br Karboksilat tuzu - + NaBr Asit Karboksilli asitlerin genel özellikleri * Metallerle tekimeye girerek 2 gazı çıkarırlar Na - Na + 2 (g) Mg ( - ) 2 Mg + 2 (g) * Bazlarla nötrleşme tepkimesi verirler. + K Asit Baz Tuz K + 2 * Tuzlarla tepkimeye girerek 2 gazı çıkarırlar. * İki mol mono asitten 1 mol su çıkarsa Anhidritler oluşur Asit Asit Anhidrit * Ester oluşumu Asit Alkol Ester * Asitler indirgenerek aldehitleri ve alkolleri oluştururlar. [ 2 ] [ 2 ] Asit Alkol Formik asit hem aldehit, hem de asit grubu bulundurduğu için aldehitten dolayı Fehling ve Tollens çözeltisine etki eder. Asetik asit ( 3 - ) Yağ asitleri sirkenin ekşiliğini veren asittir. (meyvelerde bulunur) * Moleküllerinde karbon sayısı çift olan, düz zincirli monokarboksilli asitlere yağ asitleri denir. * Doymuş yağ asitleri katı ve hayvansal yağlarda bulunur. * Doymamış yağ asitleri de çift sayıda karbon atomu içerir. Düz zincirde çift bağın varlığı asidi doymamış hale getirir. * Sıvı yağlar doymamış yağ asitlerinden oluşur. * Doymamış yağ asitleri hidrojenle doyurularak margarinler oluşur. PTİK İZMEİ - Bir karbon atomuna dört farklı atom ya da grup bağlıysa, bu tür karbon atomuna asimetrik karbon atomu denir. F - * - Br - * - l 3 brom flor klor metan süt asidi - Bu tür bileşikler biri diğerinin ayna görüntüsü olan iki tür molekül oluştururlar. Bu tür izomeriye optik izomeri denir. Buna göre bir maddenin optik izomeri göstermesi için asimetrik karbon atomu içermesi gerekir. Böyle maddeler optikçe aktiftir. -7-

8 GANİK KİMYA - DES NTLA - * Düzlem polarize ışık asimetrik karbon atomu bulun duran çözeltilerden geçirilirse, ışığın yayılma düzlemi sağa veya sola doğru çevrilir. - * - - * D - süt asidi L - süt asidi * Polarize ışık sağa çevriliyorsa (+), sola çevriliyorsa ( - ) işareti kullanılır. * D- ve L- izomerleri birbiriyle ters etkiye sahip oldukları için bu iki izomerin eşit miktarda karışımı optikçe aktifliği kaybeder. Bu tür karışımlara rasemik karışım (rasemat) adı verilir. ESTELE Karboksilli asit molekülü ve alkol molekülünün tep kimesinde su molekülü ile birlikte oluşan maddeye ester, olaya da esterleşme denir. esterleşme ı - - ı + 2 hidroliz * Esterleşme olayı bir denge tepkimesidir. Adlandırma * Önce alkolden gelen alkil grubunun adı yazılır. Sonra asitin -ik asit kısmı kaldırılır ve yerine -at eki getirilir etil etanoat metil propanoat 2- Asit klorürlerden - - l + - ı Esterlerin Genel Özellikleri ı + l - oş kokulu maddelerdir. Parfümeride kullanılırlar. - Ester molekülleri arasında hidrojen bağı oluş madığı için aynı karbon sayılı asitlere göre daha düşük sıcaklıkta kaynarlar. 1- Esterleşme tersi olan hidroliz olayında ester, karboksilli asit ve alkole dönüşür. Asit ı ı + Asit Alkol 2- Esterlerin baz ortamdaki hidrolizine sabunlaşma denir. Sabun ı + Na - - Na + ı - YAĞLA sabun Yağ asitlerinin gliserinle oluşturduğu esterlere yağ denir Gliserin yağ * Bir başka adlandırma önce asit adı, sonra alkolden gelen alkil isminin sonuna ester sözcüğü eklenir ( 2 ) asetik asitin etil esteri bütanoik asitin metil esteri (etanoik asitin etil esteri) Esterlerin Eldesi 1- Karboksilli asitlerle Alkollerin tepkimesinden ı ı + 2 Yağlar yapılarına giren asitlere göre üçe ayrılırlar. a) Katı Yağlar Doymuş yağ asitlerinin oluşturduk ları esterlerdir. ayvansal yağlar bu türdendir. b) Sıvı Yağlar Doymamış yağ asitlerinin oluştur dukları esterlerdir. Zeytin yağıi pamuk yağı, soya yağı gibi. c) KuruyanYağlar Yapılarında çok sayıda çift bağ bulunur. Açık havada bırakıldıklarında havanın oksijeni çift bağları kırar. Katılaşmaya başlar. -8-

9 GANİK KİMYA - DES NTLA - * Yapılarında çift bağ bulunduran doymamış yağlar Ni katalizörlüğünde 2 ile doyurularak margarinler oluşur. Deterjanlar - Yapıları sabuna benzeyen bileşiklerdir. - Farkları, a +2 ve Mg +2 iyonu içeren sert sularda da işe yararlar. KABNİDATLA klorofil Güneş ( 2 ) n + 2 Enerjisi fotosentez karbonhidrat Dissakkaritler * İki monosakkarit molekülünden 1 molekül su çıkmasıyla oluşan karbonhidratlardır. * Genel formülleri dir. * En önemlileri sakkaroz (çay şekeri), laktoz, maltoz ve sellobiyozdur glikoz fruktoz sakkaroz Polisakkaritler * Çok sayıda monosakkaritin birleşmesiyle oluşurlar. Genel formülleri ( ) n dir. Karbonhidrat lar yapılarında aldehit veya keton grubu bulunduran polialkollerdir. Monosakkaritler Disakkaritler Polisakkaritler Monosakkaritler - Daha basit şekerlere ayrılamayan polihidroksi aldehit veya ketonlardır. - Suda çözünen tatlı maddelerdir. - En önemlileri glikoz, fruktoz ve galaktoz dur = Glikoz Fruktoz Galaktoz Bu üç bileşiğin kapalı formülleri aynı ( ) yapı formülleri farklı birbirinin izomeridir. * En önemlileri nişasta, selüloz, glikojendir. * Nişasta; buğday, patates ve mısırda bol miktarda bulunur. * Selüloz; bitkilerin yapı taşı olup en bol bulunan polisakkarittir. * Glikojen; hayvanların karbonhidrat deposudur. Karaciğer ve kaslarda bulunur. ALİFATİK AMNYAK TÜEVLEİ 1- AMİNLE * Amonyaktaki hidrojen atomları yerine alkil gruplarının geçmesiyle oluşan bileşiklerdir N - - N - - N - - N - amonyak birincil amin ikincil amin üçüncül amin N N N - 3 metil amin siklo hekzil amin dimetil amin * Doymamış azot bileşikleri hidrojenlenirse aminler oluşur. * İçinde aldehit grubu bulunduran monosakkaritler Fehling ve Tollens çözeltisine etki ederek burdaki iyonları (metal) indirgerler. - N Ni N 2 nitril amin * Aminler kötü kokulu bileşiklerdir. -9-

10 GANİK KİMYA - DES NTLA - * Aminlerde N - bağı bulunduğundan hidrojen bağı içerirler. Erime ve kaynama noktaları bu nedenle yüksektir. * Üçüncül aminlerde hidrojen bağı yoktur. * Suda iyi çözünürler. Çözeltileri bazik özellik gösterir. AMİTLE - Karboksilli asitlerin, karboksil gruplarındaki - - () grupları yerine N 2 grubunun gelmesiyle oluşurlar. - - N 2 amit * Proteinlerin yapı taşları olan amino asitler canlılığında temelidir. * Amino asitler proteinlerden hidroliz ile elde edilirler. * Suda iyi çözünürler. em asit hem de baz grubu taşıdıkları için iç tuz oluştururlar. * Amfoter özellik gösterirler. * Bir amino asit molekülüyle, diğer amino asit molekülünün su çıkışı ile birbirine bağlanmasına peptitleşme denir. * Çok sayıda amino asit molekülünün peptitleşmesine polipeptit denir. Proteinler birer polipeptitdir. * Asitlerdeki -ik yada -oik asit ekleri kaldırılarak -amit sözcüğü getirilir N 2 formik asit formamit N 2 asetik asit asetamit N 2 2 N - - N 2 propiyonamit (propanamit) üre * idrojen bağı içerdiklerinden suda iyi çözünürler. AMATİK İDKABNLA VE AMATİK BİLEŞİKLE BENZEN ( 6 6 ) - Benzen ve diğer aromatik bileşikler yazılırken karbon ve hidrojenler gösterilmez. Benzen formülünde her köşede bir karbon ve bir hidrojen bulunur. * Amitler nötr bileşikleridir. Asit ve bazlarla tepkime vermezler. * ÜE: Sentetik olarak elde edilen ilk organik bileşiktir. - Tüm karbon bağları aynı kuvvettedir. Bu nedenle katılma tepkimesi vermez. Yer değiştirme tepkimesi verirler. AMİN ASİTLE Yapılarında hem amino (-N 2 ), hem de karboksil grubu (-) bulunduran bileşiklerdir. 2 N - - naftalin ( 10 8 ) antrasen ( ) - Benzen halkasına bir atom ya da grup bağlıysa yeri söylenmez. Br monobrombenzen monoklorbenzen -10-

11 GANİK KİMYA - DES NTLA - 3 N 2 2 Uygun şartlarda Ni katalizörlüğünde 2 katılarak siklohekzon a dönüşür. Toluen Anilin Fenol Benzialkol Ni Nitro Benzen N 2 Benzaldehit Benzoikasit Asetil salisilik asit (aspirin) * Benzen halkasına iki atom veya grup bağlıysa -orto, -meta, -para ön ekleri alarak adlandırılırlar. * Toluen e üç mol N 2 katılırsa trinitrotoluen oluşur. Patlayıcı özellik gösterir. orto - N 2 N 2 1,2 dinitro benzen (ortodinitro benzen) meta - N 2 * Benzene iki metil grubunun bağlanmasıyla ismi ksilen olur. N 2 para - 3 1,3 di amino benzen (meta di amino benzen) 3 1,4 di metil benzen (para di metil benzen) N 2 FENL 3 N 2 N 2 Trinitrotoluen (TNT) Fenol (fenikasit) * Alkole benzemesine rağmen alkol değildir. Suda çözündüğünde zayıf ASİT özelliği gösterir o - ksilen 3 3 meta - ksilen * Benzen; taşkömürünün damıtılmasından, petrolden, Asetilenin basınç altından polimerleşmesiyle elde edilir Asetilen Benzen * Kolaylıkla katılımcı tepkime vermezler. * Yer değiştirme tepkimesi verirler. 3 para - ksilen ANİLİN N 2 Amino benzen (Anilin) * Zayıf baz özelliği gösterirler. + l 2 l + l -11-