BURADA ÖZET BİLGİ VERİLMİŞTİR. DAHA AYRINTILI BİLGİ İÇİN VERİLEN KAYNAK KİTAPLARA BAKINIZ. KAYNAKLAR

Transkript

1 BURADA ÖZET BİLGİ VERİLMİŞTİR. DAHA AYRINTILI BİLGİ İÇİN VERİLEN KAYNAK KİTAPLARA BAKINIZ. KAYNAKLAR 1) P. Volhardt, N. Schore; Organic Chemistry-Structure and Function, Sixth Edition. 2) H. Hart, L. E. Craine, D. J. Hart, C. M. Hadad; Organik Kimya 12. Baskıdan Çeviri. (Çeviri Editörleri : Tahsin Uyar, Recai İnam) 3) R. C. Atkins, F.A. Carey; Organik Kimya- Kısa ve Öz, Üçüncü baskı. (Çeviri Editörleri : Gürol Okay, Yılmaz Yıldırır) 4) C. Tüzün, Organik Kimya 7. Baskı

2 BÖLÜM 2 ALKANLAR VE SİKLOALKANLAR 2.1 Alkanların Adlandırılması 2.2 Alkanların Genel Elde Edilme Yöntemleri Alkenlerden veya Alkinlerden Katalitik Hidrojenleme ile Alkan Eldesi Alkil Halojenürlerden Alkan Eldesi İndirgeme Yöntemi Wurtz Reaksiyonu Grignard Bileşikleri Aldehit ve Ketonlardan Özel İndirgenlerle Alkan Eldesi 2.3 Alkanların Reaksiyonları Klor veya Brom ile Yerdeğiştirme Reaksiyonu Alkanların Oksijenle Olan reaksiyonları (Yanma reaksiyonu ) Alkanların Yüksek Sıcaklıkta Nitrik asit Buharıyla Reaksiyonu 2.4 Sikloalkanlar Sikloalkanların adlandırılması Sikloalkanların Konformasyonları Disübstitüe Sikloalkanlar: Stereoizomerler 2.1 Alkanların Adlandırılması Sistematik adlandırmada öncelikle dallanmamış alkanların adlandırılmasına göz atalım. Dallanmamış alkaların IUPAC adları: Karbon AtomlarınınSayısı Adı Karbon AtomlarınınSayısı Adı 1 Metan 11 Undekan 2 Etan 12 Dodekan 3 Propan 13 Tridekan 4 Bütan 14 Tetradekan 5 Pentan 15 Pentadekan 6 Heksan 16 Heksadekan 7 Heptan 17 Heptadekan 8 Oktan 18 Oktadekan 9 Nonan 19 Nonandekan 10 Dekan 20 Eikosan Adlandırma daha ayrıntılı olarak bölüm 1 de verilmiştir.

3 2.2 Alkanların Genel Elde Edilme Yöntemleri Genel formülü CnH2n+2 olan alkanlar(parafinler) genellikle petrol ve yer gazında bulunurlar. Alkanların fiziksel özellikleri (i) Oda sıcaklığında C1-C4 olanlar gaz, C5-C25 ise sıvı ve daha çok karbon içeren alkanlar katıdır. (ii) Suda cözünmezler, hekzan,benzen gibi organik çözücülerde çözünürler. (iii) Erime noktası ve kaynama noktaları aynı karbon sayısına sahip diğer organik bileşiklerinkinden daha düşüktür. (iv) Alkanlarda C sayısı arttıkça hem k.n. hemde e.n. artar. (v) Alkanlarda dallanma arttıkca e.n. ve k.n. azalır Alkenlerden veya Alkinlerden Katalitik Hidrojenleme ile Alkan Eldesi RCH=CH 2 + H 2 katalizör RCH 2 CH 3 Alken Alkan RC CH + H 2 katalizör RCH 2 CH 3 Alkin Alkan Katalizör: Palladyum(Pd), Platin (Pt) ve Raney Nikel (Ni) Alkil Halojenürlerden Alkan Eldesi İndirgeme Yöntemi R-X 2(H) R-H Alkil halojenür - HX Alkan X:Cl, Br,I İndirgen (H) : Zn/HCl, LiAlH 4, H 2 /katalizör Wurtz Reaksiyonu 2R-X + 2Na (veya 2K) apolar çözücü,ısı R-R + 2 NaCl ( veya 2KCl) Grignard Bileşikleri R-X + Mg kuru eter RMgX sulu asit R-H + Mg tuzu

4 2.2.3 Aldehit ve Ketonlardan Özel İndirgenlerle Alkan Eldesi Clemmensen İndirgemesi R-CHO Zn.Hg/ HCl, ısı RCH 3 Aldehit RR 1 C=O Zn.Hg/ HCl, ısı RCH 2 R 1 Keton Wolf- Kıschner İndirgemesi RCHO NH 2 -NH 2 RCH=N-NH 2 (NaOH, ısı) RCH 3 Aldehit -H 2 O Hidrazon Karboksilik Asitlerden Alkan Eldesi RCOONa + NaOH ısı R-H + Na 2 CO 3 Sodyum karboksilat 2.3 Alkanların Reaksiyonları Alkanlar reaksiyon bakımından inert maddelerdir. Genellikle çözücü veya ekstraksiyonlarda çözelti olarak kullanılırlar Klor veya Brom ile Yerdeğiştirme Reaksiyonu Alkanların halojenlenme reaksiyonları ışık veya yüksek sıcaklık beraberinde yürür. Aksi halde reaksiyon gerçekleşmez. Reaksiyon radikalik mekanizma üzerinden yürür. R-H + X-X ısı veya ışık R-X + H-X Alkanların klorlanması ve bromlanması sırasında alkanda yer alan hidrojenlerin farkına bağlı olarak birden fazla ürün elde edilir. (Hidrojenin primer, sekonder veya tersiyer oluşuna bağlı olarak) Örnek; CH 3 -CH 2 -CH 3 + Cl C CH 3 -CH 2 -CH 2 -Cl + CH 3 -CHCl-CH 3 + HCl Propan 1-Klorpropan (%50) 2-Klorpropan (%50)

5 2.3.2 Alkanların Oksijenle Olan reaksiyonları (Yanma reaksiyonu ) Alkanlar yeterli miktarda oksijen ile veya havada tam yandıklarında CO 2 ve H 2 O meydana gelir ve ısı açığa çıkar C n H 2n+2 + 3n+1 O 2 nco 2 + ( n+1) H 2 O + ısı Alkanların Yüksek Sıcaklıkta Nitrik asit Buharıyla Reaksiyonu C 3 H 8 + HNO C CH 3 NO 2 + C 2 H 5 NO 2 + C 3 H 8 NO 2 +CH 3 CHNO 2 CH 3 Propan Nitrometan Nitroetan 1-Nitropropan 2-Nitropropan Bu tip reaksiyonlarda, ürünler birbirinden damıtılarak ayrılır. 2.4 Sikloalkanlar Sikloalkanların adlandırılması Sikloalkanlar, iki veya daha çok karbon içeren halkalı yapıdaki bileşiklerdir. CnH2n genel formülü ile gösterilirler. Alkan adının önüne siklo- öneki getirilerek adlandırılır. İlk üyesi siklopropandır. Diğer üyelerine ait örnekler de aşağıda verilmiştir. CH 2 -CH 2 veya CH 2 -CH 2 veya CH 2 CH 2 -CH 2 Siklopropan Siklobütan CH 2 CH 2 CH 2 veya Şeklinde gösterilebilirler. CH 2 CH 2 Siklopentan

6 2.4.2 Sikloalkanların Konformasyonları Siklopropanın üç karbonuda aynı düzlemdedir. Siklopropanda hem burulma gerginliği hemde açı gerginliği olduğu için bu durum siklopropanı diğer alkanlardan ve sikloalkanlardan daha kararsız yapar. Siklopropan tek düzlemsel sikloalkandır. Siklobütan da ise açı gerginliği siklopropana oranla daha azdır ve burulma gerginliğini azaltmak adınada "bükülmüş"konformasyona sahiptir. Siklopentan da düzlemsel değildir, açı gerginliği nispeten daha küçüktür. Zarf konformasyonu şekliyle burulma gerginliği nispeten azaltılmış olur. Siklohekzan için iki farklı konformasyondan bahsedilir, biri sandalye konfoormasyonu diğeri ise kayık konformasyonudur. Bunlardan sandalye konformasyonu daha kararlıdır.sandelye konformasyonuna göz atacak olursak, H H H H H H H H H Siklohekzana ait sandalye konformasyonu H H H Siklohekzana ait sandalye konformasyonunda altı adet aksiyel hidrojeni (kırmızı ile belirtilenler) ve altı adet ekvatoryal hidrojeni (mavi ile belirtilenler) bulunmaktadır Disübstitüe Sikloalkanlar: Stereoizomerler Stereoizomer: Atomların bağlanma sıralarının aynı olduğu fakat uzaydaki düzenlemelerin farklı olduğu izomerlerdir. Cis-, trans- izomeri aynı zamanda geometrik izomeri olarak da bilinir. Alkenlerde cift bağ nedeniyle molekülün dönme hareketi engellenmesi nedeniyle geometrik izomeri gözlendiği gibi sikloalkanlardada aynı şekilde geometrik izomeri gözlenir.sübstitüentler aynı yönde olduğunda, bunlar birbirine göre cis; sübstitüentler farklı yönde olduğunda ise trans izomerinden söz edebiliriz.

7 CH 3 CH 3 CH 3 H H H H CH 3 Cis-1,2-dimetilsiklopropan Trans-1,2-dimetilsiklopropan Siklohekzanda ise düzlemsel olmadığı için geometrik izomeri daha karmaşıktır. Bunun için kaynak verilen kitaplarda daha ayrıntılı görebilirsiniz.