GENEL KİMYA Bölüm 15: Organik Kimya Yrd. Doç. Dr. Yasin Ramazan Eker 1 Tarihte Organik Kimya Tarihte kimya iki anadaldan oluşmaktadır: Anorganik/İnorganik Kimya ve Organik Kimya Kimyanın dönüm noktası 1828: Friedrich Wöhler Amonyum siyana2an üre sentezledi Anorganik Molekülden Organik Molekül oluştu 1828 öncesi: Anorganik Kimya Cansızların Kimyası Organik Kimya Canlıların Kimyası 1828 sonrası: Organik Kimya KarbonKimyası Anorganik Kimya Diğer Kimya 2 1
Karbonu Karbon Yapan 2. periyodun ortasında ne elektron kabul eder, ne verir, ama paylaşır: kovalent bağlar zincirli, halkalı moleküller hibridasyon tek, iki ve üç boyutluyapı Hedefimiz: Organik Kimyada tanımlamalar, moleküllerin özellikleri, tepkinirlik etkenleri Organik Kimya atomları C, H, O, N, Li, Mg, S, P, X C ve H dışındaki atomlara heteroatomdenilir 3 Organik Molekülün Yazılışı Etanol CH 3 CH 2 OH Çizgi uçları bağ türü ve sayısına göre: C ve H den oluşur (C hep 4 bağtamamlar) 4 2
C ve H Atomlarından Oluşan Moleküller C zincirleri C atom miktarına göre önekler -H e doymuşzincirler = tek bağ alkan: son ek an halka içermiyorsa alifatik bileşik -H e doymamışzincirler = çig bağ alken: son ek en = üçlü bağ alkin: son ek in isimlerde bazen farklılıklar görülebilir: CH 2 =CH 2 etendeğil etilen CH CH etin değil asetilen bağın olduğu ilk C ile numaralandırılmalı hekz-2-en C atom miktarı Öne ek C atom miktarı Öne ek 1 Met-- 7 Hept- 2 Et- 8 Okt- 3 Prop- 9 Non- 4 Büt- 10 Dek- 5 Pent- 11 Undek- 6 Hekz- 12 Dodekhekz-1,4-dien doyamamış bağ birden fazla olunca en küçük numaralandırarak ön ek olmalı 5 Adlandırmada Uzun Zincir Esastır Ekolankısazincirleriçin: son ek il C numaralandırması isimde en küçükler olacak şekilde Tekrarlanan kısa zincirlerde ön ek: di-, tri-, tetra-... Ek zincirler alfabetik sıraya göre yazılır 3-metil hekzan Ek zincirlerde numaralandırma bağlantı C nundan sonra baslar 5-(1-metil propil)-dekan 2,3,5-trimetil hekzan Doymamış bağ içeren en uzun zincir esas alınır 3-propil-hept-1-en 2,3-dimetil-6-propil-dekan Doymamış bağ ek zincirler çiftbağ son ek enil üçlübağ son ek inil istisnalar: CH 2 =CH- etenil değil vinil CH 2 CH=CH prop-2-enil değil allil 6 3
Zincir Bitişine Göre Farklı Ön Ekler Ek Zincir Izomer İzo Bütan Izobütan Neo Pentan Neopentan 7 C Halkaları Zincirlerde olduğu gibi C miktarı +ön ek: siklo Halka ekolduğu zaman: son ek -il siklopropan siklohekzan siklopropil siklohekzil Doymamış bağ içeren halkalarda son ek: en, dien,..., in, diin siklohekzen siklohekz-1,3-dien sikloundekin 8 4
Aromatik Halkalar Aromatik özelligin iki şartı var: 1. her iki bağdan biri doymamış olmalı (rezonans) 2. π elektron sayısı 4n+2şeklinde olmalı (n = tam sayı) Moleküller 4n+2 elektron EVET HAYIR EVET 2 bağdan 1 i doymamış EVET EVET HAYIR Aromatik EVET HAYIR HAYIR Aromatik halkaların yaygın ismi bulunur Aromatik radikallerin isimleri Ek zincirler: rakamlar olabildiğince küçük ve ekler alfabetik sıraya göre Benzen Tolüen Stiren Phenil Benzil 1-bütil-3-etil-2-propil-benzen 9 Çoklu Aromatik Halkalar Naftalin Antrasen C numaralandırılması sağ halkanın en üst karbonu ile baslar ve saat yönünü izler (antrasen istisna) Fenantren 10 5
Fonksiyon İçeren Moleküller Heteroatomlar moleküllerde fonksiyon oluşturmaktadır: alkol, keton, karboksilik asit, amin, eter Moleküllün ismi aşağıdaki kurallara uyularak tespit edilir 1. Temel fonksiyonutespit etmek son ek 2. Temel yapıyıbulmak zincir veya halka 3. Ek zincirleri isimlendirmek 4. Numaralandırmak 5. Alfabetik sıralamaya göre ek zincirlerini isimlendirmek - Önceliklerine göre fonksiyonlar sıralanmaktadır (tablo bir sonraki slaytta) - Üstünlüğü olan fonksiyona göre son ek tespit edilir - Diğer fonksiyonlar ise ön ekler ile verilir Halojenler aslaöncelik taşımaz daima ön ekile verilir (fluoro, bromo, kloro veya bromo) Öncelikli fonksiyon: keton Öncelikli yapı: hekzan Numaralandırma: 2 İsim: Hekzan-2-on 2-bromo-3-kloro pentan 11 Öncelikli Fonksiyonlar Öncelik Fonksiyon Formül Öncelikli Grup: Son Ek İkincil Grup: Ön Ek 1 Karboksilik Asit -COOH... Karboksilik Asit/...oik Asit Karboksi- 2 Sülfonik Asit -SO 3 H... Sülfonik Asit Sülfo-- 3 Asit Anhidritleri R-COOOC-R... Asit Anhidridi Ø 4 Ester -COOR R... Karboksilat/ R...oat R-oksikarbonil- 5 Asil Halojenür -CO-X... Karbonil Halojenür/...oyl Halojenür Halojenoformil- 6 Amid -CO-NH 2... Karboksamid/... Amid Karbamoyl- 7 Amidin -C(=NH)-NH 2... Karboksamidin/... Amidin Amidino- 8 Nitril -C N... Karbonitril/... Nitril Siyano- 9 Aldehit -CH=O(molekül ucu)... Karbaldehid/...al Formil-/ Okso- 10 Keton -CH=O(molekül ortası)...on Okso- 11 Alkol -OH...ol Hidroksi- 12 Fenol (fenil)-oh Ø Hidroksi- 13 Tiol -SH...tiol Merkapto- 14 Hidroksiperoksit -O-OH Ø Hidroperoksi- 15 Amin -NH 2...amin Amino- 16 İmin =NH...imin İmino- 17 Eter -OR Ø R-oksi- 18 Sülfür -SR Ø R-tio- 19 Peroksit -O-OR Ø R-dioksi- 12 6
Alkoller 1. fonksiyon olduğunda son ek: -ol propan-2-ol 2-metil-propanol 2-kloro-etanol 2. fonksiyon olduğunda ön ek: hidroksi- 6-hidroksi-hekzanoik Asit 13 Eterler R-O-R (alkoksialkan) - Alkolüntürevi gibi sayılır -OH yerine -OR - Öncelikli fonksiyon olmadıklarından daima ön ek: oksi- -R = önceliklizincir (en uzunu) Metoksi-etan veya Metil Etil Eter 2-etoksi-etanol Siklopropiloksi-Fenil veya Siklopropil Fenil Eter Halka Eterler Halkanınbir C atomu yerinebir O atomu bulunmaktadır: ön ek okza- Numaralandırma heteroatomdan başlamaktadır Okzasiklohekzan 14 7
Aldehitler RCHO 1. fonksiyon olduğunda son ek:-al fonksiyonun C atomutemel zincir atomu veya -karbaldehit fonksiyonun C atomu temel zincir atomu değil Propanal 4,6-dimetil-heptanal Siklohekzan-karbaldehit 2. fonksiyon olduğunda ön ek: formil- 4-formil-siklohekzan-karboksilik Asit 15 Ketonlar RCOR 1. fonksiyon olduğunda son ek: -on 4-hidroksi-hekzan-3-on 2. fonksiyon olduğunda ön ek: okzo- 3-okzobütanal 16 8
Karboksilik Asitler RCOOH (alkanoik asitler) Genelde 1. fonksiyon son ek: -oik Asit fonksiyonun C atomutemel zincir atomu veya -karboksilik Asit fonksiyonun C atomu temel zincir atomu değil 4-metil-heptanoik Asit Siklohekzan-karboksilik Asit Sadeleştirmeler: uzun zincirli asitlerin bir kısmına doğadaki kaynağına göre isim verilmektedir -Valerik asit (pentanoic acid) C 4 H 9 COOH Valerian bitkisinden -Enantik asit (heptanoic acid) C 6 H 13 COOH Œnanthe bitkisinden -Pelargonik asit (nonanoic acid) C 8 H 17 COOH Pelargonyum bitkisinden 17 Esterler RCOOR Karboksilik Asidin türevi gibi sayılır -OH yerine -OR Genelde 1. fonksiyon son ek: R R oat fonksiyonun C atomutemel zincir atomu veya R R-karboksilat fonksiyonun C atomu temel zincir atomu değil Metil Etanoat Metil Siklohekzan-karboksilat 18 9
Asit Anhidritleri İki Karboksilik Asidin dehidratasyon sonucu oluşur: Asitler gibi adlandırılır ve son ek olarak anhidrit kullanılır Etanoik Propanoik Anhidrit Bütandioik Anhidrit veya Süksinik Anhidrit 19 Aminler Aminler üç sınıfa ayrılabilir 1 (birincil), 2 (ikincil) ve 3 (üçüncül) En uzun zincir temel yapı olarak kullanılır N- veya N,N- veya N-...N-... ön ekler aminin sınıfını göstermektedir 1 Amin 2 Amin 3 Amin 2-metil-propanamin N-metil-etanamin N,N-dimetil-propanamin 2. fonksiyon olduğunda ön ek: amino- 2-amino-siklopentanon 20 10
Aromatik ve Halkalı Aminler Aromatik Aminler: Benzenamin(genel isim: anilin) Benzenamin veya Anilin N,N-dimetil-benzenamin veya N,N-dimetil-anilin Halkalı Aminler: Halkanın bir C atomunun yerinen atomu bulunmaktadır ön ek: aza- Azasiklo-propan veya Aziridin Azasiklopentan veya Pirrolidin 21 Amidler Karboksilik Asidin türevi gibi sayılır -OH yerine NH 2 / -NHR / -NRR Aminler üç sınıfa ayrılabilir 1 (birincil), 2 (ikincil) ve 3 (üçüncül) En uzun zincir temel yapı olarak kullanılır N- veya N,N- veya N-...N-... ön ekler amidin sınıfını göstermektedir 1. fonksiyon olduğunda son ek: -amid veya -karboksilamid 1 Amid 3 Amid 2 Amid Etanamid Siklohekzankarboksilamid N-metil-etanamid 4-bromo-N,N-dimetil-pentanamid 22 11
Organik Moleküllerin Tepkinirlikleri Organik moleküllerin genel özelliklerini etkileyen faktörler: - bağtürleri ve hibridasyon geometrik yapıları - içerdiği elementler heteroatomlar -eşit bileşenlerin farklı pozisyondabulunması izomerik yapıları Organik moleküllere özgün özellikler: - çözünürlük genelde apolar veya az polar solventlerde polar solventlerde çözünende var: su/şeker - kutuplanabilirlik/ dipol momeny kovalent bağlardaki elektronların yığılması inorganik kimyasallar göre kutuplanabilirliği zayıf - erime ve kaynama noktaları düşük en fazla 400-450 C - yoğunlukları en fazla 1 civarında olur Organik moleküllerin tepkinirlikleri: -yüksek sıcaklıkta(organik molekül için >400 C) oksijenli ortamda: yanma M + O 2 CO 2 + H 2 O + yan ürün oksijensiz ortamda: piroliz(ısıl bozunma) M C + yan ürün - tepkime hızları zayıf büyük molekül ve kutuplanabilirlik - tepkimeler çoğu zaman iki yönlü, nadiren tek yönlü 23 Geometrik Faktörler: Bağ Türleri Organik moleküller kovalentbağlarla yapılanır: tek bağ σ / çift bağ σπ / üçlü bağ σππ elektron paylaşımı elektron miktarı tepkinirlik Tekbağ H adoymuşbağ/çiftveyaüçlübağ H adoymamışbağ molekülün doymamışlık derecesi (DD) Organikmolekülüngenel formülü:c c H h N n O o X x ÖRNEK DD = [(2c + 2) (h n + x)] / 2 1 DD = 1 halkaveya 1 çift bağ 24 12
C-C Rotasyonu C veya başka bir atomun hibridasyonu molekül geometrisinin değişimi Tek bağ etrafında rotasyon olur Çiftveya Üçlübağ sabitkalır çoklu bağ yakınlarındabulunan atomların pozisyonu daha belirgin tepkimeye girmeye daha müsait 25 Newman Projeksiyonu: Konformerler Bir C C bağ ekseniile bir moleküle bakışı temsil eden çizim C C ekseni etrafındaki rotasyona göre molekülün potansiyel enerjisi değişmektedir Enerji değerleri eklere bağlıdır Rotasyon sınırlı bilhassa yük merkezli veya hacimli ekler bulunduğunda 26 ( conformation isomer konformerler) 13
cis-/trans- izomerler Stereoizomerler aynı atom, aynı bağ, uzayda farklı pozisyon Etrafında 2 eki olan bağ veya moleküllerde cis-büten trans-büten trans-1,4-dimetil-siklohekzan cis-1,4-dimetil-siklohekzan Kararlılık yük ve hacim bakımından, ekler arasındaki itişme ve çekişmelerin en aza indirilmesi E,Z sistemi Etrafında 3 ve daha fazla eki olan bağ veya moleküllerde Hangisi cis- veya trans-? öncelikli ekler belirlenmeli E Entgegen (Almanca karşıt ) Z Zusammen(Almanca birlikte ) 27 Öncelikli Eklerin Sıralanması (her C atomu için değerlendirilir) 1. kural: Atom numarası (Z) yüksek olan ilk atomlar esas alınır 2. kural: 1. atomlar eşit ise, 2. atomlarabakılır Z E Z E Z Br > Z H / Z Cl > Z C 3. kural: 1. atom 2 veya 3 bağlıolduğunda 2. atom 2 veya 3 kereaynı atoma bağlı sayılır Z O > Z Cl / Z Cl > Z C 4. kural: 1. atomlar izotopise, kütle numarası (A) esas alınır Z Z E E 28 14
Ayna Görünümlü Kiral Yapılar Asimetrik C atomları etrafında oluşmaktadır isimlendirme için R/S sistemi: -R Rectus (Latince sağ ) -S Sinister (Latince sol ) 2 kiral molekül 2 enantiyomer molekül 4 arkadaolup, aynıdüzlemde 1 2 3 saatyönüne geçiş: Rkonformer 29 Aromatik Halkalar Aromatik halkanın 2 eki olduğunda, pozisyonlara göre orto (o), meta (m)veya para (p)öneklerikullanılır 1,2-dibromobenzen/ orto-dibromobenzen / o-dibromobenzen 1,3-dibromobenzen/ meta-dibromobenzen / m-dibromobenzen 1,4-dibromobenzen/ para-dibromobenzen / p-dibromobenzen 1-kloro-3-iodo-benzen / meta-kloro-iodo-benzen 1-iodo-3-kloro-benzen / meta-iodo-kloro-benzen (halojenler arası alfabetik sıralama esastır) 1-bromo-3-nitro-benzen / meta-bromo-nitro-benzen 1-kloro-4-etil-benzen / para-kloro-etil-benzen 2-kloro-tolüen/ orto-kloro-tolüen orto-kloro-metil-benzen (bilinen fonksiyonlar!) 2-etil-fenol/ orto-etil-fenol orto-etil-hidroksi-benzen 4-nitro-anilin/ para-nitro-anilin para-amino-nitro-benzen 30 15
Molekülü Oluşturan Atomların Etkisi Organik moleküllerde C ve H dahil, 20 kadar atom sıkça rastlanmaktadır Her atomun elektronegatifliği, hacmi ve pozisyonu Molekülün uzunluğu ve içerdiği fonksiyonları Tepkinirliği etkiler Organik kimyada tepkinirliğintemeli asit/bazilişkilerinden kaynaklanmaktadır: Lewis in asit/baz tanımlaması esastır: Asit = elektron kabul eden Baz = elektron veren En kuvvetli asit ve en kuvvetli baz tepkimeye girer 31 Elektronegatiflik Farkı (Elektron Yoğunluğu) Bağlardaki elektronegatif farklılık elektron çekim gücü elektron yoğunluğu asitliğe etki 32 16
Elektron Dağılımının Asitliğe Etkisi Elektronlar H dan uzaklaştıkçah + oluşma olasılığı artıyor Elektronların dengelidağılımı sağlandığı için sıvı ortamdah + H 3 O + (kararlılık) 33 Kararlılık Asitlik için Esastır Δχ moleküllerin kararlılıklarını ve pka değerlerini etkiliyor ama yeterli değildir Elektronegatiflilik C < N < O < F F en elektronegatif Kararlılık CH 3 < NH 2 < OH < F F en kararlı Asitlik (Ka) CH 4 < NH 4 < H 2 O < HF HF en kuvvetli asit Elektronegatiflilik F > Cl > Br > I F en elektronegatif I en hacimli Kararlılık F < Cl < Br < I I en kararlı Asitlik (Ka) HF < HCl < HBr < HI HI en kuvvetli asit En kuvvetli asit H ın serbest kalmasından sonra oluşan en kararlı molekül 34 17
Hidrokarbonlar χ C (2,5) = χ H (2,1) C e çekici Zincir uzunluğu Asitlik hafifçe çekim merkezleri Molekül CH 4 C 2 H 6 C 3 H 8 C 4 H 10 pka 48 50 51 51 Elektronzenginliği daha etkin yapı bozulmadan π bağlarıkopup e verebilirler Molekül CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 CHCH pka 50 44 24 35 Oksijenli Fonksiyonlar χ O = 3,5 e çekici Zincir uzunluğunun etkisi zayıftır Molekül CH 3 OH CH 3 CH 2 OH CH 3 CH 2 CH 2 OH CH 3 (CH 2 ) 2 CH 2 OH pka 15,5 15,9 16 16,1 Fonksiyonların etkisi önceliklidir Molekül CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 OH CH 3 CHO CH 3 COOH pka 50 15,9 13,6 4,76 e çekimmerkezi kuvvetlendikçe asitlik 36 18
Rezonansın Etkisi Rezonans molekül kararlılığının karboksilik asitlerin pka değerleri: O çekim gücü + rezonans etkisi 37 Elektron Çekim Merkezlerinin Artması Elektron çekimmerkezsayısı asitlik Elektronegatiflik: F > Cl> Br> I Molekül CH 3 COOH ICH 2 COOH BrCH 2 COOH ClCH 2 COOH FCH 2 COOH pka 4,76 3,15 2,86 2,81 2,66 Birbirine yakın elektron çekim merkezleri çekim gücü Molekül CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 COOH CH 3 CH 2 CH 2 CHBrCOOH CH 3 CH 2 CHBrCH 2 COOH CH 3 CHBrCH 2 CH 2 COOH CH 2 BrCH 2 CH 2 CH 2 COOH pka 4,83 2,97 4,01 4,59 4,71 38 19
Ortamın Asitlik Etkisi Bir asit-baz çiftinin bulunduğu ortamın ph değeri, asit/baz oranını doğrudan etkilemektedir: ph değeri çiftin pka değeri ile kıyaslanır 39 Alkanların Özellikleri H a doymuş C den oluşan moleküller H miktarı = 4 x (C miktarı) + 2 Bağ uzunlukları: C H 110 pm C C 154 pm Bağ enerjileri: C C 350 kj/mol C H 420 kj/mol Bağ açıları: CHC, HCC ve CCC 109,5 tetrahedral yapı İsim T erime ( C) 20 C de Yoğunluk T kaynama ( C) (g/cm 3 ) Metan (CH 4 ) -182,5-167,7 0,660 Etan (C 2 H 6 ) -183,5-88,6 1,264 Propan (C 3 H 8 ) -187,7-42,1 1,882 n-bütan (C 4 H 10 ) -138,3-0,5 2,489 n-pentan (C 5 H 12 ) -129,8 36,1 0,557 n-hekzan (C 6 H 14 ) -95,3 68,7 0,660 n-heptan (C 7 H 16 ) -90,6 98,4 0,684 n-oktan (C 8 H 18 ) -56,8 127,7 0,703 n-nonan (C 9 H 20 ) -53,5 150,8 0,718 n-dekan (C 10 H 22 ) -29,7 174,0 0,730 n-undekan (C 11 H 24 ) -25,6 195,8 0,740 n-dodekan (C 12 H 26 ) -9,6 216,3 0,749 n-tridekan (C 13 H 28 ) -5,5 235,4 0,755 n-eikozan (C 20 H 42 ) 36,8 343,0 0,789 n-heneikozan (C 21 H 44 ) 40,5 356,5 0,792 n-triakontan (C 30 H 62 ) 65,8 449,7 0,810 40 20
Alkanların Tepkinirlikleri Alkanlar (apolar ): uzun süre ısıtıldıklarında bile tepkinirlikleri zayıftır kuvvetli asit (H 2 SO 4 ), kuvvetli baz (KOH), güçlü oksitleyici (KMnO 4 ), güçlü indirgeyici (NaH) tepkime yok denilebilir! Alkanlar oksijen ortamında yanarlar: C 2 H 6(g) + 7/2 O 2(g) 2 CO 2(g) + 3 H 2 O (s) ΔH = -1430 kj/mol Alkanlar halojenler ile tepkimeye girebilirler, özellikle UV ışınları altında: CH 4(g) + Cl 2(g) CH 3 Cl (g) + HCl (g) Yer Degisim Reaksiyonu Substitution Reaction R-X = alkil-halojenür veya halojeno-alkan Halojeno-alkan zincire polarite kazandırıyor özellikleri değişiyor 41 Kaynama noktası ( C) Halojeno- Alkanlar X = H X = F X = Cl X = Br X = I CH 3 X -161,7-78,4-24,2 3,6 42,4 CH 3 CH 2 X -88,6-37,7 12,3 38,4 72,3 CH 3 CH 2 CH 2 X -42,1-2,5 46,6 71,0 102,5 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 X -0,5 32,5 78,4 101,6 130,5 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 X 36,1 62,8 107,8 129,6 157,0 Suda çözünürlük X = F X = Cl X = Br X = I CH 3 X +++ ++ + + CH 3 CH 2 X ++ + + + CH 3 CH 2 CH 2 X + + + + CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 X 4 C lu zincirlerden itibaren suda çözünürlük için 1 halojenetkisi yetersiz Kıyaslamak amacıyla eterlerin suda çözünürlüğü Karbon Sayısı Molekül Çözünürlük 2 CH 3 OCH 3 +++ 3 CH 3 OCH 2 CH 3 +++ 4 CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3 ++ 5 CH 3 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 3 + 6 CH 3 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 3-42 21
Alkenlerin Özellikleri H a doymamış C den oluşur molekülde C=C çift bağ bulunur H miktarı = 4 x (C miktarı) 2(çift bağ miktarı -1) Bağ uzunlukları: C=C 133 pm (C C 154 pm) C H 108 pm (C H 110 pm) Bağ enerjileri: C=C 610 kj/mol (C C 350 kj/mol) C H 460 kj/mol (C H 420 kj/mol) Bağ açıları: CHC, HCH 120 düzlem yapı İsim 15 C de Yoğunluk T erime ( C) T kaynama ( C) (g/cm 3 ) Etilen -169-104 1,19 Propen -185-48 1,81 1-Büten -185-6 2,45 (Z) veya Cis-2-Büten -139 4 2,46 (E) veya Trans-2-Büten -106 1 2,46 1-Penten -138 30 0,64 C sayısı T erime ve T kaynama Alken T erime < Alkan T erime Alken T kaynama Alkan T kaynama E izomer kararlılık > Z izomer kararlılık Alkenler suda çok az çözünürler, alkol ve eterlerde iyi çözünürler 43 Alkenlerin Tepkinirlikleri Çift bağ = elektron yoğunluğu Alken Tepkinirlik > Alkan Tepkinirlik Alkanlar gibi alkenler oksijen ortamında yanarlar: C 2 H 4(g) + 3 O 2(g) 2 CO 2(g) + 2 H 2 O (g) Yaygın olarak Adisyon( Katılma veya Ekleme) tepkimesi: 1. Hidrojenasyon ΔH = -1320 kj/mol katalizör olmazsa yüksek basınç ve yüksek sıcaklık gerektirir sıvı yağların katılaşması için yapılır doymuş yağ kolesterol = damar sertliği 2. Halojenasyon(Y = Brveya Cl) Bileşenin çift bağiçerdiğini gösteren test: Br 2(aq) turuncu halojenasyon renksizsolüsyon Başka test: KMnO 4 + Alken morçözelti yeşilçözelti 44 22
Markovnikov Kuralı HX + çift bağ Hen çok H a bağlıc yegider H-OH içinde geçerli a/ hidrojen halojenür(hx) b/ hidratasyon(h-oh) asidik ortam olmazsa 300 C ve basınç altında Oksidasyon karboksilik asit, aldehit, keton sentezi için 45 Alkinlerin Özellikleri H a doymamış C den oluşur molekülde C C üçlü bağ bulunur Bağ uzunlukları: C C 120 pm C H 106 pm (C C 154 pm, C=C 133 pm) (C H 110 pm, C H 108 pm) Bağ enerjileri: C C 960 kj/mol (C C 350 kj/mol, C=C 610 kj/mol) C H 550 kj/mol (C H 420 kj/mol, C H 460 kj/mol) Bağ açıları: CHC, HCH 180 doğrusal yapı İsim T erime ( C) T kaynama ( C) 15 C de Yoğunluk (g/cm 3 ) Asetilen -81-85(süblimleşme) 1,12 Propin -103-25 1,72 1-Bütin -126 8 2,29 1-Pentin -105 40 0,69 46 23
Alkinlerin Oksijenle Tepkinirliği Alkanlar ve alkenler gibi yanma tepkimesine girerler C 2 H 2(g) + 5/2 O 2(g) 2 CO 2(g) + H 2 O (g) ΔH = -1260 kj/mol Oksidasyon 47 Adisyon Tepkimeleri Alkenlerde olan hidrojenasyon, halojenasyon ve hidratasyon sonucu benzer ürünler verirler Markovnikov kuralı aynen uygulanır H C C H + H 2 /Pt (cis)ch 2 =CH 2 + H 2 /Pt CH 3 CH 3 (toplamda 2 mol H 2 ) H C C H + Na/NH 3 (trans)ch 2 =CH 2 (tepkime alkana kadar ilerlemez) -------------------- R C C H + HBr (trans)r CBr=CH 2 + HBr R CBr 2 CH 3 (toplamda 2 mol HBr) --------------------- (toplamda 2 mol Br 2 ) 48 24
Benzenlerin Özellikleri Bağ uzunluğu: C=C/C C 139 pm C H 109 pm molekül çapı: 526 pm T erime : 5 C / T kaynama : 80 C / 20 C de yoğunluk: 0,88 g/cm 3 Rezonans kararlılık Genelde Yer Değiştirme Tepkimesi 49 Halojenasyon (Brominasyon, Klorasyon ) OH elektron verici(buradamezomer etki) orto+ para klorasyoniçin benzer sentez (Cl 2 / FeCl 3 ) NO 2 elektron çekici(mezomer+indüktif) meta 50 25
Diğer Tepkimelerden Nitrasyon Sulfonasyon Alkilasyon 51 Alkoller Bağlı oldukları C atomununkomşularına göre Birincil (Primer), İkincil (Sekonder) ve Üçüncül (Tersiyer) olarak sınıflandırılır Halojenasyon alkil halojenür(x = I, Br, Cl) Dehidratasyon alken (trans- öncelikli) 52 26
Oksidasyon Diğer Tepkimelerden 1. Alkoller: aldehit karboksilik asit 2. Alkoller: keton Esterleşme 3. Alkoller fonksiyonu taşıyan C da H eksikliği oksitlenmeyi engeller 53 27