Organik Bileşiklerde C atomunun Yükseltgenme Basamağının

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
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
Benzen halkasındaki H ile Cl yerdeğiştirmiştir.(ELEKTROFİLİK)
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.
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
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.
Alkinlere Su Katılması
Aldehit ve Ketonlara Su Katılması
Aldehit ve ketonlara su katılmasıyla kararsız hidrat bileşikleri oluşur.
Aldehit ve Ketonlardan Su Çekilmesi
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
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
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.
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
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