Blm 4 Alkanlar Adlandrma Konformasyon Analizi ve Sentezlere

Bölüm 4 Alkanlar: Adlandırma, Konformasyon Analizi ve Sentezlere Giriş Bölüm 4

t Alkanların Şekilleri èDüzgün dörtyüzlü karbon atomlarından dolayı zincirleri düz değil zikzaklıdır H Hidrokarbon zincirinde bulunan herbir karbon atomunun en fazla iki karbon atomuna bağlı olduğu yapılar, dallanmamış olarak tanımlanır Bölüm 4 2

èİzopentan, izobütan, neopentan dallanmış alkanlara örnektir èNeopentanın merkez atomuna 4 karbon bağlıdır Bölüm 4 3

èYapı izomeri: Molekül formülleri aynı fakat farklı düzende bağlanmış moleküllerdir H Yapı izomerlerinin erime, kaynama ve yoğunlukları farklı fiziksel özellik gösterir Bölüm 4 4

èOlası yapı izomerlerinin sayısı, alkandaki karbon atomunu sayısının artmasıyla belirgin bir şekilde artmaktadır Bölüm 4 5

t Alkanlar, Alkil Halojenürler ve Alkil Halojenürlerin IUPAC Adlandırılması èOndokuzuncu yüzyılın sonuna kadar organik bileşiklerin adlandırılması için uygun bir sisten geliştirilmemiştir èO zamanlar bulunan organik bileşiğe verilen isim bileşiğin kaynağını yansıtıyordu èBugün kullanılmakta olan resmi adlandırma sistemi Uluslar Arası Teorik ve Uygulamalı Kimya Birliği(IUPAC) tarafından önerilmiştir èIUPAC adlandırma sisteminin temel prensibi: Her bileşiğin tek bir adı olması esasına dayanır èIUPAC adlandırma sistemi alkanların adlandırılmasıyla başlar Bölüm 4 6

l Dallanmış Alkanların Adlandırılması Bölüm 4 7

l Dallanmış Alkil Gruplarının Adlandırılması èBir alkandan bir alkil grubu uzaklaştırıldığında, alkil grubu elde ederiz. Bu alkil gruplarının isimleri –il ile biter Bölüm 4 8

l Dallanmış Zincirli Alkanların (IUPAC) Adlandırılması èKarbon atomlarından oluşan en uzun sürekli zinciri bulunuz; bu zincir alkanın temel adını belirtir èÖrneğin aşağıdaki örnekte en uzun sürekli karbon zinciri 6 karbon içerdiğinden, hekzan olarak belirtilir èDiğer örnekte en uzun sürekli karbon zinciri 7 karbonludur, heptan olarak belirtilir èEn uzun zinciri, sübstütiente daha yakın uçtan başlayarak numaralandırırız Bölüm 4 9

èÖzdeş iki yda daha fazla sübstütient için di, tri, tera gibi ekler kullanılır Virgüller sayıları birbirinden ayırır H Sübstütientler alfabetik sıraya göre yazılır H èİki veya daha fazla sübstütient bulunduğunda, herbir sübtütientin yeri, en uzun zincirin üzerinde bağlı olduğu karbon atomunun numarasıyla belirtilir èİki vaya daha fazla sübstitüent varsa, bunların sayıları –di, -tri, tetra ön ekleri kullanılarak belirtilir Bölüm 4 10

l Dallanmış Alkil Gruplarının Adlandırılması èİkili alkil grupları propandan türetilebilir èDörtlü gruplar, bütan izomerlerinden türetilebilir Bölüm 4 11

è 5 karbonlu neopentil grubu èÖrnekler Bölüm 4 12

t Hidrojen Atomlarının Sınıflandırılması èBir alkanın hidrojen atomları, bağlı bulundukları karbon atomları esas alınarak sınıflandırılır Bölüm 4 13

l Alkil Halojenürlerin Adlandırılması èHalojen sübstitüenti taşıyan alkanlar, haloalkan olarak adlandırılır H Aşağıdaki zincirlerin numaralandırılmasına, halojen ve alkil oluşuna bakmaksızın, ilk sübstitüentin daha yakın olduğu uçtan başlanır èFonksiyonel gruba göre adlandıran sistemde, haloalkanlar alkil halojenür olarak adlandırılırlar Bölüm 4 14

l IUPAC Sübstitüent Adlandırma èIUPAC sisteminde adlandırmada, bir adın 4 özelliği vardır yer belirteçleri, ön ekler, ana bileşik ve bir son ek èGenel olarak, zincirin numaralandırılmasına son ek olarak adlandırılmış gruba daha yakın uçtan başlanır l IUPAC Alkollerin Adlandırılması èHidroksi grubunun doğrudan bağlı olduğu en uzun zincir şeçilir èBu zincire karşılık gelen alkan ismine –ol son ekini eklenir èEn uzun sürekli karbon zincirini, hidroksil grubunu taşıyan karbon daha küçük sayıyı alacak şekilde numaralandırılır Bölüm 4 15

èÖrnekler èBasit alkoller, IUPAC tarafından onaylanan yaygın adlandırmayla adlandırılırlar Bölüm 4 16

è 2 hidroksi grubu içeren alkoller , yaygın olarak glikoller olarak adlandırılır. IUPAC sistematik adlandırmaya göre bu bileşiklere dioller denir Bölüm 4 17

t Sikloalkanların Adlandırılması l Sikloalkanlar Aynı Sayıda Karbon Atomu İçeren Alkanların İsimleri Önüne Siklo –ön Eki Getirilerek Adlandırılır èSübtitüe sikloalkanları alkilsikloalkanlar, halosikloalkanlar, alkilsikloalkonoller gibi adlandırırız èTek sübstitüentte yer belirtmeye gerek yoktur èİki sübstitüentte, alfabetik sırada öncelikli olandan başlayarak bir sonraki sübstitüente en küçük numarayı vererek adlandırırız èÜç veya daha fazla sübstitüent bulunduğunda, yer belirteçlerinin en küçük toplamına götürecek sübstitüentten başlanarak numaralama yapılır èTek halka sisteminin, daha fazla karbon atomuna sahip bir zincire bağlı bulunduğu veya birden fazla halka sisteminin bir tek zincire bağlı olduğu bileşikleri sikloalkanlar olarak adlandırırız Bölüm 4 18

Bölüm 4 19

t İki Halkalı (Bisiklik) Bileşikler èİki bitişik veya köprülü halkalar içeren bileşikler, bisikloalkanlar olarak adlandırılır èTemel ad olarak halkalardaki toplam karbon sayısına karşılık gelen alkan ismi kullanılır èHer köprüdeki karbonların sayısı, köşeli dirsekteki ismin ortasını ifade eder Bölüm 4 20

t Alkenler ve Sikloalkenlerin Adlandırılması èİkili bağı içeren en uzun zincir seçilerek temel ad belirlenir ve aynı uzunluktaki alkan isminin sonundaki –an takısı –en ile değiştirilir èEğer en uzun karbon, 5 zincir içeriyorsa alken için temel ad pentendir èSikloalkenler ikili bağ karbonlarına 1 ve 2 numaraları, sübstitüentlerede mümkün olan en küçük numaralar verilecek şekilde numaralandırılır Bölüm 4 21

èİkili bağ ve alkol grubu içeren bileşikler alkenoller olarak adlandırılır H Numaralandırma alkol karbonuna daha küçük numara verilecek yönde yapılır èÇift bağları içeren 2 grup vinil ve allil gruplarıdır Bölüm 4 22

èAynı türden iki grup ikili bağın bulunduğu düzlemin aynı tarafında ise bileşik cis; zıt tarafında olduğunda trans olarak adlandırılır èBirçok alken IUPAC ile bilinen genel ada sahiptir Bölüm 4 23

t Alkanlar ve Sikloalkanların Fiziksel Özellikleri èDallanmış alkanların kaynama noktalarında, molekül kütlelerinin artmasıyla düzenli bir artış gözlenir èDallanmış alkanların erime noktaları, molekül kütlelerinin artmasıyla değişken bir şekilde artar Bölüm 4 24

t Sigma Bağları ve Bağlar Etrafında Dönme èEtan molekülünde metil gruplarının sigma bağı etrafında dönmelerinden kaynaklanan sonsuz sayıda konformasyon meydana gelir èKarbon-karbon bağı ekseni boyunca konformasyon en kararlıdır H Çapraz konformasyon Karbon-hidrojen ekseni boyunca en düşük enerjilidir èHerbir karbon atomuna bağlı hidrojen atomlarının birbiriyle üste gelmiş durumları Bölüm 4 25

èEtanın çapraz ve çakışık konformasyonları arasındaki enerji farkı 12 k. J mol-1 dür. Birli bağlarda dönmeyi engelleyici bu engele, burulma engeli denir Bölüm 4 26

t Bütanın Konformasyon Analizi èBütanın C 2 -C 3 bağındaki dönme sonucu 6 konformasyon oluşur H Metil grupları birbirine yakındır ve aralarında wander walls kuvvetleri vardır. 2 grubun elektron bulutları okadar yakındırki birbirini iterler. Bu itmeler çarpık konformasyonun, anti konformasyondan yaklaşıky 3. 8 k. J mol-1 daha fazla enerjiye sahip olmasını sağlar Bölüm 4 27

t Sikloalkanların Bağıl Kararlılıkları: Halka Gerginliği èSiklohekzan, CH 2 grubu başına endüşük yanma ısısına sahiptir Bölüm 4 28

t Siklopropan ve Siklobütandaki Halka Gerginliğinin Kaynağı: Açı ve Burulma Gerginliği èMelezleşme yapmış bir atomun düzgün dörtyüzlü bağ açısı 109. 5 o èSiklopropanda başbaşa orbital örtüşmesi gerçekleşmez èNewman izdüşüm formülünde çakışık hidrojenler görünebilir èSiklopentan dikkate değer açı gerinimine sahiptir H Siklopentanın katlanmış ve bükülmüş konformasyonları èSiklopentanın açı gerinimin yüksek oluş sebebi düzlemsel olamıyışıdır Bölüm 4 29

t Siklohekzanın Konformasyonları èSiklohekzanın sandalye konformasyon gösterimleri H Karbon-karbon bağ açılarının tümü 109. 5 o derecedir ve açı gerginliği yoktur Bölüm 4 30

èSiklohekzanın kayık konformasyonu, sandalye konformasyonuna bir ucundan üstte fiske vurarak elde edilir èKarbon iskeleti ve siklohekzanın burkulmuş konformasyonunun çizgisel ifadesi Bölüm 4 31

t Sübstitüe Siklohekzanlar: Aksiyal Ve Ekvatoryal Hidrojen Konumları èAksiyal hidrojen: Herbir karbon atomunda bulunan diğer hidrojen atomları halkanın ortalama düzlemine dik yönlenmiştir èEkvatoryal hidrojen: Halkada bulunan 6 karbon atomlarının herbirine bağlı hidrojen atomlarından birisi, karbon atomlarının oluşturduğu halkanın çevresinde yer alır Aksiyel bağların tümü düşeydir H Halka köşesi yukarı yönlenmiş olduğunda, aksiyel bağda yukarı doğru, köşe aşağı yönlenmişse bağda aşağı doğrudur H Bölüm 4 32

èMetil grubunun aksiyelde ve ekvatortalde olduğu metilsiklohekzanın konformasyonu İki hidrojen atomuyla metil grubu arasında 1, 3 -diaksiyel etkileşme şekilde noktalı oklarla gösterilmiştir H Ekvatoryal konumda daha az kalabalıklaşma vardır H Bölüm 4 33

t Disübstitüe Sikloalkanlar èCis Ve Trans İzomerisi Cis: Aynı tarafta olan gruplar H Trans: Farklı tarafta olan gruplar H Bölüm 4 34

l Trans-1, 4 -Dimetilsiklohekzan Diaksiyel Şeklinin Trans İzomer Olduğu Görülür Bölüm 4 35

èCis-1, 4 -dimetilsiklohekzanın eşdeğer konformasyonları èDaha büyük grubun ekvatoryal konumunda bulunduğu konformasyon daha düşük enerjilidir Bölüm 4 36

t Bisiklik ve Polisiklik Alkanlar èCis-dekalinde köprü başı atomlarına bağlı hidrojen atomları halkanın aynı tarafında; trans dekalinde karşı tarafında Bölüm 4 37

t Alkanlar Ve Sikloalkanların Sentezleri l Alken ve Alkinlerin Hidrojenlenmesi Bölüm 4 38

l Alkil Halojenürlerin İndirgemesi Bölüm 4 39

l Uç Alkinlerin Alkillenmesi èUç alkinlerin üçlü bağı hidrojenlerini alkil gruplarıyla yer değiştirebiliriz Bölüm 4 40

t Organik Senteze Giriş Retrosentetik Analiz èİstenen bir molekülün belirli öncülerden çıkarak sentezi için gerekli tüm basamakların baştan sona görünmesi Bölüm 4 41