12.05.2014

1

GENEL KİMYA

Bölüm 15: Organik Kimya

Yrd. Doç. Dr. Yasin Ramazan Eker

1

Tarihte Organik Kimya

2

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 KimyasıOrganik Kimya → Canlıların Kimyası

1828 sonrası: Organik Kimya → Karbon Kimyası Anorganik Kimya → Diğer Kimya

NOT

12.05.2014

2

Karbonu Karbon Yapan

3

• 2. periyodun ortasında ⇒ ne elektron kabul eder, ne verir, ama paylaşır: kovalent bağlar↳ zincirli, halkalı… moleküller

• hibridasyon ⇒ tek, iki ve üç boyutlu yapı

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 heteroatom denilir

Organik Molekülün Yazılışı

4

Etanol → CH3CH2OH

Çizgi uçları bağ türü ve sayısına göre: C ve H’den oluşur (C hep 4 bağ tamamlar)

12.05.2014

3

- H’e doymuş zincirler = tek bağ → alkan: son ek –an↳ halka içermiyorsa ⇒ alifatik bileşik

- H’e doymamış zincirler = çiG bağ → alken: son ek –en= üçlü bağ → alkin: son ek –in

↳ isimlerde bazen farklılıklar görülebilir:CH2=CH2 → eten değil etilenCH≡CH → etin değil asetilen

↳ bağın olduğu ilk C ile numaralandırılmalı

↳ doyamamış bağ birden fazla olunca en küçük numaralandırarak ön ek olmalı

C ve H Atomlarından Oluşan Moleküller

5

C zincirleri ⇒ C atom miktarına göre önekler

C atom miktarı Öne ek C atom miktarı Öne ek1 Met-- 7 Hept-2 Et- 8 Okt-3 Prop- 9 Non-4 Büt- 10 Dek-5 Pent- 11 Undek-6 Hekz- 12 Dodek-

hekz-1,4-dien

hekz-2-en

Adlandırmada Uzun Zincir Esastır

6

Ek olan kısa zincirler için: 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 2,3,5-trimetil hekzan2,3-dimetil-6-propil-dekan

Ek zincirlerde numaralandırma bağlantı C ’nundan sonra baslar

5-(1-metil propil)-dekan

Doymamış bağ içeren en uzun zincir esas alınır

3-propil-hept-1-en

Doymamış bağ ek zincirler

çift bağ → son ek –enilüçlü bağ → son ek –inilistisnalar:

CH2=CH-–etenil değil vinil

CH2CH=CH–prop-2-enil değil allil

12.05.2014

4

Zincir Bitişine Göre Farklı Ön Ekler

7

Ek Zincir Izomer

İzo– Bütan Izobütan

Neo– Pentan Neopentan

C Halkaları

8

Zincirlerde olduğu gibi C miktarı + ön ek: siklo– Halka ek olduğu zaman: son ek -il

Doymamış bağ içeren halkalarda son ek: en, dien,..., in, diin

siklopropan siklohekzan

siklopropil– siklohekzil–

siklohekzen siklohekz-1,3-dien sikloundekin

12.05.2014

5

Aromatik Halkalar

9

Aromatik özelligin iki şartı var:1. her iki bağdan biri doymamış olmalı (rezonans)2. π elektron sayısı 4n+2 şeklinde 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 isimleriEk zincirler: rakamlar olabildiğince küçük ve ekler alfabetik sıraya göre

StirenTolüenBenzen

PhenilBenzil

1-bütil-3-etil-2-propil-benzen

Çoklu Aromatik Halkalar

10

NaftalinAntrasen

Fenantren

C numaralandırılması sağ halkanın en üst karbonu ile baslar

ve saat yönünü izler (antrasen istisna)

12.05.2014

6

Fonksiyon İçeren MoleküllerHeteroatomlar moleküllerde fonksiyon oluşturmaktadır: alkol, keton, karboksilik asit, amin, eter…

Moleküllün ismi aşağıdaki kurallara uyularak tespit edilir1. Temel fonksiyonu tespit etmek → son ek2. Temel yapıyı bulmak → zincir veya halka3. Ek zincirleri isimlendirmek4. Numaralandırmak5. 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

Öncelikli fonksiyon: ketonÖncelikli yapı: hekzanNumaralandırma: 2İsim: Hekzan-2-on

Halojenler asla öncelik taşımaz → daima ön ek ile verilir (fluoro, bromo, kloro veya bromo)

2-bromo-3-kloro pentan

11

Öncelikli FonksiyonlarÖncelik Fonksiyon Formül Öncelikli Grup: Son Ek İkincil Grup: Ön Ek

1 Karboksilik Asit -COOH ... Karboksilik Asit / ...oik Asit Karboksi-

2 Sülfonik Asit -SO3H ... 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-NH2 ... Karboksamid / ... Amid Karbamoyl-

7 Amidin -C(=NH)-NH2 ... 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 -NH2 ...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

12.05.2014

7

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)- Alkolün türevi gibi sayılır ⇒ -OH yerine -OR’- Öncelikli fonksiyon olmadıklarından → daima ön ek: oksi-- R = öncelikli zincir (en uzunu)

Metoksi-etanveya Metil Etil Eter

2-etoksi-etanol

Siklopropiloksi-Fenilveya Siklopropil Fenil Eter

Halka Eterler

Halkanın bir C atomu yerine bir O atomu bulunmaktadır: ön ek okza-

Okzasiklohekzan

Numaralandırma heteroatomdanbaşlamaktadır

14

12.05.2014

8

Aldehitler RCHO1. fonksiyon olduğunda

⇒ son ek:-al ⇒ fonksiyonun C atomu temel zincir atomuveya -karbaldehit ⇒ fonksiyonun C atomu temel zincir atomu değil

Propanal4,6-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

12.05.2014

9

Karboksilik Asitler RCOOH (alkanoik asitler)

Genelde 1. fonksiyon⇒ son ek: -oik Asit ⇒ fonksiyonun C atomu temel zincir atomuveya -karboksilik Asit ⇒ fonksiyonun C atomu temel zincir atomu değil

4-metil-heptanoik AsitSiklohekzan-karboksilik Asit

Sadeleştirmeler: uzun zincirli asitlerin bir kısmına doğadaki kaynağına göre isim verilmektedir- Valerik asit (pentanoic acid) – C4H9COOH ⇒ Valerian bitkisinden - Enantik asit (heptanoic acid) – C6H13COOH ⇒Œnanthe bitkisinden - Pelargonik asit (nonanoic acid) – C8H17COOH ⇒ Pelargonyum bitkisinden

17

Esterler RCOOR’

Karboksilik Asidin türevi gibi sayılır ⇒ -OH yerine -OR’Genelde 1. fonksiyon

⇒ son ek: R’ R–oat ⇒ fonksiyonun C atomu temel zincir atomuveya R’ R-karboksilat ⇒ fonksiyonun C atomu temel zincir atomu değil

Metil Etanoat Metil Siklohekzan-karboksilat

18

12.05.2014

10

Asit Anhidritleri

İki Karboksilik Asidin dehidratasyon sonucu oluşur:

Asitler gibi adlandırılır ve son ek olarak anhidrit kullanılır

Etanoik Propanoik Anhidrit

Bütandioik Anhidrit veya Süksinik Anhidrit19

AminlerAminler üç sınıfa ayrılabilir 1°(birincil), 2°(ikincil) ve 3°(üçüncül)

En uzun zincir temel yapı olarak kullanılırN- veya N,N- veya N-...N-... ön ekler aminin sınıfını göstermektedir

1° Amin

2-metil-propanamin

2° Amin

N-metil-etanamin

3° Amin

N,N-dimetil-propanamin

2. fonksiyon olduğunda ⇒ ön ek: amino-

2-amino-siklopentanon

20

12.05.2014

11

Aromatik ve Halkalı AminlerAromatik Aminler: Benzenamin (genel isim: anilin)

Benzenamin veya Anilin

N,N-dimetil-benzenamin veya N,N-dimetil-anilin

Halkalı Aminler: Halkanın bir C atomunun yerine N atomu bulunmaktadır ⇒ ön ek: aza-

Azasiklo-propan veya Aziridin

Azasiklopentan veya Pirrolidin

21

AmidlerKarboksilik Asidin türevi gibi sayılır ⇒ -OH yerine –NH2 / -NHR / -NRR’Aminler üç sınıfa ayrılabilir 1°(birincil), 2°(ikincil) ve 3°(üçüncül)

En uzun zincir temel yapı olarak kullanılırN- veya N,N- veya N-...N-... ön ekler amidin sınıfını göstermektedir1. fonksiyon olduğunda ⇒ son ek: -amid

veya -karboksilamid

1° Amid

EtanamidSiklohekzan-

karboksilamid

2° Amid

N-metil-etanamid

3° Amid

4-bromo-N,N-dimetil-pentanamid22

12.05.2014

12

Organik Moleküllerin TepkinirlikleriOrganik moleküllerin genel özelliklerini etkileyen faktörler:

- bağ türleri ve hibridasyon → geometrik yapıları

- içerdiği elementler → heteroatomlar

- eşit bileşenlerin farklı pozisyonda bulunması → 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 + O2 → CO2 + H2O + 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 yönlü23

Geometrik Faktörler: Bağ TürleriOrganik moleküller kovalent bağlarla yapılanır: tek bağ → σ / çift bağ → σπ / üçlü bağ → σππ

↳ elektron paylaşımı ⇒ elektron miktarı ↑ → tepkinirlik ↑

Tek bağ → H ’a doymuş bağ / çift veya üçlü bağ → H ‘a doymamış bağ

⇒ molekülün doymamışlık derecesi (DD)

Organik molekülün genel formülü: CcHhNnOoXx

DD = [(2c + 2) – (h – n + x)] / 2

⇒ 1 DD = 1 halka veya 1 çift bağ

24ÖRNEK

12.05.2014

13

C-C RotasyonuC veya başka bir atomun hibridasyonu → molekül geometrisinin değişimi

Tek bağ etrafında rotasyon olur

Çift veya Üçlü bağ sabit kalır

↳ çoklu bağ yakınlarında bulunan atomların pozisyonu daha belirgin

⇒ tepkimeye girmeye daha müsait

25

Newman Projeksiyonu: KonformerlerBir C–C bağ ekseni ile bir moleküle bakışı temsil eden çizim

C–C ekseni etrafındaki rotasyona göre

molekülün potansiyel enerjisi değişmektedir

↳ Enerji değerleri eklere bağlıdır

26(“conformation isomer” → konformerler )

Rotasyon sınırlı bilhassayük merkezli veya hacimli ekler

bulunduğunda

NOT

12.05.2014

14

Stereoizomerleraynı atom, aynı bağ, uzayda farklı pozisyon

• cis-/trans- izomerler

Etrafında 2 eki olan bağ veya moleküllerde

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

27

cis-büten trans-büten trans-1,4-dimetil-siklohekzan cis-1,4-dimetil-siklohekzan

Hangisi cis- veya trans-?⇒ öncelikli ekler belirlenmeli

E → Entgegen (Almanca “karşıt”) Z → Zusammen (Almanca “birlikte”)

Öncelikli Eklerin Sıralanması(her C atomu için değerlendirilir)

1. kural: Atom numarası (Z) yüksekolan ilk atomlar esas alınır

ZBr > ZH / ZCl > ZC

Z E

2. kural: 1. atomlar eşit ise, 2. atomlara bakılır

ZO > ZCl / ZCl > ZC

Z E

3. kural: 1. atom 2 veya 3 bağlı olduğunda 2. atom 2 veya 3 kere aynı atoma bağlı sayılır

Z

E

4. kural: 1. atomlar izotop ise, kütle numarası (A) esas alınır

Z

E

28

12.05.2014

15

Ayna Görünümlü Kiral YapılarAsimetrik C atomları etrafında oluşmaktadır

2 kiral molekül → 2 enantiyomer molekül

↳ isimlendirme için R/S sistemi:- R → “Rectus” (Latince “sağ”)

- S → “Sinister” (Latince “sol”)

4 arkada olup, aynı düzlemde 1→2→3 saat yönüne geçiş:

R konformerNOT

29

Aromatik HalkalarAromatik halkanın 2 eki olduğunda, pozisyonlara göre

orto (o), meta (m) veya para (p) ön ekleri kullanılır

1,2-dibromobenzen / orto-dibromobenzen / o-dibromobenzen1,3-dibromobenzen / meta-dibromobenzen / m-dibromobenzen1,4-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-benzen1-kloro-4-etil-benzen / para-kloro-etil-benzen

2-kloro-tolüen / orto-kloro-tolüenorto-kloro-metil-benzen(bilinen fonksiyonlar!)

2-etil-fenol / orto-etil-fenolorto-etil-hidroksi-benzen

4-nitro-anilin / para-nitro-anilinpara-amino-nitro-benzen 30

12.05.2014

16

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 tepkinirliğin temeli asit/baz ilişkilerinden 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

12.05.2014

17

Elektron Dağılımının Asitliğe Etkisi

33

Elektronlar H ‘dan uzaklaştıkça H+ oluşma olasılığı artıyor

NOT

Elektronların dengeli dağılımı sağlandığı için sıvı ortamda H+ → H3O+ (kararlılık)

NOT

Kararlılık Asitlik için EsastırΔχ ⇒ moleküllerin kararlılıklarını ve pKa değerlerini etkiliyor ama yeterli değildir

Elektronegatiflilik C < N < O < F F en elektronegatifKararlılık CH3

– < NH2– < OH– < F– F– en kararlı

Asitlik (Ka) CH4 < NH4 < H2O < HF HF en kuvvetli asit

Elektronegatiflilik F > Cl > Br > IF en elektronegatif

I en hacimliKararlılık 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

NOT

34

12.05.2014

18

Hidrokarbonlar

χC(2,5) = χH(2,1) ⇒ C e– çekici

Zincir uzunluğu ↑ → Asitlik hafifçe ↓ ⇒ çekim merkezleri ↑

Molekül CH4 C2H6 C3H8 C4H10

pKa 48 50 51 51

Elektron zenginliği daha etkin ⇒ yapı bozulmadan π bağları kopup e– verebilirler

Molekül CH3CH3 CH2CH2 CHCHpKa 50 44 24

NOT

35

Oksijenli Fonksiyonlar

χO = 3,5 ⇒ e– çekici

Zincir uzunluğunun etkisi zayıftır

Molekül CH3OH CH3CH2OH CH3CH2CH2OH CH3(CH2)2CH2OHpKa 15,5 15,9 16 16,1

Fonksiyonların etkisi önceliklidir

Molekül CH3CH3 CH3CH2OH CH3CHO CH3COOHpKa 50 15,9 13,6 4,76

e– çekim merkezi kuvvetlendikçe → asitlik ↑

NOT

36

12.05.2014

19

Rezonansın EtkisiRezonans → molekül kararlılığının ↑

⇒ karboksilik asitlerin pKa değerleri: O çekim gücü + rezonans etkisi

37

Elektron Çekim Merkezlerinin ArtmasıElektron çekim merkez sayısı ↑ → asitlik ↑

Elektronegatiflik: F > Cl > Br > I

Molekül CH3COOH ICH2COOH BrCH2COOH ClCH2COOH FCH2COOHpKa 4,76 3,15 2,86 2,81 2,66

Birbirine yakın elektron çekim merkezleri → çekim gücü ↑

Molekül CH3CH2CH2CH2COOH CH3CH2CH2CHBrCOOH CH3CH2CHBrCH2COOH CH3CHBrCH2CH2COOH CH2BrCH2CH2CH2COOHpKa 4,83 2,97 4,01 4,59 4,71

38

12.05.2014

20

Ortamın Asitlik EtkisiBir asit-baz çiftinin bulunduğu ortamın pH değeri, asit/baz oranını doğrudan etkilemektedir:

↳ pH değeri çiftin pKa değeri ile kıyaslanır

39

Alkanların Özellikleri

40

H ‘a doymuş C ‘den oluşan moleküller → H miktarı = 4 x (C miktarı) + 2Bağ uzunlukları: C–H → 110 pm

C–C → 154 pmBağ enerjileri: C–C → 350 kJ/mol

C–H → 420 kJ/mol Bağ açıları: CHC, HCC ve CCC → 109,5° ⇒ tetrahedral yapı

İsim Terime (°C) Tkaynama (°C)20°C’de Yoğunluk

(g/cm3)Metan (CH4) -182,5 -167,7 0,660Etan (C2H6) -183,5 -88,6 1,264Propan (C3H8) -187,7 -42,1 1,882n-Bütan (C4H10) -138,3 -0,5 2,489n-Pentan (C5H12) -129,8 36,1 0,557n-Hekzan (C6H14) -95,3 68,7 0,660n-Heptan (C7H16) -90,6 98,4 0,684n-Oktan (C8H18) -56,8 127,7 0,703n-Nonan (C9H20) -53,5 150,8 0,718n-Dekan (C10H22) -29,7 174,0 0,730n-Undekan (C11H24) -25,6 195,8 0,740n-Dodekan (C12H26) -9,6 216,3 0,749n-Tridekan (C13H28) -5,5 235,4 0,755n-Eikozan (C20H42) 36,8 343,0 0,789n-Heneikozan (C21H44) 40,5 356,5 0,792n-Triakontan (C30H62) 65,8 449,7 0,810

NOT

12.05.2014

21

Alkanların Tepkinirlikleri

41

Alkanlar (apolar ): uzun süre ısıtıldıklarında bile tepkinirlikleri zayıftır↳ kuvvetli asit (H2SO4), kuvvetli baz (KOH), güçlü oksitleyici (KMnO4), güçlü indirgeyici (NaH)

⇒ tepkime yok denilebilir!

Alkanlar oksijen ortamında yanarlar:C2H6(g) + 7/2 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(s)

ΔH° = -1430 kJ/mol

Alkanlar halojenler ile tepkimeye girebilirler, özellikle UV ışınları altında:CH4(g) + Cl2(g) → CH3Cl(g) + HCl(g)

Yer Degisim Reaksiyonu“Substitution Reaction”

R-X = alkil-halojenür veya halojeno-alkanHalojeno-alkan → zincire polarite kazandırıyor ⇒ özellikleri değişiyor

NOT

Halojeno - Alkanlar

42

Kaynama noktası (°C)

NOT

X = H X = F X = Cl X = Br X = ICH3–X -161,7 -78,4 -24,2 3,6 42,4CH3CH2–X -88,6 -37,7 12,3 38,4 72,3CH3CH2CH2–X -42,1 -2,5 46,6 71,0 102,5CH3CH2CH2CH2–X -0,5 32,5 78,4 101,6 130,5CH3CH2CH2CH2CH2–X 36,1 62,8 107,8 129,6 157,0

Suda çözünürlük

Kıyaslamak amacıyla eterlerin suda çözünürlüğü

X = F X = Cl X = Br X = ICH3–X +++ ++ + +CH3CH2–X ++ + + +CH3CH2CH2–X + + + +CH3CH2CH2CH2–X – – – –

4 C ‘lu zincirlerdenitibaren suda çözünürlük

için 1 halojen etkisi yetersiz

Karbon Sayısı Molekül Çözünürlük2 CH3OCH3 +++3 CH3OCH2CH3 +++4 CH3CH2OCH2CH3 ++5 CH3CH2OCH2CH2CH3 +6 CH3CH2CH2OCH2CH2CH3 -

12.05.2014

22

Alkenlerin Özellikleri

43

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

C sayısı ↑ ⇒ Terime ve Tkaynama ↑Alken Terime < Alkan Terime

Alken Tkaynama ≈ Alkan Tkaynama

Eizomer kararlılık > Zizomer kararlılık

Alkenler suda çok az çözünürler, alkol ve eterlerde iyi çözünürler

NOT

İsim Terime (°C) Tkaynama (°C)15°C’de Yoğunluk

(g/cm3)Etilen -169 -104 1,19Propen -185 -48 1,811-Büten -185 -6 2,45(Z) veya Cis-2-Büten -139 4 2,46(E) veya Trans-2-Büten -106 1 2,461-Penten -138 30 0,64

Alkenlerin Tepkinirlikleri

44

Çift bağ = elektron yoğunluğu ⇒ Alken Tepkinirlik > Alkan Tepkinirlik

Alkanlar gibi alkenler oksijen ortamında yanarlar:C2H4(g) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 2 H2O(g)

ΔH° = -1320 kJ/mol

Yaygın olarak Adisyon (∼ Katılma veya Ekleme) tepkimesi:1. Hidrojenasyon

↳ katalizör olmazsa yüksek basınç ve yüksek sıcaklık gerektirir↳ sıvı yağların katılaşması için yapılır → doymuş yağ ⇒ kolesterol ↑ = damar sertliği ↑

2. Halojenasyon (Y = Br veya Cl)

↳ Bileşenin çift bağ içerdiğini gösteren test: Br2(aq) turuncu → halojenasyon renksiz solüsyon

↳ Başka test: KMnO4 + Alken ⇒ mor çözelti → yeşil çözelti

12.05.2014

23

Markovnikov Kuralı

45

HX + çift bağ → H en çok H ‘a bağlı C’ye gider↳ H-OH için de geçerli

a/ hidrojen halojenür (HX)

b/ hidratasyon (H-OH)

↳ asidik ortam olmazsa 300°C ve basınç altında

Oksidasyon

↳ karboksilik asit, aldehit, keton… sentezi için

Alkinlerin Özellikleri

46

H ‘a doymamış C ‘den oluşur ⇒ molekülde C≡C üçlü bağ bulunur

Bağ uzunlukları: C≡C → 120 pm (C–C → 154 pm, C=C → 133 pm)C–H → 106 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

NOT

İsim Terime (°C) Tkaynama (°C)15°C’de Yoğunluk

(g/cm3)Asetilen -81 -85 (süblimleşme) 1,12Propin -103 -25 1,721-Bütin -126 8 2,291-Pentin -105 40 0,69

12.05.2014

24

Alkinlerin Oksijenle Tepkinirliği

47

Alkanlar ve alkenler gibi yanma tepkimesine girerler

C2H2(g) + 5/2 O2(g) → 2 CO2(g) + H2O(g)

ΔH° = -1260 kJ/mol

OksidasyonNOT

Alkenlerde olan hidrojenasyon, halojenasyon ve hidratasyon sonucu benzer ürünler verirler↳Markovnikov kuralı aynen uygulanır

H–C≡C–H + H2/Pt → (cis)CH2=CH2 + H2/Pt → CH3–CH3

(toplamda 2 mol H2)H–C≡C–H + Na/NH3 → (trans)CH2=CH2

(tepkime alkana kadar ilerlemez)--------------------

R–C≡C–H + HBr → (trans)R–CBr=CH2 + HBr → R–CBr2–CH3

(toplamda 2 mol HBr)

(toplamda 2 mol Br2)---------------------

Adisyon Tepkimeleri

48

12.05.2014

25

Benzenlerin Özellikleri

49

Bağ uzunluğu: C=C/C–C → 139 pmC–H → 109 pm

↳molekül çapı: 526 pm

Terime: 5°C / Tkaynama: 80°C / 20°C ‘de yoğunluk: 0,88 g/cm3

Rezonans → kararlılık ⇒ Genelde Yer Değiştirme Tepkimesi

Halojenasyon(Brominasyon, Klorasyon…)

50

OH elektron verici (burada mezomer etki) → orto + para

NO2 elektron çekici (mezomer+indüktif) → meta↳ klorasyon için benzer sentez (Cl2 / FeCl3)

12.05.2014

26

Diğer Tepkimelerden…

51

Nitrasyon

Sulfonasyon

Alkilasyon

Alkoller

52

Bağlı oldukları C atomunun komşularına göre Birincil (Primer), İkincil (Sekonder) ve Üçüncül (Tersiyer) olarak sınıflandırılır

Halojenasyon⇒ alkil halojenür (X = I, Br, Cl)

Dehidratasyon ⇒ alken (trans- öncelikli)

12.05.2014

27

Diğer Tepkimelerden…

53

Oksidasyon

1. Alkoller: aldehit → karboksilik asit

2. Alkoller: keton

3. Alkoller fonksiyonu taşıyan C ‘da H eksikliği oksitlenmeyi engeller

Esterleşme