ORGANİK KİMYA Yrd. Doç. Dr. Serkan SAYINER
Yakın Doğu Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı
Bir Heteroatoma Tek Bağ
İçeren BileşiklerAlkil Halojenürler, Alkoller, Eterler, Aminler, Tiyoller, Sülfürler
Bir Heteroatoma Tek Bağ içeren Bileşikler
Birkaç çeşit fonksiyonel grup, tek başına bir
heteroatoma bağlı bir karbon atomu içerir.
• Bunlar alkil halojenürler, alkoller, eterler, aminler, tiyoller
ve sülfürlerdir.
Bu fonksiyonel grupları içeren moleküller basit veya çok
karmaşık olabilir.
• Molekülün diğer bölümlerinde başka neyin bulunduğu önemli
değildir.
Salbutamol
(Albuterol)
(RS)-4-[2-(tert-bütilamino)-1-hidroksietil]-2-
(hidroksietil)fenol
Anetol
1-Metoksi-4-[(1E)-prop-1-en-1-il]benzen
veya
para-Metoksifenilpropen
Alkil HalojenürlerGiriş, İsimlendirme (IUPAC sistemi ve yaygın isimleri), Fiziksel Özellikleri, Bazı Alkil
Halojenürler, Polar Karbon-Halojen Bağ (substitüsyon ve eliminasyon reaksiyonları)
Giriş
Alkil halojenürler, bir sp3 hibridize karbon atomuna
bağlı bir halojen atomu "X" içeren organik
moleküllerdir.
• Halojenler, periyodik tablonun VIIA. Grubunda (IUPAC 17)
yer alır; Flor, klor, brom, iyot ve astatin. Reaktif ametalik
elementlerdir. H ile güçlü asidik bileşikler oluştururlar;
basit tuzlar.
• Lambalar ve radyan ısı kaynaklarında iyot veya başka bir
halojenin buharıyla çevrelenmiş bir filament kullanır.
Giriş
Alkil halojenürler halojenli karbona bağlı karbon
sayısına bağlı olarak birincil (1º), ikincil (2º) veya
üçüncül (3º) olarak sınıflandırılır.
• Bir alkil halojenür 1º, 2º veya 3º olup olmadığı kimyasal
reaksiyonların gidişatını belirlemede en önemli faktördür.
• Alkil halojenürler, CnH2n+1X genel molekül formülüne sahiptir ve
bir hidrojen atomunun bir halojen ile yer değiştirmesiyle resmi
olarak bir alkandan türetilmiştirler.
Alkil halojenürAlkil halojenürlerin
sınıflandırılması
Metil
halojenür1º
(bir tane R
grubu)
2º
(iki tane R
grubu)
3º
(üç tane R
grubu)
sp3 hibridize C
R-X X= F, Cl, Br, I
1º iyodür 2º bromit 3º klorit
Giriş
Bir π bağına yakın halojen atomuna sahip olan dört çeşit organik halojenür vardır.
• Vinil halojenürler, bir karbon-karbon çift bağına bağlı bir halojen atomuna sahiptirler.
• Aril halojenürler, bir benzen halkasına bağlı bir halojen atomuna sahiptirler.
• Allelik halojenürler, karbon-karbon çift bağına bitişik karbon atomuna (allelik karbon) bağlı bir halojen atomu vardır.
• Benzilik halojenürler, bir benzen halkasına komşu karbon atomuna bağlı bir halojen atomu vardır.
İsimlendirme
Alkil halojenürleri adlandırmak için sistematik yöntem(IUPAC) kullanılır ve hidrokarbonlar için geçerli temel kurallar dahilinde yapılmaktadır.
Birçok düşük moleküler ağırlıklı alkil halojenürlerin kullanılan genel isimleri de bulunur.
IUPAC Sistemine göre;
• Bir alkil halojenür, bir halojen ikamesi olan bir alkan, yani bir halo alkan olarak adlandırılır. Halojen ikamesini belirtmek için, halojenin adının sonundaki bitiş yerine –ine yerine -o (klor [chlorine] → kloro [chloro]) eki getirilir.
Halojeni substitüent olarak en
içeren en uzun kök zincir bir alkan
olarak isimlendirlir.
Yandaki alkil halojenürü IUPAC
sistematik isimlendirme kurallarına
göre adlandırınız.
1. Halojeni içeren ana karbon zinciri tespit edilir.
7 C içeren en uzun zincirdir.
7 C alkan ----> Heptan
En yakın substitüente göre C1
belirlenir. Bu bir alkil grubuda
olabili, halojende.
Cevap: 2-kloro-5-metilheptan
2. İsimlendirmenin diğer kuralları uygulanır.
a. Zincir numaralandırılır. b. Substitüentler isimlendirilir ve
numaralandırılır.
C5 de metil grubu C2 de kloro
c. Alfabetik olarak sıralama yapılır.
Klorun k-si, metilin m-sinden önce gelir.
İsimlendirme
Genel İsimleri
• Sadece basit alkil halojenürler için genel isimler de (common
name) kullanılmaktadır. Ortak bir ad atamak için:
• Molekülün tüm karbon atomlarını tek bir alkil grubu olarak adlandırın.
• Alkil grubuna bağlı halojenin adı verilir. Halojene isim vermek için,
halojenin –ine soneki, -ür (-ide) olarak değiştirilir. Örneğin, Brom
(bromine) bromür (bromide) olur.
• Kelimeleri boşluk bırakarak ayıran alkil grubu ve halojen isimleri
birleştirilir.
Genel
İsimler iyod iyodür
tert-bütil iyodür Etil klorür
tert-bütil grubu
etil grubu
klor klorür
Fiziksel Özellikleri
Alkil halojenürler zayıf polar moleküllerdir.
Polar C—X bağlarından dolayı dipol-dipol etkileşimleri sergilerler, ancak molekülün geri kalan kısmı sadece C—C ve C—H bağları içerdikleri için intermoleküler hidrojen bağları yapamazlar.
Alkil halojenürlerin aynı sayıda karbona sahip alkanlara kıyasla daha yüksek kaynama noktaları ve erime noktaları vardır.
• CH3CH3 bp = -89º C iken CH3CH2Br bp = 39º C
Fiziksel Özellikleri
R’ın molekül büyüklüğü arttıkça kaynama noktaları ve erime noktaları artar.
• Daha geniş yüzey alanı, daha yüksek kaynama ve erime noktası.
Kaynama noktaları ve erime noktaları X boyutları arttıkça artar.
• Daha polarize edilebilir halojen, daha yüksek erime ve kaynama noktası (F < Cl < Br < I)
R-X organik çözücüler içinde çözünür, ancak suda çözünmez.
Bazı Alkil Halojenürler
Birçok basit alkil halojenürler mükemmel çözücüler üretirler, çünkü bunlar amorf değildirler ve çok çeşitli organik bileşikleri eritirler.
Bu kategorideki bileşikler arasında CHCl3 (kloroform veya triklorometan) ve CCl4 (karbon tetraklorür veya tetraklorometan) yer alır.
Sanayide her yıl bu çözücülerden büyük miktarlarda üretilmektedir. Bir çok klorlu organik bileşik gibi hem kloroform hem de karbon tetraklorür, solunması veya yutulması durumunda toksik etkilidirler.
• Klorometan (veya metilen klorür, CH3Cl) dev deniz salyangozu ve
yosunlar tarafından üretilir ve ayrıca Hawaii Kilauea gibi
yanardağlardan gelen emisyonlarda bulunur. Sigara dumanın bir
bileşenidir. Eskiden soğutucu olarak kullanılırdı (günümüzde
hidroflorokarbonlar kullanılır).
• Diklorometan (veya metilen klorür, CH2Cl2) önemli bir çözücüdür.
Eskiden kafeinsiz kahve elde etmek için kullanılırdı. Diklorometanın
olası kalıntı bırakması ve neden olacağı olumsuz etkiler nedeniyle
günümüzde ise bu işlem superkritik CO2 (sıvı form) kullanılarak
yapılmaktadır.
• Halotan (veya 2-Bromo-2-chloro-1,1,1-trifluoroethane, CF3CHClBr)
güvenli bir genel anestezik maddedir. Günümüzde bir çok zararlı etkisi
bulunan başka organik anesteziklerin yerini almıştır. Bunlar arasında
karaciğer ve böbrek hasarına neden olan CHCl3 (kloroform) ve oldukça
yanıcı olan CH3CH2OCH2CH3 (dietil eter) yer almaktadır.
Bazı Alkil Halojenürler
Sentetik organik halojenürler yalıtım malzemeleri,
plastik sargı ve kaplamaların yapımında da kullanılır.
Buna örnek olarak Teflon ve poli (vinil klorür) (PVC)
verilebilir.
Teflon
(yapışmaz yüzey)
Poli (vinil klorür) (PVC)
(film,boru ve yalıtım malzemesi olarak kullanılan plastik)
Bazı Alkil Halojenürler
Birçok organik halojenürün faydalı etkileri tartışmasız olmasına rağmen, kloroflorokarbonlar ve pestisit DDT (dikloro difenil trikloroethan) gibi bazı sentetik klorlu organik maddeler çevreye kalıcı zararlar vermişlerdir.
• Kloroflorokarbonlar soğutucu ve aerosol itici olarak yaygın şekilde kullanılmıştır. Günümüzde hidroflorokarbonlar tercih edillir.
• Güneş ışığı bozulmayı katalize eder, bu da ozon tabakasının yok edilmesine katkıda bulunur. Ozon (O3) ile tepkimeye girerek parçalanmasına neden olur.
Bazı Alkil Halojenürler
• DDT, uzun vadeli problemlere neden olan değerli fakat kısa vadeli etkileri olan organik bir moleküldür. DDT sıtma ve tifüs gibi hastalıkları yayan böcekleri öldürür ve böcek popülasyonlarını kontrol altında tutmak için dünya genelinde milyonlarca insanın hayatını kurtarmıştır.
• DDT, zayıf polar bir organik bileşiktir ve yıllarca çevrede bulunur. DDT, organik ortamda çözünür olduğundan, yağ dokularında birikir.
• DDT, deniz canlılarına (kerevit, deniz karidesleri ve bazı balıklar) karşı akut toksiktir ancak insanlar üzerindeki uzun vadeli etkileri bilinmemektedir.
Polar Karbon-Halojen Bağı
Alkil halojenürlerin özellikleri reaktivitelerini belirler.
Elektronegatif halojen X, polar bir C—X bağı oluşturur. Bu durumda elektron noksan C oluşur. Alkil halojenürlerin kimyası bu polar C—X bağı ile belirlenir.
Alkil halojenürlerin karakteristik reaksiyonları substitüsyon ve eliminasyon reaksiyonlarıdır. Alkil halojenürler bir elektrofilik karbon içerdiğinden, bunlar elektron açısından zengin reaktiflerle reaksiyona girer; Lewis bazları (nükleofiller) ve Brønsted-Lowry bazları.
Polar Karbon-Halojen Bağı
Bir nükleofil, yeni bir kovalent bağ oluşturmak için bir çift elektron sağlayan bir reaktiftir. Başka bir deyişle, nükleofiller Lewis bazlarıdır.
Nükleofil, bir protona bir elektron çifti verdiği zaman buna bir Brønsted bazı veya basitçe "baz" denir.
• Nükleofiller ve bazlar yapısal olarak benzerdir: ikisi de yalnız bir çift serbest elektron veya bir π bağı içerirler. Saldırdıklarında farklılık gösterirler.
• Bazlar, protonlara saldırır. Nükleofiller, elektron yetersiz atomlara (genellikle karbon atomlarına) saldırırlar.
Polar Karbon-Halojen Bağı
Alkil halojenürler, nükleofiller ile substitüsyon reaksiyonlarına girerler.
• R-X'in bir substitüsyon reaksiyonunda, halojen X, elektron açısından zengin bir nükleofille değiştirilir :Nu-. C—X σ bağı kırılır ve C-Nu σ bağı oluşur.
nükleofil
X’in Nu ile substitüsyonu
Polar Karbon-Halojen Bağı
Alkil halojenürler, Brønsted-Lowry bazları ile
eliminasyon reaksiyonlarına girerler.
• R-X'in eliminasyon reaksiyonunda, HX elementleri bir
Brønsted-Lowry bazıyla uzaklaştırılır :B.
baz
HX’in eliminasyonu
Yeni bir π bağı
ALKEN
Polar Karbon-Halojen Bağı
Bütün eliminasyon reaksiyonlarında üründe yeni bir π
bağı oluşturmak üzere başlangıç maddesinden element
kaybı olur.
Alkil halojenürler, Brønsted-Lowry bazları ile
eliminasyon reaksiyonlarına girerler. HX'in elemanları
kaybolur ve bir alken oluşur.
THE POLAR CARBON–HALOGEN BOND
Dehidrohalojenasyon adı verilen HX elementlerinin çıkarılması, bir π bağı
oluşturmak ve bir alken hazırlamak için en yaygın kullanılan yöntemlerden
biridir.
Örnekler Baz Alken Yan ürünler
1-bromobütan
Klorosiklohekzan
Potasyum t-bütoksit
Sodyum etoksit
1-büten
siklohekzen
Alkoller ve EterlerGiriş, İsimlendirme, Fiziksel Özellikleri, Bazı Alkoller, Eterler ve Epoksitler, Alkoller ve
Eterlerin Hazırlanması, Alkollerin Reaksiyonları, Oksidasyon ve Kanda Alkol Taraması, Etanol
Metabolizması, Eterlerin Reaksiyonları
Giriş
Alkoller ve eterler, karbon-oksijen σ bağı içeren
fonksiyonel gruplardır.
• Alkoller ve eterler birçok benzer özelliğe sahip olmasına
rağmen, her bir fonksiyonel grubun kendine özgü reaktifliği
vardır ve bu da her birinin alkil halojenürlerden farklı ve eşsiz
olmasını sağlar.
Alkol Eter
Giriş
Alkoller (R-OH) sp3 hibridize karbon atomuna bağlı bir hidroksil grubu (OH grubu) içerirler.
Alkoller, OH grubunun bağlandığı karbona bağlanan karbon atomlarının sayısına bağlı olarak birincil (1°), ikincil (2°)veya üçüncül (3°) olarak sınıflandırılır.
Bir sp2 hibridize karbon atomunda bir hidroksil grubuna sahip bileşikler (enoller ve fenoller) alkollerden farklı reaksiyonlara katılırlar.
• Enollar, bir C=C çift bağına bağlanan bir karbon üzerinde bir OH grubuna sahiptir.
• Fenoller, benzen halkasında bir OH grubu olan bileşiklerdir.
Alkol Alkollerin sınıflandırılması
hidroksil
grubu
1º
(bir tane R grubu)
2º
(iki tane R grubu)
3º
(üç tane R grubu)sp3 hibridize C
sp2 hibridize C
enol fenol
Giriş
Eterler (R-O-R), bir oksijen atomuna bağlı iki alkil
grubu içeren bileşiklerdir.
• İki alkil grubu da aynı ise eter simetriktir, farklıysa asimetrikdir.
Eter
Simetrik eter
R grupları aynıdır.
asimetrik eter
R grupları farklıdır.
Giriş
Hem alkoller hem de eterler, oksijen atomundaki
hidrojenlerden birini veya her ikisini sırasıyla R grupları
ile değiştirerek oluşturulan H2O'nun organik türevleridir.
Epoksitler, üçlü bir halkada oksijen atomuna sahip eterlerdir (siklik eter). Epoksitlere oksiranlar denir.
• 4 halkalı olanlara oksetan, 5 li ise tetrahidrofuran
Epoksit
İsimlendirme
IUPAC sistemini kullanarak bir alkol ve etere ismini
vermek için, fonksiyonel grubun yeri bir substitüent
olarak belirtilir veya kök adına eklenen bir sonek
kullanılır.
Alkollerin İsimlendirilmesi
• IUPAC sisteminde, alkoller, -ol sonekiyle tanımlanır.
Kök zincirdeki alkanın
ismine –ol son eki getirilir.
Hekzan Hekzanol
Yandaki alkolü IUPAC sistematik
isimlendirme kurallarına göre
adlandırınız.
1. –OH grubunun bağlı olduğu C atomunu içeren en uzun karbon zinciri tespit edilir.
6C içeren en uzun zincirdir.
6C alkan ----> Hekzan ---> Hekzanol
Hidroksil grubu içeren C atomuna 3.
numara verilir, 4. değil
3-hekzanol
Cevap: 5-metil-3-hekzanol
2. OH gruba en düşük numarayı verecek şekilde karbon zinciri
numaralandırlır ve İsimlendirmenin diğer kuralları uygulanır.
a. Zincir numaralandırılır. b. Substitüentler isimlendirilir
ve numaralandırılır.
C5 de metil grubu
İsimlendirme
OH grubunun bir halkaya bağlandığı zaman, halka OH
grubu ile başlayarak numaralandırılır.
Fonksiyonel grup daima C1‘ de olduğu için, "1" adı
genellikle atlanır.
Halka daha sonra, bir sonraki substitüente daha düşük
numarayı verecek şekilde numaralandırılır.
3-metilsiklohekzanol 2,5,5-trimetilsiklohekzanol
OH grubu C1’dedir ve ikinci
substitüent (CH3) en düşük
numarayı alır.
OH grubu C1’dedir ve ikinci
substitüent (CH3) en düşük
numarayı alır.
C1
C1C2
C2
C5
İsimlendirme
Basit alkoller için sıklıkla genel isimleri de kullanılır.
Genel bir isim atamak için:
• Molekülün tüm karbon atomları tek bir alkil grubu olarak
isimlendirilir.
• Alkil grubu isminin yanına bir boşluk bırakarak alkol kelimesi
eklenir.
izopropil alkol
genel isim
alkol
İzopropil grubu
İsimlendirme
İki hidroksil grubuna sahip bileşikler dioller (IUPAC
sistemi kullanılarak) veya glikoller olarak adlandırılır.
Üç hidroksil grubuna sahip bileşikler trioller ve benzeri
şekilde isimlendirilirler (Polioller; çok sayıda OH
grubu).
Örneğin, bir diol ismi vermek için, -diol soneki kök alkan
adına eklenir ve iki OH grubunun konumunu belirtmek
için önekte bağlı oldukları C atom sayıları yazılır.
Genel isimlendirme genellikle basit bileşikler için kullanılır.
etilen glikol
(1,2-etandiol)
gliserol
(1,2,3-propantriol)
trans-1,2-siklopentandiol
iki tane OH
grubu
OH gruplarının yerini belirtmek
için numaralar gereklidir.
İsimlendirme
Eterlerin İsimlendirilmesi
• Basit eterler için çoğunlukla genel isimlendirme kullanılır.
• Bunu yapmak için, oksijene bağlı alkil grupları adlandırılır.
Daha sonra bu isimler alfabetik olarak düzenlenir ve eter
kelimesi eklenir.
• Simetrik eterler için, alkil grubuna isim verilir ve di- öneki
eklenir.
metil
sec-bütil
sec-bütil metil eter
dietil eter
etil etil
Alfabetik olarak sıralama
yapılır. bütilin b-si metilin
m-sinden önce gelir.
İsimlendirme
• Daha kompleks eterler, IUPAC sistematik isimlendirme
kurallarına göre isimlendirilir. Bir alkil grubu bir hidrokarbon
zinciri olarak adlandırılır ve diğeri bu zincire bağlı bir
substitüentin bir parçası olarak adlandırılır.
• Alkil grubunun -il soneki –oksi olarak değiştirilir. basit alkil grubu + O
atomu bir alkoksi substitüent olarak adlandırılır.
• Geriye kalan alkil grubu bir alkan olarak, alkoksi grubu ise bu zincire
bağlı bir substitüent olarak isimlendirilir.
Sık görülen
alkoksi grupları metoksi etoksi
tert-bütoksi
Yandaki eteri IUPAC sistematik
isimlendirme kurallarına göre
adlandırınız.
1. En uzun zincir bir alkan olarak, en kısa zincir bir alkoksi grup olarak
isimlendirilir.
8C içeren en uzun zincirdir.
8C alkan ----> oktan
etoksi grup
Cevap: 4-etoksioktan
2. İsmi tamamlamak için isimlendirmenin diğer kuralları uygulanır.
Fiziksel Özellikleri
Alkoller, eterler ve epoksitler dipol-dipol etkileşimleri sergilerler, çünkü iki polar bağları ile bükük bir yapıya sahiptirler.
Alkoller ayrıca intermoleküler hidrojen bağları oluşturma özelliğine sahiptirler. Bir oksijen üzerinde bir hidrojen atomuna sahiptirler ve bu da alkolleri eterler ve epoksitlere göre çok daha fazla polar hale getirir.
Fiziksel Özellikleri
Mukayese edilebilir moleküler ağırlıktaki bileşikler için, molekül içi kuvvetler ne kadar güçlü olursa, kaynama noktası veya erime noktası da o kadar yüksek olur.
• Alkoller ve Eterler, benzer boyut ve şekildeki hidrokarbonlara kıyasla daha yüksek kaynama noktalarına ve erime noktalarına sahiptir.
• Eterlerin, benzer boyut ve şekillerde alkolden daha düşük erime noktaları ve kaynama noktaları vardır.
• Kaynama noktası, hidrojen bağlanma derecesi arttıkça artar.
Fiziksel Özellikleri
Çözünürlükleri
• ≤ 5 C değerine sahip alkoller, eterler ve epoksitler, her biri H2O’
ya hidrojen bağlayabilen bir oksijen atomuna sahip oldukları
için, H2O’ da çözünürdür.
• > 5 C değerine sahip olan alkoller, eterler ve epoksitler H2O’ ya
karşı çözünür değildir, çünkü polar olmayan alkil kısmı H2O’ da
çözünmek için çok büyüktür.
• Herhangi bir büyüklüğe sahip alkoller, eterler ve epoksitler
organik çözücüler içinde çözünür.
Bazı Alkoller
Karbonhidratların tahıllarda, üzümlerde ve patateslerde fermantasyonuyla oluşan etanol (CH3CH2OH), alkollü içeceklerde bulunan alkoldür.
• Belki de insanlar tarafından sentezlenen ilk organik bileşiktir, çünkü alkol üretimi en az 4000 yıldır bilinmektedir.
• Etanol, merkezi sinir sistemini suprese eder, mide asidinin üretimini arttırır ve kan damarlarını genişleterek kızarmış bir görüntü oluşturur.
• Etanol, bazen az miktarda benzen veya metanol (ikisi de toksiktir) ekleyerek yutulmaya elverişsiz hale getirilen yaygın bir laboratuar çözücüsüdür.
• Etanol, çevre dostu bir yakıt kaynağı olarak lanse edilen yaygın bir benzin katkı maddesidir.
Metanol (CH3OH), ahşap alkolü olarak da bilinir, çünkü havanın
yokluğunda ahşabın yüksek sıcaklık altında ısıtılması ile elde
edilebilir. Metanol, karaciğerde metabolize olduğunda oluşan
oksidasyon ürünleri nedeniyle son derece toksiktir. 15 mL kadar
küçük bir miktarın alınması körlüğe neden olur ve 100 mL ölüme
neden olur.
2-Propanol (isopropil alkol) [(CH3)2CHOH], denatüre alkolün
(sürtme/sürtünme alkolü) ana bileşenidir. Deride ovulduğunda
kolayca buharlaşır ve hoş bir soğuma hissi verir. Zayıf
antibakteriyel özelliklere sahip olduğu için, küçük ameliyatlardan
önce cildi temizlemek ve tıbbi enstrümanları sterilize etmek için
kullanılır.
Etilen glikol (1,2-dihidroksietandiol, HOCH2CH2OH), antifrizin ana
bileşenidir. Etilen oksitten kolaylıkla hazırlanır. Tatlıdır ve toksiktir.
Gliserol (1,2,3-propantriol) [(HOCH2)2CHOH], losyonlar, sıvı sabun
ve tıraş kreminde kullanılır. Tatlıdır ve toksik olmadığından
şekerleme ve bazı hazır gıdalarda katkı maddesi olarak kullanılır.
Üç OH grubu kolayca hidrojenle suya bağlanır, bu nedenle gliserol
içeren ürünlerde nemi muhafaza etmeye yardımcı olur.
Bazı Eterler
Dietil eter (CH3CH2OCH2CH3)’in ondokuzuncu yüzyılda genel anestezik olarak bulunması cerrahide bir devrim niteliğinde kabul görmektedir.
• Dietil eter, kusurlu bir anesteziktir, ancak ondokuzuncu yüzyıldaki alternatifleri göz önünde bulundurarak o dönem için mucize bir ilaçdı.
• Güvenlidir, kullanımı kolaydır ve hastanın çok az ölümüne neden olur, ancak yanıcıdır ve birçok hastada mide bulantısına neden olur.
• Bu sebeplerden ötürü günümüzde dietil eterin alternatifleri yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu yeni genel anesteziklerin çoğu da eterdirler ve hastalarda daha az
rahatsızlaklara neden olurlar. Bunlara izofluran, enfluran,
metoksifluran ve sevofluran dahildir.
Eterdeki hidrojen atomlarının bir kısmının halojenlerle değiştirilmesi,
benzer anestetik özelliklere sahip, ancak çok düşük yanma özelliğine
sahip bileşikler elde edilmesini sağlar.
izofluran metoksifluranenfluran sevofluran
Bazı Epoksitler
Epoksitler doğal ürünlerde alkoller veya eterlerden daha az görülmesine rağmen, ilginç ve yararlı olanları bulunur.
Bir örnek olarak, epoksit içeren iki ilaç eplerenon ve tiotropiyum bromür verilebilir.
• Eplerenon, daha önce bir kalp krizi geçirmiş olan hastalarda kardiyovasküler riski azaltmak için kullanılır.
• Tiotropiyum bromür, uzun süre etkili olan, sigara içenlerin ve rutin şekilde ikincil olarak dumana maruz kalanlarda görülen kronik obstrüktif akciğer hastalığında (KOAH) kullanılan bir bronkodilatatördür.
Alkoller ve Eterlerin Hazırlanması
Alkoller ve eterler, nükleofilik sübstitüsyon
reaksiyonlarının ortak ürünleridir. Bunlar alkil
halojenürlerden sentezlenirler.nükleofil ürün
alkol
asimetrik eter
simetrik eter
Alkollerin Reaksiyonları
Alkoller iki farklı reaksiyona girerler; Dehidrasyon ve Oksidasyon.
Dehidrasyon
• Bir alkol, H2SO4 gibi kuvvetli bir asit ile muamele edildiğinde, su elementleri kaybolur ve ürün olarak bir alken ortaya çıkar.
• Bir başlangıç maddesinden H2O kaybı dehidrasyon olarak adlandırılır.
• Dehidrasyon, iki komşu atomda bağların koparılmasıyla gerçekleşir; C—OH bağı ve bitişik bir C—H bağı.
• Dehidrasyon, bir tür eliminasyon reaksiyonudur.• Eliminasyon, başlangıç materyalindeki atom veya atom gruplarının
uzaklaştırıldığı ve yeni bir çoklu bağ oluşturulduğu bir reaksiyondur.
Ethanol Etilen
alkenH2O çıkışı olur
Dehidrasyon
Alkollerin Reaksiyonları
Oksidasyon
• Bir organik bileşiğin oksitlenip oksitlenmediğini belirlemek için,
başlangıç materyali ve üründeki C—H ve C—O bağlarının
göreceli sayısı karşılaştırılır.
• Oksidasyon, C—O bağlarının sayısının artmasına veya C—H
bağlarının sayısının azalmasına neden olur.
• CH4 gibi bir organik bileşik, C—H bağlarını C—O bağlarıyla
değiştirerek oksitlenebilir. Organik kimyada oksidasyonu
belirtmek için [O] sembolü kullanılır.
Alkollerin Reaksiyonları
• Alkoller, alkol türüne ve reaktife bağlı olarak çeşitli bileşikler
halinde oksitlenebilir.
• Oksidasyon OH grubunu taşıyan karbon üzerindeki C—H
bağlarını C—O bağlarıyla değiştirerek oluşur.
• Alkol başlangıç ürününden başlayan tüm oksidasyon
ürünleri bir C=O yani bir karbonil grubu içerir.
Alkol Karbonil bileşik
İki bağ kırılır.
Yeni bir C-O bağı oluşur.
C-O bağları artar.
Metan
4 tane C-H bağı
0 tane C-O bağı
Metanol
3 tane C-H bağı
1 tane C-O bağı
Metanal
(Formaldehit)
2 tane C-H bağı
2 tane C-O bağı
Metanoik Asit
(Formik asit)
1 tane C-H bağı
3 tane C-O bağı
Karbon dioksit
0 tane C-H bağı
4 tane C-O bağı
• Birincil (1°) alkoller önce aldehitlere (R-CHO) oksitlenir ve
bunlar bir ve daha sonra iki C—H bağını C—O bağlarıyla
değiştirerek karboksilik asitlere (R-COOH) oksitlenir.
Etanol
(1º alkol)
Asetaldehit Asetik asit
• İkincil (2°) alkoller, bir C—H bağı bir C—O bağı ile değiştirilerek
ketonlara (R-CO-R) oksitlenir.
Aseton2-propanol
(2º alkol)
• Üçüncül 3 ° alkollerin OH grubunun bağlandığı karbon üzerinde
H atomu yoktur, bu nedenle oksitlenmezler.
3º alkol
Reaksiyon
şekillenmezC-H bağı yok
Oksidasyon ve Kanda Alkol Taraması
Alkol oksidasyonu için yaygın olarak potasyum dikromat (K2Cr2O7) kullanılır ve kırmızı-turuncu katı bir kimyasaldır.
Bu krom reaktifi ile oksidasyon sonucunda karakteristik bir renk ortaya çıkar. Kırmızı-turuncu reaktif yeşil Cr3+
ürününe indirgenir.
"Etki altında sürmek" şüphesi olan kişilerde kan alkolünün ölçülmesinde kullanılan ilk cihazlar bu renk değişikliğini kullanılırdı.
Oksidasyon ve Kanda Alkol Taraması
Ekshale havadaki alkol konsantrasyonunun rutin testi için
mevcut ilk yöntem CH3CH2OH‘ nin K2Cr2O7 ile CH3COOH
ve Cr3+ oluşturmak üzere oksidasyonu olmuştur. Bazı alkol
tarama tüketici ürünleri halen bu teknolojiyi temel
almaktadır.
Bir sürücü, çoğu ülkede % 0.05 veya 0.08‘ lik bir kan alkol
konsantrasyonu ile "etki altında" kabul edilmektedir.
• Ülkeden ülkeye değişebilir. Ör. TC % 0.05
Etanol Metabolizması
Etanol tüketildiğinde, mide ve ince barsaklardan hızla
emilir ve daha sonra kan dolaşımı ile diğer organlara
taşınır.
Etanol karaciğerde iki aşamalı bir oksidasyon dizisi ile
metabolize olur.
Bu oksidasyonları yüksek molekül ağırlıklı enzimler (alkol
dehidrojenaz ve aldehit dehidrojenaz) ve koenzim
denilen küçük bir molekül gerçekleştirir.
Etanol Metabolizması
Etanolün biyolojik olarak oksidasyon ürünleri laboratuvarda oluşturulan ürünlerle aynıdır. Etanol (CH3CH2OH, 1° alkol) tüketildiğinde, önce karaciğerde CH3CHO (asetaldehit) ve daha sonra CH3COOH'ye (asetik asit) oksitlenir.
Belirli bir zaman periyodunda metabolize olabilecekten daha fazla etanol tüketilirse, asetaldehit konsantrasyonu artar ve akümüle olur. Bu zehirli bileşik akşamdan kalma ile ilgili duygulardan sorumludur.
Eterlerin Reaksiyonları
Eterler, doğrudan nükleofilik substitüsyon veya eliminasyon reaksiyonlarına tabi tutulamazlar.
Bunun yerine, önce güçlü asitlerle reaksiyona girerek iyi bir ayrılma grubuna dönüştürülmelidirler. Bununla birlikte, sadece iyi nükleofillerin kaynağı olan güçlü asitler oldukları için sadece HBr ve HI kullanılabilir (sırasıyla Br- ve I-).
Eterler HBr veya HI ile reaksiyona girdiğinde, her iki C—O bağları da parçalanır ve iki alkil halojenürler ürün olarak oluşur.
Aminler ve AmidlerAminler; Giriş, Yapı ve Sınıflandırma, İsimlendirme, Fiziksel Özellikleri, Baz olarak Aminler, Asit ile Aminlerin Reaksiyonu, Amonyum Tuzları, Kullanışlı İlaç Olarak Amonyum Tuzları
Amidler; Amid, İsimlendirme, Fiziksel Özellikleri, Amidlerin Hidrolizi, İlginç Aminler ve Amidler, Epinefrin ve ilgili bileşikler, Penisilin
Giriş
Aminler, amonyaktan (NH3) bir veya daha fazla hidrojen atomunun alkil gruplarıyla değiştirilmesi sonucu oluşan organik azot bileşikleridir.
Amonyak gibi, amin azot atomu bağlanmamış bir elektron çiftine sahiptir, bu da aminleri hem bir baz hem de bir nükleofil yapar.
• Sonuç olarak, aminler amonyum tuzları oluşturmak üzere elektrofiller ile reaksiyona girerler. Bu tuzlarda azot dört bağ içerir.
Yapı ve Sınıflandırma
Aminler, azot atomuna bağlı alkil gruplarının sayısına
bağlı olarak 1°, 2° veya 3° olarak sınıflandırılır.
• Birincil (1°) amin, bir adet C—N bağına ve R-NH2 genel yapısına
sahiptir.
• İkincil (2°) amin, iki adet C—N bağına ve R2-NH genel yapısına
sahiptir.
• Üçüncül (3°) amin, üç adet C—N bağına ve R3-N genel yapısına
sahiptir.
• Amonyak gibi, amin azot atomu bir çift eşleşmemiş elektrona sahiptir ve bu
durum kondens yapılarında göz ardı edilir.
• Bir amin azot atomu, üç atom ve bir eşleşmemiş elektron çifti ile çevrilidir ve
bu da yaklaşık olarak 109.5 ° bağ açılarıyla şekildeki gibi trigonal piramidal hale
gelir.
1º amin 2º amin 3º amin
metilamin109.5º
Trigonal piramidal
Yapı ve Sınıflandırma
Amin azotu aynı zamanda bir halkanın bir parçası olabilir.
• Alifatik ve aromatik aminler.
Morfin ve atropin, iki alkaloiddir ve bitki kaynaklarından türetilen doğal olarak oluşan aminlerdir.
Her alkaloid halka yapısında bir azot atomu içerir.
• Afyonun analjezik ve narkotik etkileri büyük oranda alkaloid morfine bağlıdır.
• Atropin, ölümcül bir bitki olan Atropa belladonna'dan izole edilmiştir. Atropin pupillayı dilate eder, kalp atış hızını arttırır ve yumuşak kasları gevşetir.
İsimlendirme
Birincil (1°) aminleri adlandırmak için, azot atomuna
bağlı alkil grubuna isim verilir ve tek bir kelime
oluşturmak üzere -amin soneki eklenir.
Farklı alkil gruplarına sahip 2° ve 3° aminler için, alkil
gruplarının adları alfabetik olarak sıralanır. Eşdeğer alkil
gruplarına sahip olan 2° ve 3° aminlere, primer amin adı
ile di- veya tri- önekleri kullanılarak isim verilir.
Cevap: pentilamin
metilamin trietilamin etilpropilamin
Aşağıdaki amin bileşikleri isimlendiriniz.
a. 1º amin için alkil grubu
isimlendirilir ve –amin soneki eklenir. a. 2º amin için herbir alkil grubu
isimlendirilir, alfabetik olarak sıralanır ve
–amin soneki eklenir.
Cevap: etilmetilamin
N’e bağlı metil ve etil grubu
• Aromatik aminler, doğrudan bir benzen halkasına bağlı bir
azot atomuna sahip aminlerdir, anilinin türevleri olarak
adlandırılır.
• Amin azotuna bağlı herhangi bir alkil grubu var ise önce N-
öneki kullanılır.
Anilin
(aminobenzen)N-etilanilin o-bromoanilin
Fiziksel Özellikleri
Bir çok düşük molekül ağırlıklı amin çok kötü kokulara
sahiptir.
• Enzimler bazı balık proteinlerini parçaladığında oluşan
trimetilamin [(CH3)3N], çürümüş balıklara karakteristik
kokusunu verir.
• Kadaverin (NH2CH2CH2CH2CH2CH2NH2), çürümüş balıklarda
bulunan ve kötü kokuyu (kokuşmuş) veren zehirli bir diamindir.
Bunun yanında semen, idrar ve kötü ağız kokusundan da kısmen
sorumludur.
Fiziksel Özellikleri
Azot, karbon veya hidrojene göre çok daha elektronegatiftir,
bu nedenle aminler polar C—N ve N—H bağları içerirler. 1° ve
2° aminler, N—H bağları içerdikleri için intermoleküler
hidrojen bağları oluşturma özelliğine de sahiptirler.
Benzer boyuttaki bileşikler ile karşılaştırıldıklarında, 1° ve 2°
aminlerin, hidrojen bağı oluşturamayan bileşiklerden daha
yüksek kaynama noktalarına sahiptir. Ancak intermoleküler
güçlü intermoleküler hidrojen bağları içeren alkollere göre
kaynama noktaları daha düşüktür.
Tersiyer (3°) aminlerin, N-H bağları olmadığından dolayı, karşılaştırılabilir
büyüklükte 1° ve 2° aminlerden daha düşük kaynama noktaları vardır.
İntermoleküler kuvvetler artar
Kaynama noktası artar
dietil eter
bp = +38 ºC
bütilamin
bp = +78 ºC
1-bütanol
bp = +118 ºC
3º amin 2º amin
N-H bağıN-H bağı yok
Daha yüksek
kaynama noktası (bp)
Fiziksel Özellikleri
Aminler, boyutlarından bağımsız olarak organik çözücüler
içerisinde çözünürler.
Altı karbondan az aminler, su ile hidrojen bağı
yapabildikleri için suda çözünürdürler.
Daha büyük aminler suda çözünmezler, çünkü non-polar
alkil kısmı polar su çözücüsünde çözünmek için çok
büyüktür.
Baz olarak Aminler
Amonyak (NH3) gibi aminler bazdırlar; yani proton kabul
ederler (proton akseptörüdürler).
• Bir amin su içerisinde çözündüğünde bir asit-baz reaksiyonu
oluşur; amin, H2O’ dan bir proton alır, konjugat asidi (bir
amonyum iyonu) oluşturur ve su bir proton kaybederek
hidroksit (—OH) oluşturur.
1º amin Amonyum iyonuBu proton
uzaklaştırılır.
Bu elektron çifti proton
ile yeni bir bağ kurar.
Asit ile Aminlerin Reaksiyonu
Aminler organik bileşiklerin diğer ailelerinden daha bazik
iken, NaOH gibi inorganik bazlara kıyasla zayıf bazlardır.
Aminler aynı zamanda HCl gibi asitlerle reaksiyona
girerek suda çözünür tuzları oluştururlar.
Amin azot atomundan gelen tek elektron çifti, her zaman
asitten gelen bir protona yeni bir bağ oluşturmak için
kullanılır.
Amin [(CH3)3N], konjuge asidini oluşturmak üzere (bir amonyum
katyonu [(CH3)3NH +]) bir proton kazanır.
Proton, asitten (HCl) uzaklaştırılır ve konjuge bazı oluşur; klorür
anyonu (Cl-).
Bir aminin asit-baz reaksiyonunda, amin azotu daima bir
amonyum iyonu oluşturan bir protona yeni bir bağ oluşturur.
3º amineBu proton asitten baza
transfer olur.
Amonyum Tuzları
Bir amin bir asit ile reaksiyona girdiğinde, ürün bir
amonyum tuzudur: amin, pozitif yüklü bir amonyum
iyonu oluşturur ve asit bir anyon oluşturur.
Pozitif yüklenmiş
amonyum iyonu Klorit anyonu
Amonyum tuzu
Amonyum tuzunu isimlendiriniz: (CH3)3NH+ CH3COO−
Cevap: trimetilamonyum asetat
• Bir amonyum tuzuna ismini vermek için, tuzun oluştuğu kök aminin
soneki –amin -amonyum soneki olarak değiştirilir. Sonra
anyonun adını eklenir.
Asetat
trimetilamin
türetildi
• Trimetilamin ismi trimetilamonyum
olarak değiştirilir.
• Anyonun adı eklenir --> asetat.
Amonyum Tuzları
Amonyum tuzları iyonik bileşiklerdir ve bunun bir sonucu
olarak:
• Amonyum tuzları suda çözünen katı maddelerdir.
• Bir aminin çözünürlük özellikleri asit ile muamele edilerek
değiştirilebilir.
• Örneğin, oktilamin sekiz karbon içerir ve suda çözünmez.
• HCl ile reaksiyonu sonucunda oktilamonyum klorit oluşur. Bu
iyonik katı madde ise su içerisinde çözünür.
Kullanışlı İlaç Olarak Amonyum Tuzları
Birçok amin, yararlı tıbbi özelliklere sahip amonyum
tuzları olarak satılmaktadır. Amonyum tuzları ana
aminden daha fazla suda çözünür olduğundan, kanda
kolaylıkla taşınırlar.
• Difenhidramin (2-(difenilmetoksi)-N,N-
dimetiletanaminmethylethanamine), amonyum tuzu olarak
satılan 3° bir amindir. Tuzu ise difenhidraminin HCl’ dür
(difenhidramin hidroklorür). Cilt kızarıklığı, tahriş ve kaşıntıyı
gidermek için kullanılan bir antihistaminik ilaçtır.
Amidler
Amidler, bir azot atomuna bağlı bir karbonil grubu
içeren bileşiklerdir.
• Dolayısı ile sınıflandırmada "C=O (Karbonil) Grubu İçeren Bileşikler"
içinde yer alır. Amin ile ilişkili olduğu için burda da yer verilmiştir.
Bir amidin N atomu, diğer hidrojen atomlarına veya alkil
gruplarına bağlanabilir.
Amidler doğrudan azot atomuna bağlı karbon atomlarının
sayısına bağlı olarak 1°, 2° veya 3° olarak sınıflandırılır.
Birincil (1°) amid, bir C—N bağı içerir. 1° amid R-CONH2 yapısına
sahiptir.
İkincil (2°) amid, iki C—N bağı içerir. 2° amid R-CONH-R' yapısına
sahiptir.
Üçüncül (3°) amid, üç C—N bağı içerir. 3° amid R-CON-R'2yapısına sahiptir.
1º amid
1 C-N bağı
2º amid
2 C-N bağı3º amid
3 C-N bağı
amid
R' = H veya alkil
grubu
Genel Yapı
İsimlendirme
IUPAC sistemine göre, amidler –amid soneki ile
tanımlanır.
Asetik asit
derivesi ----> asetamidBenzoik asit
derivesi ----> benzamid
İsimlendirme
2° veya 3° amidlerin yapısında iki kısım vardır; karbonil
içeren RCO- grubu ve azot atomuna bağlı bir veya iki
alkil grubu.
2° veya 3° amidlere ismini vermek için,
• Amidin N atomuna bağlı alkil grubuna (veya gruplarına) isim
verilir. Her alkil grubunun isminden önce "N-" öneki kullanılır.
• RCO— grubuna, -amid sonekiyle isim verilir.
Verilen amidi isimlendiriniz: HCONHCH2CH3
Cevap: N-etilformamid
Formik asit
derivesi ----> formamid
Etil grubu ----> N-etil
1. N atomuna bağlı alkil grubu
isimlendirilir ve önüne N- eklenir.2. RCO- grubu isimlendirilir. Karboksilik
asit kökünün –ik asit soneki –amid olarak
değiştirilir ve parçalar birleştirilir.
Fiziksel Özellikleri
1° ve 2° amidler, ester ve 3° amidlere kıyasla daha
yüksek kaynama noktalarına ve erime noktalarına
sahiptirler.
Altıdan daha az karbon içeren amidler suda çözünür.
Yüksek moleküler ağırlıklı amidler suda çözünmez, çünkü
molekülün non-polar kısmı (C—C ve C—H bağları) polar
karbonil grubundan daha büyüktür.
Amidlerin Hidrolizi
Bir asit katalizörünün (HCl) varlığında bir amid (R-CONH-R')
su ile muamele edilirse bir karboksilik asit (R-COOH) ve bir
amonyum tuzu (R’-NH3+Cl-) oluşturur.
Amid
(N-metilpropanamid)
HCl
Karboksilik asit
(propiyonik asit)
Amonyum tuzu
(Metilamonyum klorür)
Amidlerin Hidrolizi
Amidler, karboksilat anyonları ve amonyak (NH3) veya
amin molekülü oluşturmak üzere sulu bazda ayrıca
hidrolize edilirler.
Amid
(benzamid)Karboksilat
anyonuAmonyak
Bazı Aminler ve Amidler
Kafein ve nikotin, halkalar halinde azot atomları içeren
merkezi sinir sistemi uyarıcılarıdır. Kafein ve nikotin,
alkaloiddirler ve bitki kaynaklarından türetilen doğal
olarak oluşan aminlerdir.
Kahve kirazları Tütün bitkisi
NikotinS-3-[1-metilpirolidin-2-
il]piridin
Kafein1,3,7-(Trimetilpurin-2,6-dion)
Epinefrin ve ilgili bileşikler
Epinefrin veya yaygın olarak bilinen ismi ile adrenalin,
adrenal bezlerde norepinefrinden (noradrenalin)
sentezlenen bir amindir.
Norepinefrin(noradrenalin)
Epinefrin(adrenalin)
Feniletanolamin
N-metiltransferaz
Epinefrin ve ilgili bileşikler
Bir kişi, bir tehlike hissettiğinde veya stresle karşı karşıya
kaldığında beynin hipotalamus bölgesi adrenal bezleri
uyarır ve epinefrin salgılanır. Bu da daha sonra pek çok
organda farklı etkiler oluşturur.
• Epinefrin sentezi adrenal bezin iç kısmında görülür.
Epinefrin salgısı nedeniyle; Kalp atım hızında artış, kan
basıncında artış, glikoz sentezinde artış, akciğer
pasajlarında genişleme gibi etkiler görülür.
Epinefrin ve ilgili bileşikler
Yapısal olarak epinefrin ile ilintili fakat geniş biyolojik
etkinlikleri dışında bazı etkinliklerini sergileyen yararlı
ilaçların keşfedilmiştir.
Hem albuterol hem de salmeterol, solunum kanallarını
genişletir; yani bronkodilatörlerdir. Ancak kalbi harekete
geçirmezler.
Her iki bileşik astımın tedavisinde kullanılır.
Penisilin
Penisilinin antibiyotik özellikleri ilk kez 1928 yılında Sir
Alexander Fleming tarafından keşfedildi. Penicillium
cinsinin bir takım bakterilerin büyümesini engellediği
fark edilmiştir.
Penisilinler, bir antibiyotik grubunu ifade eder. Tüm
penisilinler iki amid birimi içerir. Bir amid birimi bir β-
laktam adı verilen dört üyeli bir halkanın parçasıdır.
İkinci amid ise dörtlü üyeli bir halkaya bağlanır.
Penisilin
İlk bulunan penisilin, penisilin G idi. Amoksisilin ise
bugün yaygın kullanılan bir başka penisilin grubu
antibiyotiktir.
• Penisilin, bakteri hücre duvarının sentezini engellemek
suretiyle etki gösterir.
β-laktam Penisilin G Amoksisilin
Penisilinin
genel yapısı
Tiyoller ve SülfürlerGiriş, Tiyollerin Reaksiyonları, Sülfürler, Dimetil sülfoksit
Giriş
Tiyoller, bir tetrahedral karbona bağlı
bir sülfhidril grubu (SH - merkapto
grubu) içeren bileşiklerdir.
Tiyollerdeki kükürt atomunun iki tane
eşleşmemiş elektron çifti vardır, bu
nedenle her heteroatom sekiz elektron
ile çevrilidir.2-merkaptometilfuran
Kahveye karakteristik kokusunu veren
bileşik 2-merkaptometilfurandır.
Yapısında hem tiyol hem de eter içerir.
• Tiyoller alkollerden bir yönü farklıdır. Bunlar O—H bağları içermezler, bu
nedenle intermoleküler hidrojen bağları yapamazlar. Aynı boyut ve şekle sahip
alkollere kıyasla, tiyollere daha düşük kaynama noktaları ve erime
noktalarına sahiptirler. Tiyollerin en belirgin fiziksel özelliği, kendilerine
özgü kötü kokularıdır. 3-Metil-1-butantiyol [(CH3)2CHCH2CH2SH] savunma
spreyinin ana bileşenlerinden biridir.
Sülfidril
grubuetantiyol
S etrafında bükülmüş şekli
Tiyol
Hidrojen bağı kurulabilir. Daha
güçlü intermoleküler kuvvetler.
Yüksek kaynama noktası.
Hidrojen bağı kurulmazı
imkansızdır.
Zayıf intermoleküler kuvvetler.
Düşük kaynama noktası.Etantiyol
bp= 35ºC
Etanol
bp= 78ºC
Tiyollerin Reaksiyonları
Tiyoller önemli bir reaksiyona girerler: Tiyoller, bir
sülfür—sülfür bağı içeren bileşikler olan disülfidlere
oksitlenir. Bu, bir oksidasyon reaksiyonudur çünkü
disülfid oluşumunda iki hidrojen atomu çıkarılır.
Tiyol Disülfid
Yeni bir S-S bağı
Oksidasyon
Tiyollerin Reaksiyonları
Disülfidler ayrıca indirgeyici bir madde ile tiyollere
dönüştürülebilir.
İndirgenme esnasında bir moleküle sıklıkla hidrojen
atomları eklendiğinden, genel bir indirgeme maddesinin
sembolü [H] dir.
TiyolDisülfid
Yeni bir S-H bağı
Redüksiyon
Tiyollerin Reaksiyonları
Tiyollerin ve disülfidlerin kimyası, bazı proteinlerin
özelliklerini ve şeklini belirlemede önemli bir rol
oynamaktadır.
Örneğin, saçtaki protein olan α-keratin, birçok disülfid
bağı içerir.
Düz saçlardaki α-keratin içindeki disülfid bağları
koparılırsa kıvırcık hale getirilebilir.
• Düz saçları kıvırcık yapmak için protein zincirlerini bir arada tutan
disülfid bağları indirgenir. Bu, serbest SH gruplarını oluşturur.
• Saçlar körüklerle çevrilir ve daha sonra bir oksitleyici ajan (amonyum
tiyoglikolat) uygulanır. Bu, saçlara disülfid bağları oluşturarak
kıvırcık bir görünüm kazandırır.
Düz saç Kıvırcık saç
Disülfid bağları
indirgenir.
Kıvırcık saç formunu verecek
şekilde disülfid bağları yeniden
oluşturulur.
Sülfürler
Organik kimyada "sülfür" genellikle C—S—C
grubuna atıfta bulunur, ancak tiyoeter terimide
kullanılır.
• Örnek bir tiyoeter; dimetil sülfid CH3—S—CH3.
• Alkiltiyo grup (—SR)
Proteinlerin yapımında da yer alan bir amino
asit olan metiyonin en önemli bir tiyoeterdir. Metiyonin
(Met veya M)
Sülfürler
Bir disülfid bağı, tiyol gruplarının eşlenmesinden
türetilen tek bir kovalent bağdır. Bağlantıya SS-bağ veya
disülfid köprüsü de denir. Genel bağlantı C—S—S—C' dir.
(SOH) grupları içeren asit bileşikleri, o gruptaki oksijen
atomlarının sayısı ile aşağıdaki gibi ayırt edilir.
• RSOH selfenik asit
• RSO2H sülfinik asit
• RSO3H sülfonik asit
Sülfürler
Bir sülfenik asit, RSOH genel formülüne sahip bir kükürt bileşiği ve oksoasittir. Sulfenik asitler genellikle kararsızdır.
Sülfinik asitler, RSO(OH) yapısına sahip sülfürün oksoasitleridir.
Sülfonik asit, formülü H-S(=O)2-OH olan varsayımsal bir asittir.
• Bu bileşik, sülfüröz asit HO-S(=O)-OH‘ nin bir totomeri olmasına karşındaha az kararlıdır ve oluştuğu takdirde çok hızlı bir şekilde buna dönüşür.
• Bu bileşik önemsiz olmakla birlikte, R-S(=O)2-OH formülüne sahip birçoktürevli bileşik bulunur. Bunlar daha sonra sülfonatlar diye adlandırılantuzları veya esterleri oluşturabilirler.
• Sülfonik esterler, nükleofilik alifatik substitüsyonda iyi ayrılan gruplarolarak kabul edilir.
Dimetil sülfoksit
Dimetil sülfoksit (DMSO) (CH3)2SO formül yapısına sahip bir kimyasal bileşiktir.
Bu renksiz sıvı hem polar hem de non-polar bileşikleri eriten ve suyun yanı sıra çok çeşitli organik çözücülerde de karışabilen önemli bir polar aprotik solventtir.
• Polar Aprotik Solvent: Asidik bir hidrojen içermeyen çözücülerdir.
Cildin içine kolayca nüfuz edebilirler. Bazıları bunu "istiridye benzeri" bir tat olarak tanımlarken, bazıları ise sarımsak benzere tada sahip olduklarını iddia eder.
Dimetil sülfoksit
DMSO önemli bir polar aprotik çözücüdür.
• Dimetilformamid gibi bu sınıfın diğer üyelerinden daha az toksiktir.
• DMSO, mükemmel çözücü gücünden dolayı, tuz reaksiyonlarını içeren kimyasal reaksiyonlar için sıklıkla çözücü olarak kullanılır.
DMSO, DNA şablonu veya DNA primerlerindeki sekonder yapıları inhibe etmek için PCR reaksiyonunda kullanılır. Bununla birlikte, PCR'de DMSO'nun kullanılması mutasyon oranını arttırmaktadır.
Dimetil sülfoksit
Kriyobiyolojide DMSO bir kriyoprotektan olarak kullanılır.
Organları, dokuları ve hücre süspansiyonlarını korumak için
kullanılan kriyoprotektan-vitrifikasyon karışımlarının önemli bir
bileşenidir.
Genellikle %10 DMSO ve %90 fetal buzağı serumu karışımı
dondurulan embriyonik kök hücrelerin ve hematopoietik kök
hücrelerin dondurulması ve uzun süreli depolamasında kullanılır.
Dimetil sülfoksit
Tıbbi alanda DMSO ağırlıklı olarak bir topikal analjezik, bir anti-inflamatuar ve bir antioksidan olarak topikal uygulama şeklinde kullanılmaktadır.
• DMSO, cilde kolayca nüfuz ettiğinden, DMSO içinde çözünen maddeler çabucak emilebilir. Örneğin, DMSO içerisindeki bir sodyum siyanür çözeltisi cilt ile temas yoluyla siyanür zehirlenmesine neden olabilir. DMSO'nun kendi başına düşük toksisitesi vardır.
• Dimetil sülfoksit, asit klorürlere maruz bırakıldığında patlayıcı bir reaksiyon üretebilir. Son zamanlarda, DMSO'nun kanalizasyona atılmasının şehirlerde çevresel koku sorunlarına neden olabileceği bildirilmiştir.
• Atık su bakterileri, DMSO'yu hipoksik (anoksik) koşullar altında, hafif toksik olan ve çürümüş lahana benzeri, güçlü bir rahatsız edici kokusu olan dimetil sülfata (DMS) dönüştürürler.
Soru 1
...............bir oksijen atomuna bağlı iki alkil grubu
bulunan bileşiklerdir.
a. Eterler
b. Alkoller
c. Esterler
d. Alkanlar
e. Aldehitler
Cevap : a
Soru 2
Aşağıdakilerden hangisi Etanol’ün oksidasyon
ürünlerinden biridir?
a. Asetaldehit
b. Glutaraldehit
c. Metaldehit
d. Formaldehit
e. Pentaldehit
Cevap : a
SORULARINIZ ?
Kaynaklar
Eren, M. 2015. Organik Kimya Ders Notları
• Prof. Dr. Meryem EREN’e teşekkürlerimle...
Fromm JR. "http://www.3rd1000.com/chem301/chem301x.htm" Date of access: 14.12.2016
Serpek, B. 2015. Organik Kimya. Nobel Akademik Yayıncılık
Smith JG (2010). Organic Chemistry. 3rd Edition, McGraw-Hill.
Smith JG (2012). General, Organic, & Biological Chemistry. 2nd Edition, McGraw-Hill.
Solomond TWD, Fryhle CB, Snyder SA (2016). Organic Chemistry. 12th Edition, Wiley.
Bir sonraki konu;
C=O (Karbonil) Grubu İçeren BileşiklerAldehitler, Ketonlar, Karboksilik Asitler, Esterler, Amidler