ORGANİK KİMYA Yrd. Doç. Dr. Serkan SAYINER

Yakın Doğu Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı

serkan.sayiner@neu.edu.tr

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