Karbonil Grup (C=O) İçeren Bileşikler -...

ORGANİK KİMYA Yrd. Doç. Dr. Serkan SAYINER

Yakın Doğu Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı

[email protected]

http://www.biyokimya.vet/


https://neu.edu.tr/akademik/fakulteler/veteriner-fakultesi/?lang=tr


mailto:[email protected]

C=O (Karbonil) grubu içeren

bileşikler Aldehitler, Ketonlar, Karboksilik Asitler, Esterler, Amidler





C=O (Karbonil) grubu içeren bileşikler

Birçok farklı bileşik, bir karbon-oksijen çift bağ (C = O,

karbonil grubu) içerir.

Karbonil bileşikleri aldehitler, ketonlar, karboksilik

asitler, esterler ve amidleri içerir.

Karbonil karbon-hidrojen, -karbon veya -bir

heteroatoma bağlı atom tipi karbonil bileşiğinin spesifik

sınıfını belirler.





Karbonil grubu

: :






Aldehitleri, karboksilik asitleri ve esterleri çizmek için

kondens yapı (zincir yapı) kullanılır.

Bir aldehit, karbonil karbona doğrudan bağlı bir

hidrojen atomuna sahiptir.

asetaldehitkondens yapı

C, H ve O’ya bağ yapar.






Bir karboksilik asit, doğrudan karbonil karbona bağlı bir

OH grubunu içerir.

asetik asit

kondens yapı

C, iki O’ya bağ yapar.veya






Bir ester, karbonil karbona doğrudan bağlı bir OR

grubunu ihtiva eder.

etil asetat

kondens yapıC, iki O’ya bağ yapar.

veya






Bir keton, karbonil karbona doğrudan bağlı iki R

grubunu (iki karbon atomu) ihtiva eder.

veya





Aldehitler ve KetonlarAldehitler ve Ketonların İsimlendirilmesi, Fiziksel Özellikleri, Bazı Aldehitler ve Ketonlar, Aldehitler ve Ketonların Hazırlanması, Aldehitlerin ve Ketonların Reaksiyonları (1° Aminlerin Additisyonu, 2° Aminlerin Additisyonu, H2O Additisyonu-Hidrasyon, Alkollerin Additisyonu-Asetal Oluşumun, Koruma Grupları Olarak Asetaller, Siklik Hemiasetaller, Aldehitlerin Oksidasyonu)





Aldehitler ve Ketonlar

Aldehitler (R-CHO) ve ketonlar (R-COR veya R2-CO) bir karbonil grubu içeren iki bileşik grubudur.

İki yapısal unsur karbonil grubunun fiziksel ve kimyasal özelliklerinin esas belirleyicisidir.

• Karbonil karbon atomu trigonal düzlem oluşturur ve tüm bağ açıları 120° 'dir.

• Oksijen, karbondan daha elektronegatif olduğundan dolayı karbonil grubu polardır.

• Karbonil karbon elektrondan fakir iken (δ+), oksijen elektrondan zenginidir (δ-).





Aldehitlerin İsimlendirilmesi

IUPAC terminolojisinde, aldehitler, -al sonekiyle tanımlanır.

IUPAC sistemini kullanarak bir aldehite ismini vermek için:

1. CHO grubunu içeren en uzun zincir bulunur ve alkan sonekine -al eki ilave edilir.

2. CHO grubundaki karbon atomu C1 olarak belirlenir ve zincire veya halkaya numara verilir, ancak bu sayı isimde belirtilmez.

3. İsimlendirmenin diğer olağan kuralları uygulanır.

4. Basit aldehitlerde, IUPAC isimleri yerine yaygın isimleri (common names) de kullanılır. Bunun için tümünün sonekinde -aldehit kelimesi yer alır.





Aşağıdaki aldehiti IUPAC kurallarına göre isimlendiriniz.





1. CHO grubunu içeren en uzun zincir tespit edilir ve ismi

verilir.





2. Substitüentlerin isimleri ve pozisyonları belirlenir.

CHO grubu C1 de yer almalıdır.





Ketonların İsimlendirilmesi

IUPAC sisteminde, ketonlar -on sonekiyle tanımlanır.

IUPAC kurallarını kullanarak bir asiklik ketonu

isimlendirmek için:

1. Karbonil grubunu içeren en uzun zincir bulunur ve ana alkanın

sonu -on soneki ile değiştirilir.

2. Karbonil karbonuna en düşük sayıyı verecek şekilde karbon

zinciri numaralandırılır ve isimlendirmenin diğer olağan

kuralları uygulanır.





Ketonların İsimlendirilmesi

Siklik ketonlarda numaralandırma her zaman karbonil karbondan başlar, ancak "1" sayısı isimde göz ardı edilir, kullanılmaz.

Halka daha sonra, ilk substitüente en düşük sayıyı verecek şekilde numaralandırılır (saat yönünde veya saatin ters yönünde).

Ketonlar için de yaygın isimler (common names) kullanılır. Her iki alkil grubu karbonil karbon üzerinde adlandırılır, alfabetik olarak düzenlenir ve keton kelimesi eklenmesiyle yaygın isim oluşturulur.





Aşağıdaki ketonu IUPAC kurallarına göre isimlendiriniz.

1. Halka isimlendirilir.

Siklohekzan (6 C’lı)

Siklohekzanon





2. Substitüentlerin isimleri ve pozisyonları belirlenir. C=O’

u C1 de yer almalıdır.





IUPAC Sistematik Adı: 2-bütanon

metil grubu etil grubu

etil metil keton





Üç basit keton için yaygın isimlerinin kullanımı tercih

edilmektedir.

Aseton(Propanon)

Asetofenon(1-feniletanon veya

metil fenil keton)

Benzofenon(difenilmetanon veya

Difenil keton)





Fiziksel Özellikleri

Aldehitler ve ketonlar polar bir karbonil grubuna sahip oldukları için hidrokarbonlardan daha kuvvetli intermoleküler kuvvetlere sahip polar moleküllerdir.

• Aldehitler ve ketonlar polar karbonil gruplarından dolayı dipol-dipol etkileşimleri gösterirler.

O-H bağları olmadığından dolayı (R-CHO veya R-CO-R), intermoleküler hidrojen bağlarına sahip değildirdir. Dolayısı ile intermoleküler kuvvetleri alkollere kıyasla daha zayıftır.






Sonuç olarak:

• Aldehitler ve ketonlar, benzer boyuttaki

hidrokarbonlara kıyasla daha yüksek kaynama

noktasına sahiptirler.

• Aldehitlerin ve ketonların, benzer boyuttaki

alkollerden daha düşük kaynama noktaları vardır.






Aldehitler ve ketonlar organik çözücüler içinde çözünür.

• Aldehitler ve ketonlardaki oksijen atomu eşleşmemiş bir

elektron çifti içerdiği için su ile intermoleküler hidrojen bağı

yapmak suretiyle bağlanabilirler.






Düşük molekül ağırlıklı aldehitler ve ketonlar (altı

vedan daha az karbon içeren), hem organik çözücüler

hem de suda çözünebilir.

Daha yüksek molekül ağırlıklı aldehitler ve ketonlar

(altı karbon veya daha fazla olan) organik çözücüler

içinde çözünür, ancak suda çözünmezler.





Aseton ve progesteron insan ve hayvan

vücudunda doğal olarak bulunan iki ketondur.





Bazı Aldehitler ve Ketonlar

Doğada karakteristik kokuları olan pek çok aldehit

bulunur.

• Tarçın kabuğunun ana bileşeni olan sinnamaldehit, yaygın bir aroma etkenidir.

• Vanilyum, vanilya kabuğunun ekstraktının ana bileşenidir. Doğal kaynaklar

yüksek talebi karşılayamadığı için, çoğu vanilya aroma etkeni sentetik olarak

petrolden elde edilen başlangıç malzemelerinden yapılır.

• Geranial, limon otunun karakteristik limon kokusunu verir. Geranial parfümlerde

ve A vitamini sentezinde başlangıç maddesi olarak kullanılır.

• Sitronelal, sivrisinekleri püskürtmek için yaygın olarak kullanılan sitronelal

mumlarına ayırıcı limon kokusu verir.






Birçok reçine ve plastiğin sentezinde bir başlangıç malzemesi olduğu için her yıl yaklaşık olarak milyarlarca kilo formaldehit, metanolün (CH3OH) oksidasyonu yolu ile üretilmektedir.

• Formaldehit ayrıca biyolojik örnekler için iyi bir dezenfektan, antiseptik ve koruyucu olarak kullanılan formalin adı verilen %37’ lik sulu çözelti olarak da satılmaktadır.

• Kömürün ve diğer fosil yakıtların eksik yanmasının bir ürünü olan formaldehit, kısmen sisli havanın neden olduğu tahrişten sorumludur.






Aseton [(CH3)2C=O, en basit keton], yağ asitlerinin parçalanması sırasında hücrelerde doğal olarak üretilir.

Diabetes mellitus, insülinin yetersiz salgılanması nedeniyle normal metabolik süreçlerin değiştiği bir metabolik bozukluktur. Bu bozukluğua bağlı olarak bireylerde kan dolaşımında olağandışı yüksek aseton seviyeleri tespit edilir.

Asetonun karakteristik kokusu, diyabetik hastaların nefesinde tespit edilebilir.






Ketonlar tabaklama endüstrisinde önemli bir rol oynamaktadır. Dihidroksiaseton, ticari tabaklama maddelerinde bulunan aktif bir bileşendir.

• Özellikle güneşsiz tabaklama tekniğinde kullanılır.

Dihidroksiaseton derideki proteinlerle reaksiyona girerek karmaşık renkli pigment oluşturarak cilde kahverengi bir renk verir.

Buna ek olarak, birçok ticari güneş kremi ketonları içerir.

• Örnek olarak avobenzon, oksibenzon ve dioksibenzon verilebilir.





Aldehitler ve Ketonların elde edilmesi

Aldehitler 1° alkoller, esterler, asit klorürler ve

alkinlerden sentezlenebilir.

• 1° alkollerin oksidasyonu ile,

• Esterlerin ve asit klorürlerin indirgenmesi ile,

• Hidroborasyon yoluyla - bir alkin oksidasyonu.





Aldehitler ve Ketonların elde edilmesi

Ketonlar 2° alkoller, asit klorürler ve alkinlerden

hazırlanır.

• Cr6+ reaktifleri ile 2° alkollerin oksidasyonu ile,

• Asit klorürlerin organokupratlarla reaksiyona girmesi ile,

• Friedel-Crafts açilasyonu ile,

• Bir alkin hidrasyonuyla.

Aldehitler ve ketonların her ikisi de alkenlerin oksidatif

bölünmesinin ürünleri olarak da elde edilir.





Aldehitlerin ve Ketonların Reaksiyonları

Karbonil karbonda reaksiyon

• Elektrofilik karbonil karbon, aldehitleri ve ketonları nükleofilikkatılma reaksiyonlarına duyarlı hale getirir.

• H ve Nu elemanları karbonil grubuna eklenir.

α-karbonda reaksiyon

• Aldehitlerin ve ketonların ikinci bir genel reaksiyonu, α-karbondaki reaksiyonu içerir. α-karbon üzerindeki bir karbonil grubuna bir C—H bağı oluşması ile diğer birçok C—H bağlarından daha asidik bir yapı oluşur, çünkü baz ile reaksiyonu sonucunda rezonansa dengelenmişbir enolat anyon oluşur.





1° Aminlerin Additisyonu

Bir aldehit veya ketonun 1° amin ile muamele

edilmesi, bir imini verir (ayrıca Schiff baz olarak da

adlandırılır).

• 1° aminin karbonil grubu üzerindeki nükleofilik saldırısı, bir

imin oluşturmak üzere su kaybeden kararsız bir karbinolamin

oluşturur.

• Genel reaksiyon C—O'nun C—NR ile değiştirilmesiyle sonuçlanır.





1° Aminlerin Additisyonu

Birçok imin biyolojik sistemlerde hayati rol oynar.

Konjuge edilmiş imin rodopsin, görme olayında kimyasal

anahtar niteliği taşıyan bir moleküldür. Retinada bulunun

rod hücrelerinde, 11-cis-retinal ve opsin proteininin 1 °

amininden sentezlenir.

11-cis-retinal

11-cis-çift bağ

rodopsin

imin

yakınlaşma





2° Aminlerin ile Additisyonu

Bir 2° amin bir enamin vermek üzere bir aldehit veya

keton ile tepkimeye girer.

• Enaminler, bir çift bağa bağlı bir nitrojen atomuna sahiptirler

(alken + amin = enamin).

• Enaminler çok yönlü ara ürünlerdir.

İminler ve enaminler bir dizi geri döndürülebilir tepkime

ile oluşturulduğundan, ikisi de hafif asit ile hidroliz

yoluyla karbonil bileşiklerine dönüştürülebilir.





H2O Additisyonu-Hidrasyon

Bir karbonil bileşiği, bir asit veya baz katalizör varlığında H2O ile muamele edilmesi ile karbon-oksijen π bağı boyunca H ve OH elementlerinin ilave edilmesini sağlar ve bir gem-diol (geminal-diol) veya hidrat oluşur.

• Bir karbonil grubunun hidrasyonu, sadece engellenmemiş aldehit gibi formaldehit ile ve yakındaki elektron çeken grupları içeren aldehitlerle iyi bir gem-diol verir.

• Geminal dioller, diollerin alt sınıfıdır ve bu da özel bir alkol sınıfıdır.

• Bir geminal-dioldeki iki hidroksil, bir su molekülünün kaybedilmesi ile kolayca bir karbonil veya keto grubuna C=O'ya dönüştürülür ve böylece diol bir keton haline gelir.





Alkollerin Additisyonu-Asetal Oluşumu

Aldehitler ve ketonlar asetaller oluşturmak üzere iki eşdeğer alkol ile reaksiyona girer. Bir asetalda aldehid veya ketondan elde edilen karbonil karbon tekli olarak iki OR"(alkoksi) grubuna bağlanır.

• Asetal terimi, bir aldehit veya ketondan türetilmiş, tek bir karbona bağlı iki OR grubuna sahip olan herhangi bir bileşiği belirtmektedir.

Asetal oluşumu

R’ = H veya alkilasetal

(2 eş)





Alkollerin Additisyonu-Asetal Oluşumu

Bir aldehit veya ketonun bir asetale dönüştürülmesi,

geri döndürülebilir bir reaksiyondur, bu nedenle bir

asetal, sulu asit ile muamele edilerek bir aldehite veya

ketona hidrolize edilebilir.

Bu reaksiyon da bir denge süreci olduğundan, hidroliz

için suyun aşırı miktarda kullanılması sağdan sürülür.





Koruyucu Grup Olarak Asetaller

Asetaller, aldehitler ve ketonlar için değerli koruma gruplarıdır.

• Asetallerin eklenmesi ve çıkarılması kolaydır ve çok çeşitli reaksiyon koşullarına dayanıklıdırlar.

• Asetaller baz, oksitleyici ajanlar, indirgeyici ajanlar veya nükleofiller ile reaksiyona girmezler.

• İyi koruma grupları, bir molekülün diğer yerlerinde gerçekleşen çeşitli reaksiyon koşullarından sağ kalmalı, ancak gerektiğinde hafif koşullar altında seçici olarak uzaklaştırılmalıdır.





Siklik Hemiasetallar

Asiklik hemiasetaller genel olarak dengesizdir ve dolayısıyla dengede önemli miktarda bulunmazlarsa da, beş ve altı üyeli halkalar içeren siklik hemiasetaller, kolaylıkla izole edilmiş kararlı bileşiklerdir.

Hemiasetal

yapıSiklik Hemiasetal

Bir C atomu;

• Bir OH grubuna,

• Bir OR grubuna

bağlıdır.

İşaretli C atomları;

• Bir OH grubuna,

• Bir halkanın parçası olan OR

grubuna bağlıdır.





Aldehitlerin Oksidasyonu

Aldehitler, karbonil karbona doğrudan bağlı bir hidrojen

atomu içerdiğinden, karboksilik asitlere

oksitlenebilirler; Yani, aldehitteki C—H bağı bir C—OH

bağı haline dönüştürülebilir.

Ketonların karbonil grubuna bağlı hidrojen atomu

bulunmadığından, benzer reaksiyon koşullarında

oksitlenmezler.





C─H bağı, C─O bağı ile yer değişir.

Oksidasyon





Karboksilik Asitler ve Esterler Giriş, İsimlendirme, Fiziksel Özellikler, Bazı Karboksilik Asitler, Karboksilik Asitlerin Asitliği

(Bazlarla Reaksiyon), Karboksilik Asit ve Esterleri İçeren Reaksiyonlar (Ester Oluşumu, Ester

Hidrolizi)





Giriş

Karboksilik asitler ve esterler, bir oksijen atomuna tek

başına bağlanmış bir karbonil grubu (C=O) içeren iki

organik molekül ailesidirler.

• Karboksilik asit bir karboksil grubunu (COOH) içerir.

• Bir ester karbonil karbona bağlı bir alkoksi grubu (OR) içerir.





Karboksilik Asitler ve Esterlerin İsimlendirilmesi

Karboksilik asitlere ve esterlere isim vermek için, IUPAC sistemindeki her fonksiyonel grubu tanımlayan son ekler kullanılır.

Karboksilik Asitlerin (RCOOH) İsimlendirilmesi

• IUPAC sisteminde karboksilik asitler, -oik asit sonekiyle tanımlanır.

• IUPAC sistemini kullanarak bir karboksilik aside isim vermek için:

• COOH grubunu içeren en uzun zinciri bulunur ve ana alkanın soneki -oik asit olarak değiştirilir.

• COOH grubu C1'e konulur ve karbon zincirinin geri kalanı numaralandırılır, ancak C1 isimde göz ardı edilir. Adlandırmanın diğer olağan kuralları uygulanır.






Çoğu basit karboksilik asitlerde yaygın isimlerde

(common names) kullanılır.

Bu isimlerinde sonek olarak -ik asit kullanır.





Aşağıdaki karboksilik asidi IUPAC kurallarına göre

isimlendiriniz.






Esterlerin RCOOR' İsimlendirilmesi

• Esterlerin isimleri, karboksilik asitlerin kök adlarından türetilir.

• Kök asit için formik asit, asetik asit ve benzoik asit gibi ortak adların kullanıldığı unutulmamalıdır. Dolayısıyla bu ortak kök adlar türevleri için de kullanılırlar.

• Bir ester, yapısında iki kısım içerir; bunların her biri ayrı olarak isimlendirilmelidir:

• Karbonil grubunu ihtiva eden ve bir karboksilik asitten türetilen RCO-grubu ve oksijen atomuna bağlı bir alkil grubu (R' olarak adlandırılır) şeklinde isimlendirilir.






Esterlerin RCOOR' İsimlendirilmesi

• IUPAC sisteminde, esterler –at sonek ile tanımlanır.

• Bir estere ismi vermek için:

• Bir alkil grubu olarak oksijen atomuna bağlı R 'grubuna isim

verilir.

• Ana karboksilik asidin -ik asit sonunu –at sonekine

dönüştürülerek RCO- grubuna isim verilir.





Doğal olarak elmalarda bulunun, aşağıdaki esteri IUPAC

kurallarına göre isimlendiriniz.





Karboksilik Asitlerin ve Esterlerin Fiziksel

Özellikleri

Karboksilik asitler ve esterler polar bileşiklerdir, çünkü

polar bir karbonil grubuna sahiptirler.

Karboksilik asitler aynı zamanda bir elektronegatif

oksijen atomuna bağlı bir hidrojen atomuna sahip

oldukları için molekül içi hidrojen bağıda yapabilirler.

Karboksilik asitler genellikle iki molekül içi hidrojen bağı

ile bir arada tutulan dimerler olarak bulunurlar.





Karboksilik Asitlerin ve Esterlerin Fiziksel

Özellikleri

Karboksilik asitler

• Esterlerden daha kuvvetli intermoleküler kuvvete sahiptirler ve benzer boyuttaki bileşiklerine kıyasla daha yüksek kaynama noktaları ve erime noktalarına sahiptirler.

• Karboksilik asitler, benzer boyuttaki alkollerden daha yüksek kaynama noktalarına ve erime noktalarına sahiptir.

• Diğer oksijen içeren bileşikler gibi, altı karbondan daha düşük sayılı karboksilik asit ve esterler suda çözünebilir.

• Yüksek molekül ağırlıklı bileşikler suda çözünmez çünkü molekülün polar olmayan kısmı, C—C ve C—H bağları polar karbonil grubundan daha büyük olur.





Bazı Karboksilik Asitler

Basit karboksilik asitlerin irrite edici veya kötü kokuları

vardır.

• Formik asit (HCO2H), en basit karboksilik asittir. Bazı

karıncaların zehirindeki ana bileşendir.

• Asetik asit (CH3CO2H) sirkedeki ekşi tadın sebebidir.

• Etanolün (CH3CH2OH) asetik aside oksidasyonu "kötü" ekşi

şarap tadını açığa çıkarır.






Ciltteki çeşitli kırışıklartı düzgünleştiren ve cilt dokusunu iyileştiren bazı cilt bakım ürünleri, α-hidroksi asitleri içerir.

• α-Hidroksi asitler karboksil grubuna bağlı karbon üzerinde bir hidroksil grubu içerir.

• Glikolik asit ve laktik asittir yaygın görülen iki önemli α-hidroksi asittir.

• Glikolik asit doğal olarak şeker kamışı içerisinde bulunur.

• Laktik asit ekşi sütün kendine özgü tadını verir.






Aspirin ve ibuprofen, bir karboksil grubu içeren yaygın

kullanılan ağrı kesiciler ve anti-inflamatuvar ajanlardır.

• Aspirin, prostaglandinlerin sentezini inhibe eder.

• Prostaglandinler, ağrıya, iltihaba ve çok çeşitli biyolojik fonksiyonlara

aracılık eden 20 karbon içeren karboksilik asitlerdir.

• Aspirin ağrıyı hafifletir ve iltihaplanmayı azaltır, çünkü bu

fizyolojik yanıtların her ikisinden sorumlu bileşikler olan

prostaglandinlerin araşidonik asitten sentezlenmesini önler.





Karboksilik Asitlerin Asitliği

Karboksilik asitler asittirler; Yani, proton donörleridir.

• Bir karboksilik asit suda eritildiğinde bir asit-baz reaksiyon

oluşur.

• Karboksilik asitler organik bileşiklerin diğer ailelerine göre daha

asidik iken, HCl veya H2SO4 gibi inorganik asitlere kıyasla zayıf

asitlerdir.

• Böylece, bir karboksilik asitin yalnızca küçük bir yüzdesi sulu

solüsyonda iyonize edilir.





Karboksilik asit H2O'ya bir proton verir ve konjüge bazı oluşur -

bir karboksilat anyonu;

Su bir proton kazanır ve konjuge asidi oluşur - H3O+.






Bazlarla Reaksiyonu

• Karboksilik asitler NaOH gibi bazlarla reaksiyona girerek suda

çözünür tuzlar oluştururlar. Örneğin;






Asit-baz reaksiyonları ile oluşan karboksilik asit tuzları

suda çözünür iyonik katılardır.

• Böylece, oktanoik asit gibi suda çözünmeyen bir karboksilik

asit, NaOH ile reaksiyona sokularak suda çözünür sodyum

tuzuna dönüştürülebilir.






Karboksilik asitlerin tuzları yaygın şekilde gıda koruyucuları olarak kullanılır.

• Sodyum benzoat, mantar gelişimini inhibe eder, alkolsüz içeceklerde kullanılan bir koruyucudur.

• Potasyum sorbat, pişmiş ve diğer gıdaların raf ömrünü uzatan bir katkı maddesidir.

Bu tuzlar bakteri veya mantarları öldürmez. Ürünün pH'sını arttırırlar, böylece mikroorganizmaların daha fazla çoğalmasını önlerler.





Karboksilik Asit ve Esterleri İçeren Reaksiyonlar

Karboksilik asitler ve esterler ortak bir reaksiyon

türüne sahiptir: Substitüsyon

Bir karboksilik asit veya ester (RCOZ) substitüsyon

reaksiyonuna girdiğinde, karbonil karbona bağlı Z (Z = OH

veya OR ') grubu, başka atom gruplarıyla (Y = OR' veya

OH) değiştirilir.






Ester Oluşumu

• Bir karboksilik asidin (RCOOH), bir asit katalizatörünün

varlığında bir alkol (R'OH) ile muamele edilmesi bir esteri

(RCOOR ') oluşturmaktadır. Bu reaksiyona Fischer

esterifikasyonu denir.

• Esterifikasyon, bir alkolün OR 'grubunun başlangıçtaki

karboksilik asitin OH grubunun yerini alması nedeniyle bir

substitüsyon reaksiyonudur.






Etil asetat,

• Etanol ve asetik asit esteridir.

• Renksiz bir sıvıdır.

• Karakteristik bir tatlı kokusu vardır.

• Tutkallar, oje çıkarıcılar, kafeinsiz çay, kahve ve sigaralarda

kullanılır.

• Solvent olarak kullanılmak üzere büyük ölçekli olarak

üretilmektedir.






Ester Hidrolizi

• Esterler, asit veya baz mevcudiyetinde su ile hidrolize edilir.

• Bir esterin (RCOOR ') bir asit katalizörü varlığında su ile

muamele edilmesi bir karboksilik asit (RCOOH) ve bir alkol

molekülü (R'OH) oluşturur.

• Bu reaksiyon bir hidrolizdir, çünkü bağlar suyla reaksiyona

girerek parçalanır.





En sık görülen doğal esterler triasilgliserollerdir.• Triasilgliseroller, her biri karbonil grubuna bağlı uzun bir karbon

zincirine (R, R 've R "olarak kısaltılır) sahip üç ester grubunu içerir.

• Triasilgliseroller lipitlerdir; Yani biyolojik sistemlerde bulunan suda

çözünmeyen organik bileşiklerdir. Hayvansal yağlar ve bitkisel yağlar

triasilgliserollerden oluşur.





AmidlerAmid, İsimlendirme, Fiziksel Özellikleri, Amidlerin Hidrolizi, İlginç Aminler ve Amidler,

Epinefrin ve ilgili bileşikler, Penisilin

Aminler ile ilişkili olduğu için "Bir Heteroatoma Tek Bağ İçeren Bileşikler" konusu içerisinde

de yer almaktadır.





Amidler

Amidler, bir azot atomuna bağlı bir karbonil grubu

içeren bileşiklerdir.

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.






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






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.






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





IUPAC terminolojisinde, aldehitler ........ sonekiyle

tanımlanır.

a. -al

b. -ial

c. -el

d. -ol

e. -il

Soru 1

Cevap : a





Bir aldehit ile bir …….’ nin tepkimye girmesi ile enamin

bileşikleri oluşur.

a. alken

b. 1º amin

c. alkol

d. 2º amid

e. 2º amin

Soru 2

Cevap : e





SORULARINIZ ?





Kaynaklar

Eren, M. 2015. Organik Kimya Ders Notları

• Prof. Dr. Meryem EREN’e teşekkürlerimle...

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.

Solomons TWD, Fryhle CB, Snyder SA (2016). Organic Chemistry. 12th Edition, Wiley.





Karbonil Grup (C=O) İçeren Bileşikler -...

Documents

Transcript of Karbonil Grup (C=O) İçeren Bileşikler -...