Elektrofiller ve Nükleofiller

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson
Download our mobile app to listen on the go
Get App

Questions and Answers

Aşağıdakilerden hangisi bir karbokatyonun tanımıdır?

  • Pozitif yüklü karbon atomları içeren bir iyondur. (correct)
  • Kararlı karbon atomu içeren bir iyondur.
  • Negatif yüklü karbon atomu içeren bir iyondur.
  • Nötr karbon atomu içeren bir iyondur.

Sp² hibritleşmesi hangi geometrik şekle yol açar?

  • Dört yüzlü
  • Doğrusal
  • Piramidal
  • Düzlemsel üçgen (correct)

Bir karbonanyonun bir elektrofil ile reaksiyona girmesinin temel nedeni nedir?

  • Nükleofil olarak davranması (correct)
  • Pozitif yüke sahip olması
  • Lewis asidi olarak davranması
  • Nötr yüke sahip olması

Bir karbonanyonun bir karbokatyondan farklı olarak hangi hibritleşmeye sahip olduğu söylenebilir?

<p>sp³ hibritleşmesi (A)</p> Signup and view all the answers

Aşağıdakilerden hangisi karbokatyonlar ve karbonanyonlar arasındaki temel bir farktır?

<p>Karbokatyonların elektrofil, karbonanyonların nükleofil olması (A)</p> Signup and view all the answers

Bir Lewis bazının bir karbon atomunun pozitif merkezini aradığı durumda, kimyacılar bu tür bir türü ne olarak adlandırır?

<p>Nükleofil (A)</p> Signup and view all the answers

Tahmin edilen bir kimyasal reaksiyonda, belirli bir karbon atomunun bir elektrofil olarak davranmasının olası nedeni nedir?

<p>Bağ polaritesi nedeniyle elektron açısından fakir olması (B)</p> Signup and view all the answers

Kimyasal bir bağın homolitik kırılmasıyla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

<p>Her fragment bağ elektronlarından birini alır. (B)</p> Signup and view all the answers

Bir molekülün heterolitik bağ kırılması düşünüldüğünde, aşağıdaki sonuçlardan hangisi beklenir?

<p>Katyon ve anyon oluşumu (C)</p> Signup and view all the answers

Aşağıdakilerden hangisi heterolizin doğru bir açıklamasıdır?

<p>Atom B'nin atom A'dan daha elektronegatif olduğu durumlarda A:B → A⁺ + B⁻ şeklinde ilerler. (B)</p> Signup and view all the answers

Bir karbon atomuna bağlı bir bağın heterolizi hangi ürünleri oluşturabilir?

<p>Bir karbokatyon veya bir karbonanyon (D)</p> Signup and view all the answers

Moleküler formülü aynı ancak farklı atom bağlantılarına sahip bileşikler ne olarak adlandırılır?

<p>Konstitüsyonel izomerler (A)</p> Signup and view all the answers

Moleküler formülleri aynı ve atom bağlantıları aynı, ancak uzayda farklı düzenlemelere sahip bileşikler ne olarak bilinir?

<p>Stereoizomerler (A)</p> Signup and view all the answers

Enantiyomerler arasındaki temel ilişki nedir?

<p>Birbirlerinin süperpoze edilemeyen ayna görüntüleri olmaları (B)</p> Signup and view all the answers

Aşağıdakilerden hangisi kiral bir molekül için evrensel bir testtir?

<p>Molekülün ayna görüntüsüyle süperpoze edilememesi (C)</p> Signup and view all the answers

Bir karbon atomunun kiral olarak kabul edilmesi için kaç farklı gruba bağlı olması gerekir?

<p>Dört (D)</p> Signup and view all the answers

Aşağıdaki moleküllerden hangisi kiral değildir?

<p>Ayna görüntüsüyle süperpoze edilebilen bir molekül (B)</p> Signup and view all the answers

Enantiyomerler ile ilgili hangi ifade doğrudur?

<p>Benzer kimyasal ve fiziksel özellikleri paylaştıkları, ancak kiral maddelere karşı farklı davrandıkları durumlar (B)</p> Signup and view all the answers

Bir molekülün R veya S konfigürasyonunu belirlemek için Cahn-Ingold-Prelog öncelik kuralları kullanılırken, aşağıdaki faktörlerden hangisi önceliği belirlemede en önemlidir?

<p>Atom numarası (D)</p> Signup and view all the answers

R,S sistemini kullanarak bir kiral merkezin konfigürasyonunu atarken, en düşük öncelikli grubun moleküldeki konumu nasıl olmalıdır?

<p>Gözlemciden uzağa bakmalı (C)</p> Signup and view all the answers

A polarimetre cihazında ışığın dönüşü gözlemlenmez ise bu hangi anlama gelir?

<p>Substance polairmetrede kiraldir ve eşit miktarda enantiyomer içerir (B)</p> Signup and view all the answers

Bir karisimin, esit miktarda enantiyomerler içermesi durumuna nee isim verilir?

<p>Rasemik (C)</p> Signup and view all the answers

Enantiyomerler hangi bakimdan farklilik gostermezeler?

<p>Dönme (C)</p> Signup and view all the answers

Diasteromerler hangi ozellige sahip degillerdir?

<p>Farkli merkezlerinin ayni konfigürasyonda olmasi (B)</p> Signup and view all the answers

Diasteromerleri enantiyomerlerden ayiran temel fark nedir?

<p>Enantiyomerler ayna goruntusudur ama diasteriomerler degildir (D)</p> Signup and view all the answers

Jeometrik Izomerler olusmasindaki temel etken nedir?

<p>Cift baglar veya halkali yapi nedeniyle atomun sinirli donuse sahip olmasi (B)</p> Signup and view all the answers

Aşağidaki molekullerden hangisinde Jeometrik Izomerlenme beklenmez?

<p>Tek bağda karbon atomlarının her birinin farklı iki gruba bağlı olduğu. (D)</p> Signup and view all the answers

Cis izomerinin aynı tarafında ne bulunur?

<p>Ayni atomalar (C)</p> Signup and view all the answers

Cis ve Trans izomerlligin interconversionu nasil saglanir?

<p>Asit katan olarak (D)</p> Signup and view all the answers

Cis izomerleri trans izomerlerlere nazaran neden daha Karasizdir?

<p>Hacimsel EtkilesIMDEN dolayi (B)</p> Signup and view all the answers

Aşağidaki hangi bileşikler Cis-Trans İzomerleri olamaz?

<p>CH3CH=CH2 (C)</p> Signup and view all the answers

Izomerligin onemi denildiginde asagidaki hangisi akla gelir?

<p>Molekulerin kimyasal ve Fizksel yapilarida farklilik olmasi nedeniyle farkliliklarin ortaya cikmasi (A)</p> Signup and view all the answers

Talosomide ilacı hangi rahatsızlığı gidermede kadınlar tarafından hamilelikte kullanılırdı?

<p>Bulanti (A)</p> Signup and view all the answers

Biyolojik sistemde bir ilacın (S) enantiyomerik yapiya dönüsmesi durumunda hangi sorunlarla karsilasila bilirdi?

<p>Enantiomerin (R) 'nin beklenmeyen yan etkisinin olusması (A)</p> Signup and view all the answers

Moleküllerdeki dört farklı atom veya grubu derecelendiriken hangi atom numarası derecelendirmesinde en dusuk olarak kabul edilir?

<p>Hidrojen (D)</p> Signup and view all the answers

Aşağıdakilerden hangisi nükleofil tanımına en uygundur?

<p>elektron çifti veren (B)</p> Signup and view all the answers

Aşağıdakilerden hangisi elektrofil tanımına en uygundur?

<p>elektron çifti kabul eden (B)</p> Signup and view all the answers

Bond cleavage nedir?

<p>bir kimyasal bağın kırılması (C)</p> Signup and view all the answers

Homolitik cleavage ile ilgili hangisi doğrudur?

<p>kırılan bağ elektronları iki atom arasında eşit paylaşılır (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Karbokatyon nedir?

Pozitif yüklü bir karbon atomu içeren iyon.

Karbonanyon nedir?

Negatif yüklü bir karbon atomu içeren iyon.

Karbokatyon

Pozitif yüklü karbon içeren iyondur. Elektrofildir.

Karbonanyon

Negatif yüklü karbon içeren iyondur. Nükleofildir.

Signup and view all the flashcards

Bağ Kopması nedir?

Bir kimyasal bağın bölünmesidir.

Signup and view all the flashcards

Homolitik Kopma nedir?

Kovalent bağın her fragmanın bir elektron alarak kırılması.

Signup and view all the flashcards

Heterolitik Kopma nedir?

Kovalent bağın bir türün her iki elektronu alarak kırılması.

Signup and view all the flashcards

Nükleofil nedir?

Bir Lewis bazının pozitif bir merkez aradığı tepkime türü.

Signup and view all the flashcards

İzomer nedir?

Aynı moleküler formüle sahip farklı bileşikler.

Signup and view all the flashcards

Yapısal İzomerler (Konstitüsyonel izomerler) nedir?

Aynı moleküler formüle sahip, farklı atom bağlantıları olan izomerler.

Signup and view all the flashcards

Stereoizomerler nedir?

Aynı atom bağlantısına sahip, farklı 3D düzenlemelere sahip izomerler.

Signup and view all the flashcards

Enantiyomerler nedir?

Üst üste konamayan ayna görüntüsü olan stereoizomerler.

Signup and view all the flashcards

Diastereoizomerler nedir?

Ayna görüntüsü olmayan stereoizomerler.

Signup and view all the flashcards

Stereoizomerler (Uzaysal İzomerler) nedir?

Aynı moleküler formüle, aynı bağlara, farklı uzaysal düzenlemeye sahip bileşikler.

Signup and view all the flashcards

Enantiyomerler & Kiralite nedir?

Ayna görüntüsü olan ve üst üste konamayan stereoizomerler.

Signup and view all the flashcards

Süperpoze Olmama(Üst üste konamama) nedir?

Bir molekülün ayna görüntüsüyle çakışamaması.

Signup and view all the flashcards

Kiral Karbon Atomu nedir?

Dört farklı atom veya gruba bağlı karbon atomu.

Signup and view all the flashcards

Enantiyomerler ve Kiralite nedir?

Moleküllerin ayna görüntülerinin üst üste konamaması durumu.

Signup and view all the flashcards

Cahn-Ingold-Prelog öncelik kuralları nedir?

Kirallik merkezlerini ve geometrik izomerleri adlandırmak için kullanılan kurallar.

Signup and view all the flashcards

R,S-Sistemi nedir?

Moleküldeki atomların uzaysal düzenlemesini tanımlamak için kullanılan sistem.

Signup and view all the flashcards

Öncelik Alt Kuralları

Aynı atoma bağlı atomlar arasında ilk farkı bulma.

Signup and view all the flashcards

Enantiyomerlerin Özellikleri nedir?

Enantiyomerlerin fiziksel özelliklerinin aynı olması fakat polarize ışığı farklı yönlerde çevirmesi.

Signup and view all the flashcards

Optikçe Aktif Madde nedir?

Polarize ışığı döndüren maddeler.

Signup and view all the flashcards

Optikçe İnaktif Madde nedir?

Polarize ışığı döndürmeyen maddelerdir. Enantiyomerlerin eşit karışımıdır(rasemik karışım).

Signup and view all the flashcards

Rasemik Karışım nedir?

Eşit miktarda enantiyomer içeren karışım(50:50).

Signup and view all the flashcards

Diastereoizomerler Nedir?

Ayna görüntüsü olmayan stereoizomerler. (Aynı taraf/karşı taraf düzenlemesi)

Signup and view all the flashcards

Geometrik (cis/trans) izomerler nedir?

Aynı moleküler formüle sahip, farklı bağ bağlantıları olan, aynı yada zıt tarafta bulunan izomerler.

Signup and view all the flashcards

Cis- izomer nedir?

Aynı atomların molekülün aynı tarafında olduğu izomerdir.

Signup and view all the flashcards

Trans-izomer nedir?

Aynı atomların molekülün farklı taraflarında olduğu izomerdir.

Signup and view all the flashcards

Levorotatory Bileşik nedir?

Doğrusal olmayan, polarize ışığı sola çeviren(saat yönünde) bileşik.

Signup and view all the flashcards

Dextrorotatory Bileşik nedir?

Doğrusal olmayan, polarize ışığı sağa çeviren(saat yönünün tersine) bileşik.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

İşte sağlanan metinden oluşturulan çalışma notları:

Elektrofiller ve Nükleofiller

  • Elektrofiller ve nükleofiller organik kimyada önemli reaktif türleridir.

Karbokatyon

  • Karbokatyon, pozitif yüklü bir karbon atomu içeren bir iyondur.
  • Karbokatyon terimi, yalnızca pozitif yüklü karbon atomuna değil, molekülün tamamına atıfta bulunur.
  • Bir karbokatyonun bir veya daha fazla pozitif yükü olabilir.
  • Karbokatyonlar, karbon atomunun p orbitallerinin elektron kaybı nedeniyle serbest olması nedeniyle genellikle kararsızdırlar.
  • Bu, karbokatyonları çok reaktif hale getirir.
  • Karbokatyonlar tipik olarak sp² hibridizasyonu gösterir.
  • Pozitif yüklü bir karbon atomunun etrafında yalnızca üç bağ olabilir.
  • Karbon atomunun geometrisi trigonal düzlemdir.

Karbanyon

  • Karbanyon, negatif yüklü bir karbon atomu içeren bir iyondur.
  • Karbokatyondan farklı olarak, negatif yüklü karbon atomu sp³ hibridize edilmiştir ve geometrisi piramidaldir.
  • Karbon atomunun en dıştaki orbitalleri sekiz elektrona sahip olarak oktet kuralına uyar.
  • Karbanyonlar neredeyse her zaman bir nükleofil gibi davranır ve elektrofillerle reaksiyona girebilir.

Karbokatyon ve Karbanyon Arasındaki Fark

  • Karbokatyon pozitif yüklü bir karbon atomundan oluşan bir iyondur, karbanyon ise negatif yüklü bir karbon atomundan oluşan bir iyondur.
  • Karbokatyonlar sp² hibridize edilirken, karbanyonlar sp³ hibridize edilir.
  • Karbokatyonların geometrisi trigonal düzlemdir, karbanyonların geometrisi ise piramidaldir.
  • Karbokatyonlar elektrofiller gibi davranırken, karbanyonlar kimyasal reaksiyonlarda nükleofiller gibi davranır.

Elektrofiller ve Lewis Bazları

  • Karbanyonlar, elektron çiftlerini bağışlayabilecekleri ve böylece negatif yüklerini nötrleştirebilecekleri bir proton veya başka bir pozitif merkez arayan Lewis bazlarıdır.
  • Bir Lewis bazının bir protondan farklı olarak özellikle bir karbon atomunu aradığı durumlarda bu, bir nükleofil terimiyle tanımlanırken, bu terimin "nükleo" bölümü atomun pozitif merkezini ifade eden çekirdekten gelir.
  • Bir nükleofil, pozitif yüklü bir karbon atomu gibi pozitif bir merkez arayan bir Lewis bazıdır.
  • Bağ polaritesi nedeniyle elektron bakımından zayıf olan, ancak karbokatyon olmayan karbon atomları da elektrofil olabilir ve Lewis bazlarının elektron bakımından zengin merkezleriyle reaksiyona girebilir.
  • Elektrofiller aynı zamanda Lewis asitleri (elektron çifti alıcıları) ve nükleofiller Lewis bazları (elektron çifti vericileri) olduğundan, karbon atomuyla bir bağ oluşturmak için biri veya diğeri reaksiyona girdiğinde genellikle elektrofiller veya nükleofillerdirler.

Bağ Kopması

  • Bağ kopması, kimyasal bir bağın yarılmasıdır.
  • İki tür bağ kopması vardır: homolitik ve heterolitik.

Homolitik Kopma

  • Homolitik kopma, bir kovalent bağın, her bir parçanın paylaşılan elektronlardan birini alacak şekilde kırılmasıdır.
  • Bir bağ koptuğunda ve her bir parça bağın elektronlarından birini aldığında, bu işleme homoliz denir.
  • Homoliz, eşleşmemiş elektronlara sahip parçalar üretir ve bunlara radikaller denir.
  • Homolitik kopma, eşleşmemiş valans elektronlara sahip atomlar olan serbest radikaller üretir.

Heteroliz

  • Heteroliz veya heterolitik bölünme, bir kovalent bağın, önceden bağlı bir türün diğer türden orijinal bağ elektronlarının her ikisini de aldığı bir işlemidir.
  • Nötr bir molekülün heterolitik bağ kopması sırasında bir katyon ve bir anyon oluşacaktır.
  • Çoğu zaman daha elektronegatif olan atom, anyonik hale gelirken, daha elektropozitif olan atom katyonik hale gelen elektron çiftini tutar.
  • Heterolitik bölünme neredeyse her zaman tekli bağlarda meydana gelir ve işlem genellikle iki parça türü üretir.
  • Heterolitik kopmada bir atom paylaşılan elektronların her ikisini de alır.
  • Bir bağın polarizasyonu genellikle bağla birleşen atomların farklı elektronegatifliklerinden kaynaklanır.
  • Elektronegatiflikteki fark ne kadar büyük olursa polarizasyon da o kadar büyük olur.
  • Verilen örnekte atom B, A'dan daha elektronegatiftir.
  • Bir karbon atomuna olan bağın heterolizi, iki iyondan birine yol açabilir: karbon atomunda pozitif yük olan karbokatyon veya karbon atomunda negatif yüke sahip karbanyon.
  • Karbokatyonlar elektron eksikliğindedir, valans kabuğunda yalnızca altı elektrona sahiptir ve bu nedenle Lewis asitleridir.
  • Karbanyonlar elektron bakımından zengindir, anyonlardır ve paylaşılmamış bir elektron çiftine sahiptirler, bu nedenle Lewis bazlarıdır ve buna göre reaksiyona girerler.

İzomerler

  • İzomerler, aynı moleküler formüle sahip farklı bileşiklerdir.
  • Aynı moleküler formüle sahip iki veya daha fazla farklı bileşiğe izomer denir.
  • İki ana izomer sınıfı vardır ve bu ana sınıfların altında daha fazla izomer sınıflandırması bulunmaktadır.
  • İzomerlerin alt bölümleri şunlardır: yapısal izomerler ve stereoizomerler.

Yapısal İzomerler (yapısal izomerler)

  • Farklı moleküler formüle sahip farklı bileşiklere izomer denir ve farklı bağlantılara sahip oldukları için (hangi atomun hangisine bağlı olduğu) onlara yapısal izomer veya yapısal izomerler diyoruz.
  • Yapısal bir izomer (aynı zamanda yapısal izomer olarak da bilinir), iki veya daha fazla organik bileşiğin aynı moleküler formüle sahip olduğu, ancak farklı yapılara sahip olduğu bir izomerdir.
  • Aşağıdaki iki molekül aynı kimyasal formüle sahiptir, ancak metil grubunun yerleri farklı olduğu için farklı moleküllerdir.
  • Yapısal izomerler, atomları farklı şekillerde bağlanan bileşiklerdir ve bunun türleri iskeletsel, işlevsel ve konumsaldır (örneğin 2-metilpropan ve bütan).
  • Dimetil eter ve metanol, aynı moleküler formüle sahip, ancak atomlar arasındaki farklı bağlantılar nedeniyle farklı yapılara sahip oldukları için yapısal izomerlerdir.

Stereoizomerler (uzaysal izomerler)

  • Stereoizomerler (uzaysal izomerler), aynı moleküler formüle ve aynı bağ bağlantısına sahip, ancak uzayda (3D'de) farklı düzenlemelere (oryantasyona) sahip farklı bileşiklerdir.
  • İki tür stereoizomer vardır: enantiomerler ve diastereomerler.
  • Stereoizomerler, iki genel kategoriye ayrılabilir: birbirinin enantiomerleri olanlar ve birbirinin diastereomerleri olanlar.
  • Enantiomerler, molekülleri üst üste bindirilemeyen birbirinin ayna görüntüleri olan stereoizomerlerdir.
  • Tüm diğer stereoizomerler diastereomerlerdir.
  • Ayna görüntüleri olmayan stereoizomerler diastereomerlerdir.
  • Sadece kiral olan bileşiklerde enantiomerler oluşur.
  • Kiral bir molekül ve ayna görüntüsüne bir enantiomer çifti denir. Aralarındaki ilişkiye enantiomerik denir.
  • Bir molekülün veya herhangi bir nesnenin kiralliğinin evrensel testi, molekülün veya nesnenin ayna görüntüsü üzerinde üst üste bindirilememesidir.
  • Üst üste bindirilebilirlik, bir nesnenin başka bir nesnenin üzerine yerleştirilebilme özelliğidir, genellikle her ikisi de görünür olacak şekilde.
  • Dört farklı atom veya grupla doğrudan bağlı olan bir karbon atomu kiraldir ve hibridizasyonu sp³ olmalıdır.
  • Sp³ hibridizasyonlu karbon, ayna görüntüsüne süperpoze edilebilirse ve bu nedenle akiral ise 1, 2 veya 3 farklı atoma veya gruba bağlanır.
  • Bir molekülün ayna görüntüsünü nasıl çizeceğinizi öğrenmek önemlidir, gereken tek şey bir ayna hayal etmek ve ne göreceğinizi çizmektir.

Enantiomerler ve Kirallik

  • Ayna görüntülerinde süperpoze edilemeyen moleküller kiraldir.
  • Kirallığın varlığı, enantiomerlerin varlığı için gerekli ve yeterli koşuldur; yani.
  • Bir bileşik kiral ise, enantiomerler olarak var olabilir ve akiral ise enantiomerler olarak var olamaz.
  • Enantiomerler, birbirinin ayna görüntüsü olan ve ayna görüntülerinde üst üste bindirilemeyen stereoizomerlerdir.
  • Başka bir deyişle, bir izomer bir aynaya bakıyorsa göreceği, diğeridir. İki izomer (orijinal bir a ve ayna görüntüsü b) farklı bir uzaysal düzenlemeye sahiptir ve bu nedenle birbirlerinin üzerinde süperpoze edilemezler. Tüm enantiomerler kiraldir.
  • Enantiomerlerin fiziksel özellikleri, erime noktası, kaynama noktası, renk, sertlik, yoğunluk vb. Dahil olmak üzere aynıdır, optik aktivite dışında.
  • Enantiomerler, sadece kiral maddelerle etkileşimleri farklı davrandığı durumlar dışında aynı özelliklere sahiptir. Yani bir enantiomer çifti farklı şekilde reaksiyona girer.

Enantiomerleri Adlandırma: R,S Sistemi

  • Enantiomerler arasındaki fark çok önemlidir, çünkü enantiomerlerden biri ilaç olarak kullanılabiliyorken, diğeri zehirli olabilir.
  • Enantiomerlerin konfigürasyonunu nasıl belirleyeceğinizi öğrenmek önemlidir ve şimdi bunu nasıl yapacağımızı göreceğiz.
  • Kiralite merkezlerini ve geometrik izomerleri adlandırmak için Cahn-Ingold-Prelog öncelik kuralları kullanılır.
  • Bu kurallar, kiralite merkezine bağlı grupların önceliğini belirlemek için kullanılır ve atom numarasına ve ilk farklılık noktasına dayanır.
  • En basit ve en genel durumda, bir kiralite merkezi, dört farklı gruba bağlı bir atomla karakterize edilir (örneğin tetrahedral), bu nedenle süperpoze edilemeyen bir ayna görüntüsüne sahiptir. Kiral merkez terimi son derste kullanılmıştır.
  • Bir R veya S konfigürasyonu atamak için; İlk adım, her bir kiralite merkezini belirlmektir.
  • Ardından, her birine öncelik atayın (yüksek = 1'den düşük = 4'e)
  • Her bir kiralite merkezindeki gruba atom numarasına göre öncelik atanır.
  • Ardından en düşük öncelikli grubu σ bağı olan C-(4. öncelikli grup) boyunca bakıyormuş gibi sizden uzağa doğru konumlandırın.
  • Ardından üç yüksek öncelikli grubun öncelik sırasının bağıl yönünü (1'den 2'ye ve 3'e) belirleyin.
  • Saat yönünde ise R-stereoizomerdir. Saat yönünün tersine ise S-stereoizomerdir.
  • Alt kurallar; aynı atom bağlanmışsa, birer atom hareket ettirerek ilk fark için arayın, farkın ilk noktasını bulun ve kuralları oraya uygulayın.
  • Çoklu bir bağla karşılaşılırsa, atomlar aynı sayıda tekli bağla bağlıymış gibi davranın, örn. örneğin; C=C çift bağı 2 C-C tekli bağ ve C=O çift bağı 2 C-O tekli bağ olarak işlenir.

Özet

  • Kural 1: Doğrudan kirallik merkezine bağlı dört atoma bakın ve bunları atom numarasına göre sıralayın. En yüksek atom numarasına sahip atom en yüksek sıralamaya sahiptir (birinci) ve en düşük atom numarasına sahip atom (genellikle hidrojen) en düşük sıralamaya sahiptir (dördüncü).
  • Kural 2: Bir karar alt bileşende ilk atomları sıralayarak verilemezse, kirallik merkezinden uzaktaki ikinci, üçüncü veya dördüncü atomlara ilk fark bulunana kadar bakın.
  • Kural 3: Çoklu bağlı atomlar, aynı sayıda tek bağlı atoma eşdeğerdir.
  • Konfigürasyonu belirlemek için kullanılan dizi kurallarının bir örneği şeklindeki (-)-laktik asittir.
  • Sıra kuralı 1, -OH'ın 1. ve -H'ın 4. sırada olduğunu belirtir, ancak -CH3 ve -CO2H arasındaki farkı belirlememize izin vermez, çünkü her iki grupta da ilk atom olarak karbon vardır. Bununla birlikte, sıra kuralı 2, -CO2H'ın -CH3'ten daha yüksek olduğunu söyler, çünkü O (CO2H'deki en yüksek ikinci atom) H'den (CH3'teki en yüksek ikinci atom) daha yüksektir. Şimdi molekülü döndürün, böylece dördüncü sırada yer alan (-H) grubu arkaya, gözlemcinin uzağına doğru yönlendirilir. 1 (-OH)'dan 2 (-CO2H)'ye ve 3 (-CH3)'e kavisli bir ok saat yönünde (direksiyonun sağa dönüşü) olduğundan, (-)-laktik asit R konfigürasyonuna sahiptir. Aynı prosedürün (+)-laktik asitte uygulanması karşıt atamaya yol açar.

Optik Aktivite

  • Enantiomerler (aynı zamanda optik izomerler olarak da adlandırılır) aynı fiziksel özelliklere, örneğin erime noktalarına ve kaynama noktalarına sahiptir, ancak çözeltilerinin düzlem polarize olmuş ışığı döndürme yönünde farklılık gösterirler.
  • Optik izomerizm, bir stereoisomerizm biçimidir. Optik izomerizmde; izomerizm tetrahedral bir merkezde bulunur. Tetrahedral merkezden, dört başka atoma veya tekli bağlara (sp³ hibridizasyonu) bağlanmış bir C atomu demek istiyoruz.
  • Geometrik izomer olmayan stereoizomerlere optik izomerler denir. Optik izomerler, ikame edilmiş grupların molekülün bir veya daha fazla atomunun etrafındaki yerleşiminde farklılık gösterir.
  • İsimlerini düzlem polarize edilmiş ışıkla etkileşimleri nedeniyle almışlardır.
  • Daha önce bahsettiğimiz gibi, bir enantiomer çiftini oluşturan bileşiklerin tüm özellikleri aynıdır.
  • Kaynama noktaları, erime noktaları, tipik organik solventlerdeki çözünürlük, bir enantiomer çiftindeki her iki bileşik için aynıdır, ancak iki enantiomer arasındaki en büyük fark, düzlem polarize olmuş ışıkla nasıl etkileşim kurduklarıdır.
  • Düzlem polarize olmuş ışık: Tüm titreşimlerin aynı düzlemde olması için bir nicol prizmasından veya başka bir polarize ortamdan geçirilmiş ışıktır.
  • Vektörler tek bir yönde hizalanmaya zorlanırsa, ışığın düzlem polarize olduğu söylenir.
  • Dönme açısı, bir polarimetre ile ölçülebilir. Optik olarak aktif bir organik molekül çözeltisi bir örnek tüpüne yerleştirilir, düzlem polarize edilmiş ışık tüpten geçirilir ve polarizasyon düzleminin dönüşü meydana gelir. Işık daha sonra bir analizatör adı verilen ikinci bir polarizatörden geçer. Analizörü geçene kadar döndürerek, yeni polarizasyon düzlemini bulabilir ve ne kadar dönüşün gerçekleştiğini söyleyebiliriz.
  • Dönme miktarını belirlemeye ek olarak, yönü de bulabiliriz.
  • Gözlemcinin doğrudan analizöre doğru baktığı bakış açısından, bazı optik olarak aktif moleküller polarize edilmiş ışığı sola (saat yönünün tersine) döndürür ve levorotatery olarak adlandırılırken, diğerleri polarize edilmiş ışığı sağa (saat yönüne) döndürür ve dekstrorotatery olarak adlandırılır.
  • Geleneksel olarak sola dönüşe eksi işareti (-) verilir ve sağa dönüşe artı işareti (+) verilir.
  • Örneğin, (-)-Morfin levorotaterydir ve (+)-sakkaroz dekstrorotaterydir.
  • Optik olarak aktif madde:
  • Bir madde, polarize olmuş ışığın düzlemini döndürürse optik olarak aktiftir.
  • Şimdi, polarize olmuş bir ışık bir polarimetredeki bir numuneden geçtiğinde iki olasılık vardır:
    1. Polarize olmuş ışık herhangi bir yansıma olmadan düz geçer; bu,
  • Polarimetredeki maddenin kiral olmadığı anlamına gelir (bunu umursamıyoruz).
  • VEYA
  • Polarimetredeki madde, iki enantiomerin eşit bir karışımıdır. Bu durumlarda,
  • Maddenin optik olarak inaktif olduğunu söylüyoruz.
  • Optik olarak inaktif
  • Maddeler, polarize olmuş ışığı döndürmeyen maddelerdir. Bir enantiomerlerin eşit karışımına Rasemik karışım denir.
  • Rasemik karışım:
  • eşit miktarlarda enantiomer içeren bir karışımdır (50:50), yani (kiral molekül ve ayna görüntüsü).
  • Rasemik karışım optik olarak inaktiftir, çünkü bir molekül polarize edilmiş ışığı örneğin 50° sağa döndürecek, diğer enantiomerler polarize edilmiş ışığı sola 50° döndürecektir, böylece birbirlerini iptal ederler (elde edilen sıfırdır).
    1. Bir polarimetrenin polarize olmuş ışığı bir numuneden geçtiğinde ikinci olasılık, maddenin doğasına bağlı olarak polarize olmuş ışığın ya sola ya da sağa döndürülmesidir.
  • Böyle bir dönüş meydana gelirse, maddenin optik olarak aktif olduğunu söyleriz. Bir maddenin optik olarak aktif olabilmesi için kiral olması ve ya tek enantiomer veya eşitsiz enantiomer karışımı (birinin fazlalıkta bulunması) olması gerekmektedir.

Diastereomerler

  • Diastereomerler ayna görüntüsü olmayan stereoisomerlerdir. İki enantiomer arasındaki ilişkiyi tanımlamak için sağ-el/sol-el benzetmesini kullandığımız için, diastereomerler arasındaki ilişkinin farklı kişilerin ellerinden oluşan bir benzetmelenmesiyle ilişkilendirilebilir.
  • Eliniz ve arkadaşınızın eli birbirine benziyor, ancak aynı değiller ve ayna görüntüleri değiller. Diastereomerler için de aynı durum geçerlidir: benziyorlar, ancak aynı değiller ve ayna görüntüleri değiller.
  • Dördün stereoisomer yukarıdaki şekilde gruplandırılabilen ve ikişerli çiftler olarak gösterilebilen iki enantiomer'dir.
  • 2S,3S (soldan ikinci izomer) stereoizomeri, 2R,3R'nin (soldan ilk izomer) aynasıdır ve 2S,3R (soldan dördüncü izomer) stereoizomeri, 2R,3S'in (soldan üçüncü izomer) aynasıdır.
  • Peki, ayna görüntüsü olmayan iki molekül arasındaki ilişki nedir?
  • Örneğin 2R,3R (soldan birinci izomer) ve 2R,3S (soldan üçüncü izomer) izomeri arasındaki ilişki nasıldır?
  • Stereoizomerdirler, ancak enantiomer değillerdir.
  • Böyle bir ilişkiyi tanımlamak için yeni bir terime ihtiyacımız var: diastereomer.
  • Enantiomerler ve diastereomerler arasındaki farklılığa dikkatlice bakın:
  • Enantiomerler tüm kirallık merkezlerinde zıt yapılara sahiptirken, diastereomerler bazı (bir veya daha fazla) kirallık merkezinde zıt ve diğerlerinde aynı yapıya sahiptir.

Geometrik (cis/trans) izomerler

  • Geometrik izomerler, aynı moleküler formüle, aynı bağ bağlantısına sahip ancak atomları farklı eşdeğer olmayan konumlarda bulunan izomerlerdir.
  • Geometrik izomerler, bir karbon-karbon bağı etrafındaki kısıtlanmış dönüşün bir sonucu olarak ortaya çıkar. C-C bağı etrafındaki kısıtlanmış dönüş iki farklı durumda ortaya çıkabilir:
  • (a) Çift bağlı bir durumda
  • (b) Siklik bir bileşikte
  • Bu, geometrik izomerlerin yalnızca çift bağlar ve/veya siklik yapılar içerdiğimizde ortaya çıkabileceği anlamına gelir.
  • Cis izomeri, molekülün aynı tarafındaki aynı atomlara sahipken, trans izomeri onları molekülün zıt taraflarında bulundurur.
  • Her iki molekülde de atomların bağlanma sırası aynıdır.
  • Geometrik izomerlerin var olabilmesi için, molekülde bir bağ etrafındaki serbest dönüşü engelleyen katı bir yapı bulunmalıdır.
  • Bu durum, çift bağ veya halka ile ortaya çıkar. Ek olarak, geometrik izomerlerin oluşabilmesi için iki karbon atomunun da iki farklı grup bağlı olması gerekir.
  • Bir alkende bulunan çift bağ, bağın yapısı nedeniyle serbestçe dönemez (çift bağlar dönmez).
  • Bu nedenle, 2-bütilen molekülünü inşa etmenin iki farklı yolu vardır (aşağıdaki şekle bakın). Aşağıdaki resim, cis-2-bütilen ve trans-2-bütilen olarak adlandırılan iki geometrik izomeri göstermektedir.
  • Cis-trans izomerizmi, disübstitüe edilmiş alkenlerle sınırlı değildir. Her çift bağ karbonu iki farklı gruba bağlandığında oluşur. Ancak bir çift bağ karbonlarından biri iki özdeş gruba bağlanmışsa o zaman cis-trans izomerizm mümkün değildir.
  • Alkenlerdeki cis-trans izomerizmi için gereklilik. Karbonlarından birinin iki özdeş gruba bağlandığı bileşikler, cis-trans izomerleri olarak var olamaz. Yalnızca her iki karbon da iki farklı gruba bağlandığında cis-trans izomerler mümkündür.
  • Cis ve trans alken izomerlerinin birbirine dönüşümü kendiliğinden meydana gelmese de, kuvvetli bir asit katalizörü ile alkenin işlenmesiyle elde edilebilir.
  • Cis izomerini trans izomerine dönüştürürsek ve dengeye ulaşmalarına izin verirsek, aynı dengede olmadıklarını görürüz. Trans izomeri, cis izomerine göre %76 daha fazla tercih edilir.
  • Cis alkenler, trans izomerlerinden daha kararsızdır; bunun nedeni, çift bağdaki büyük sübstitüentlerin aynı tarafta meydana gelen sterik (uzamsal) girişimidir.
  • Benzer şekilde cycloalkan yapısı nedeniyle cycloalkaneler iki tarafı bulunur. Bunun sonucu olarak, izomerler sübstitüe edilmiş cycloalkanlarda bulunabilmektedir.
  • Mesela, iki adet 1,2-dimetilsiklopropan izomeri bulunmaktadır. Bu izomerlerden birinde iki metil grubu halkanın aynı sırasında iken ötekinde izomerde ise iki metil grubu halkanın zıt taraflarında bulunmaktadır.
  • İki izomer de kararlı karışımlardır ve bağlanma noktlarını ayırmadan birbirlerine dönüşemezler.

İzomerizmin Önemi

  • Aynı molekülün izomerleri, farklı fiziksel veya kimyasal özelliklere sahip olma potansiyeline sahiptir. Bu farklılıkların bazı önemli sonuçları olabilir.
  • Özellikle optik izomerizm vakasına bakalım. İki olası izomere, birbirlerinin "enantiomerleri" olarak da atıfta bulunulabilir. Farklı özelliklere sahip enantiomerlere iyi bir örnek karvon örneğidir. (R) formunda nane yapraklarında bulunur ve aromaya en büyük katkıyı sağlar. Ancak S formunda karavay tohumlarında bulunur ve çok farklı bir kokuya sahiptir.
  • Daha az zararlı olabilecek farklılıklar da söz konusu olabilir. Bunların hepsinden daha iyi bir örneği thalidomide örneğidir.
  • Bu ilaç, 1950'lerde ve 60'larda hamile kadınlarda sabah kusmasını tedavi etmek için verilmiştir; ancak bilinmeyen tarafı (S) enantiomerinin vücutta embriyolarda şekil bozukluklarına yol açabileceğiydi.
  • İki enantiomer de vücutta birbirine dönüştüğü için, örneğin yalnızca (R) enantiomeri izole edilse bile, aynı etkiyi yaratabileceği anlamına gelir.
  • Bu durum, ilaçların tüm optik izomerlerinin etkileri için test edilmelerinin önemini vurgulamıştır.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Browser