320 likes | 1.44k Views
HAZIRLAYANLAR. NERMİN TUNALI. NESLİHAN SUİÇMEZ. AROMATİKLER. Aromatik Bileşik Nedir? Benzen halkasının kararlılığı Aromatiklik İçin Gerekli Koşullar Hückel kuralı Aromatik Hidrokarbonların Fiziksel Özellikleri Sübstitüe Benzenlerin Adlandırılması Elektrofilik Aromatik Yerdeğiştirme.
E N D
HAZIRLAYANLAR NERMİN TUNALI NESLİHAN SUİÇMEZ
AROMATİKLER • Aromatik Bileşik Nedir? • Benzen halkasının kararlılığı • Aromatiklik İçin Gerekli Koşullar • Hückel kuralı • Aromatik Hidrokarbonların Fiziksel Özellikleri • Sübstitüe Benzenlerin Adlandırılması • Elektrofilik Aromatik Yerdeğiştirme çıkış
Aromatik Bileşik Nedir? Bütün pi elektronlarını ortaklaşa kullanan ve bütün bağlayıcı orbitalleri dolu olan moleküllerden oluşur. Böylece bileşikte aromatik kararlılık için gerekli tam ve maximum örtüşmeyi sağlar. Benzen aromatik bileişklerin en basiti ve en çok karşılaşılarıdır.
Benzen Aromatik Bileşik Nedir? Benzen ilk kez 1825 te Michael Faraday tarafından Londra’daki gaz borularında biriken yağ kalıntılarından elde edilmiştir. Günümüzde benzen, sübstitüe benzen ve diğer aromatik bileşiklerin ana kaynağı petroldür.
Benzen Halkasının Kararlılığı Benzenin hidrojenlenme enerjisi hayali siklohegzatirenin hidrojenlenme enerjisinden 36 kcal/mol daha azdır. Bu nedenle delokalize elektronlu benzen bu delokalizasyona sahip olamdığı varsayılan bileşikten 36 kcal/mol daha az enerjilidir. Bu enerji farkına rezonans enerjisi denir. Pi sitemindeki elektron delokalizasyonu ile yitirilen enerji kazanılan kararlılık demektir.
Aromatiklik İçin Gerekli Koşullar • Molekül halkalı ve düzlemsel olmalıdır. • Halkalı yapıda her bir atomun halka düzleminde dik p orbitali bulunmalıdır. • Hückel Kuralına uymalıdır.
Hückel Kuralı Tek halkalı düzlemsel bir bileşiğin aromatik (4n+2) pi elektronlarına sahip olması gerektiğini ileri sürmüştür. Benzenin 6 pi elektronu ve 3 tane bağlayıcı pi orbitali vardır. 3 pi orbitali tam doludur. Bütün pi elektronları ortaklaşa kullanılmıştır ve benzen aromatiktir.
Bunları biliyormuydunuz Aromatik Hidrokarbonların Fiziksel Özellikleri Benzen ve diğer hidrokarbonlarda polar değildir. Organik çözücülerde çözünürler. p-disübstitüe benzenler yüksek erime noktasına sahiptir. p-izomeri ve o- yada m-izomerlerinden dahad simetriktir.
Bunları Biliyor muydunuz? Kömür ve sigara katranlarında bulunan, kaynaşık 4 yada 5 benzen halkası içeren pek çok madde kanserojendir. Benzenin kendiside toksik ve kanserojeniktir. Çoğu kez yerine daha az toksik toluen kullanılır.
Sübstitüe Benzenlerinin Adlandırılması Bilinen pek çok benzen bileşiklerinin sistematik olmayan özel adları vardır. Disübsititüe benzenler sayılar verilerek yada orto, meta, para örnekleri kullanılarak adlandırılır. Orto-öneki sübstitüentlerin 1,2- kounumunda olduğunu belirtir. Meta- 1,3- konumu, para- 1,4- konumunu gösterir. Örnek
Orto yada o- Meta yada m- Para yada p- Sübstitüe Benzenlerinin Adlandırılması Otro- meta- ve para- sözcükleri yalnızca disübstitüe benzenlerde bağlı grupların birbirine göre konumlarını belitmekte kullanılır. Bu adlandırma siklohekzan ve diğer halka sistemlerinde kesinlikle kullanılmaz.
CH3 CH3 CH3 CH=CH2 Yaygın Bazı Sübstitüe Benzenleri Yapı ve Adları Yapısı Adı Toluen p-ksilen stiren
O NHCCH3 NH3 OH CO2H Yapısı Adı anilin asetanilid fenol benzoik asit
CO2OH SO2Cl O CCH3 O C Yapısı Adı benzil alkol Tosil klorür (p- toluen sülfonil klorür) asetofenon benzofenon
Br Cl Br NH2 O-dibrombenzen M-kloranilin Cl OH p-klorfenol Bazı disübstitüe benzenlerde ön eklerin kullanımı aşağıda verilmiştir.
Elektrofilik Aromatik Yerdeğiştirme Benzenin aromatikliği pi sisitemine kendine özgü kararlılık veririr. Bu yüzden, benzen tipik alken tepkimelerinin pek çoğunu vermez. Ancak benzen soy değildir. Benzen uygun koşullarda aromatik halkadaki bir hidrojenin yerine bir elektrofilin geçtiği elektrofilik aromatik yer değiştirme tepkimelerini verir.
Birinci Yer Değiştirme • Halojenlenme • Aromatik halojenlenmeye benzenin bromlanması örnek olarak verilebilir. Aromatik bromlamada katalizör FeBr3’dür. Katalizörün işlevi elektrofil Br+ yı oluşturmaktır. Elektrofilin oluşumu doğrudan doğruya Br-Br bağının kırılması ile gerçekleşebilir. Daha olası bir yol da Br2 nin FeBr3 katalizörü ile tamamen kırılmayıp, polarlaşmasıdır. Basit olsun diye biz Br+’yı elektrofil olarak göstereceğiz. Mekanizması
Br Br- Br -H+ yavaş hızlı H + Benzen brombenzen ara ürün Halojenleme Mekanizması
B.) Nitrolama Benzen derişik HNO3 ile tepkimeye sokulursa nitrolanır. Bu tepkimenin katalizörü H2SO4’tür. Halojenlenmede olduğu gibi aromatik nitrolama iki basamaklı bir tepkimedeir. Nitrolamada elektrofil NO2+ dır. Saldırının sonucu, ikinci basamakta H+ kaybına uğrayan karbokatyondur. Bu H+ da, H2SO4 ü oluşturmak üzere HSO4- ile birleşir. Mekanizması
NO2 -NO2 NO2 -H+ yavaş hızlı H + Benzen nitrobenzen Nitrolama Mekanizması
C.) Alkilleme Benzenin alkillenmesi halkadaki hidrojenin yerine alkil grubunun geçmesidir. Alkil halojenür ve çok az miktarda AlCl3 ün katalizör olarak kullanıldığı bu alkilleme tepkimesine, tepkimeyi 1877’de geliştiren Fransız kimyacı Charles Fiedel ve Amerikalı kimyacı James Crafts onuruna Fiedel- Crafts tepkimesi adı verilmiştir. Mekanizması
R R- Cl + AlCl3 R+ R -H+ yavaş hızlı H + alkilbenzen Alkilleme Mekanizması R+ + AlCl4-
O O RC- ya da ArC- grubu açil grubu olarak bilinişr. Aromatik halkaya açil grubunun asit klörürleri üzerinden bağlanması aromatik açilleme tepkimesi ya da Friedel-Crafts Açillemesi olarak adlandırılır. D.) Açilleme Mekanizması
O O AlCl3 + CH3CCl CCH3 + HCl Asetil klorür Asetofenon Alçilleme Mekanizması
NO2 H + SO3H H2SO4 + SO3 Benzen sülfonik asit E.) Sülfolama Benzenin dumanlı sülfirik asit (H2SO4+SO3) ile sülfolanması benzen sülfonik asiti verir. Sülfolama Mekanizması
-m yönlendirici • -o , -p yönlendirici • NH2 , - NHR , - NR2 • OH • OR O • CR • CO2R • SO3H • CHO • CO2H • CN • NO2 • NR3+ Etkinlik Azalması Etkinlik Artması O • NHCR • C6H5 (aril) • R (alkil) • X ( etkinlik azaltan) İkinci Yer Değiştirme İkinci sübstitüyona birinci sübstitüentin etkisi
-o , -p Yönlendirme Mekanizması Anilinin amino grubu benzen halkasını o kadar etkinleştirir ki ; (1) yer değiştirmenin olabilmesi için Lewis katalizörüne gerek kalmaz. (2) monobromanilin elde etmek çok olur. Anilin hızla tepkimeye girerek 2,4,6-tribrom anilin verir. (Her iki o- konumu ve p- konumu bromlanır.) Mekanizması
NH2 Br Br- -H+ NH2 Br NH2 H + anilin -p bromanilin -p Yönlendirmeye Örnek
Br CO2H + H Br2 -H+ CO2H CO2H FeBr3 -HBr Br -m Yönlendirme Bir –m yönlendirici meta- konumunu elektrofilik yer değiştirmeye karşı etkin kılmaz, halkadaki bütün konumları etkinliğini azaltır, ancak meta konumunu diğerlerinden daha az azaltır.
Bizi izlediğiniz için teşekkür ederiz NERMİN TUNALI NESLİHAN SUİÇMEZ son