Aromatik --x bileşikler ve benzen-xxx

1

AROMATAROMATİİKK BİLEŞİKLERBİLEŞİKLER 24.10.2013 Perşembe24.10.2013 Perşembe

DİYARBAKIRDİYARBAKIRProf.Dr.Eşref YEĞİNProf.Dr.Eşref YEĞİN

2

1.DERS1.DERS

3

4

HİDROKARBONLAR

ALİFATİK HK AROMATİK HK

DOYMUŞ HK DOYMAMIŞ HK

ALKANLAR ALKENLERALKİNLER

TEK HALKALI BİTİŞİK HALKALI

BENZEN VE BENZEN VE TÜREVLERİTÜREVLERİTOLUENTOLUEN KSİLENKSİLEN

NAFTALİNANTRASEN

DÜZ ZİNC. YADA DALLANMIŞ

5

ELDESİDoğadan (hayvan ve bitkilerden)

Laboratuvarda sentez

Organik bileşikler : 10 milyon

Inorganik bileşikler: 1.7 milyon

Canlı sistemdeki bileşikler organiktir:

Organik Bileşikler

6

• Organik bileşiklerin Organik bileşiklerin bitki ve hayvanlardan elde edilmesi çok eskilere dayanır.

• El-RaziEl-Razi 900 yıllarda 900 yıllarda ilk defa bitkilerden

saf alkolsaf alkol elde etmiştir.

• AspirinAspirin söğüt söğüt yaprağından,

• PenisilinPenisilin ise ilk defa küflü peynirden küflü peynirden elde edilmiştir.

• Günümüzde kullanılan bir çok organik madde

yapayyapay olarak elde olarak elde edilmektedir.edilmektedir.

Organik Bileşikler

7

Organik Bileşikler

8

Arenler olarak da bilinen bileşikler aromatik hidrokarbonlardır.

Benzen, Toluen, en basit iki arendir.

ToluenBenzen

9

Tarihsel olarak "aromatik" sözcüğü,

bu bileşiklerin çoğunun

kaynağının hoş kokulu bitkisel materyaller olmasına

dayansa da,

bugün bu terim , benzenin yapısı ve

kararlılığını incelediğimizde göreceğiniz gibi,

çok farklı bir anlam taşımaktadır.

{Aromatik Bileşikler: Tarihçe ve Bazı Uygulamalar başlıklı çerçeve içerisindeki konuya bakınız)

10

AROMA SÖZCÜĞÜ,

LATİNCEDE HOŞ KOKU DEMEKTİR.

AROMATİK TERİMİ BURADAN GELMEKTEDİR.

ASLINDA AROMATİK BİLEŞİKLERİN HEPSİ HOŞ KOKULU DEĞİLDİR.

*AROMATİK BİLEŞİKLERİN

TEMEL ÇIKIŞ MADDESİ BENZENDİR (C6H6)

AROMATİK BİLEŞİK DENİNCE;

BENZEN ve TÜREVLERİ ANLAŞILIR.

HALKALI BİLEŞİKLERDİR.

ANCAK HER HALKALI YAPIDAKİ

ORGANİK MADDE AROMATİK DEĞİLDİR.

Aromatik Bileşik Nedir?

11

Baharat Baharat veve şifalı şifalı otlarotlar tarih boyunca romantik bir role sahiptir. Bu tür bitkiler

denilince aklımıza nefes açıcı nane ve buhurlar, lavanta kokusundaki sarı sakızlar ve geçmiş yüzyıllarda bu tür bitkilere olan merakları yüzünden baharatlara Batı dünyasının kapısını açmaya yardım eden büyük kaş ifler ; * * Vasco da Gamma, * Christopher Columbus,* Vasco da Gamma, * Christopher Columbus,*

Ferdinand Magellan,* Sör Francis Drake gelir. Ferdinand Magellan,* Sör Francis Drake gelir.

BaharatBaharat ticareti oldukça kârlıydı.

Aromatik BileşiklerAromatik Bileşikler

12

Bu yüzden baharat ve şifalı otlarbaharat ve şifalı otlar, organik kimyacılar tarafından incelenen ilk

doğal doğal ürünlerürünler arasında yer almaktaydı.Şayet,

bu hoş koku ve tadı veren saf bileşiklersaf bileşikler bitkilerden ekstrakte edilip

yapısı aydınlatılırsa,, bu bileşikler daha büyük miktarlarda ve

düşük maliyetle sentezlenebilecekti.

13

Bu aromatik (kokulu) kokulu) bileşiklerin bileşiklerin pek pek çoğu oldukça basit yapıya sahiptir.çoğu oldukça basit yapıya sahiptir.

Büyük bir kısmı Büyük bir kısmı altı karbonlualtı karbonlu (6C lu) (6C lu) bir birime bir birime sahipsahiptir.tir. tepkimeye bu birim dtepkimeye bu birim dışıışındaki gruplarndaki gruplar girer. girer.

CC66HH66- simgesi- simgesi ile gösterilen bu birim ile gösterilen bu birim;;

bbenzaldehitenzaldehit (acı badem yağından izole edilmiş), (acı badem yağından izole edilmiş),

bbenzil alkolenzil alkol (Güney Asya ağaçlarının sakız (Güney Asya ağaçlarının sakız reçinelerinden elde edilmiş) reçinelerinden elde edilmiş) ve ve

ttoluenoluen gibi (gibi (tolu balsamından izole edilmiş bir tolu balsamından izole edilmiş bir hidrokarbon) pek çok bileşikte mevcuttur.hidrokarbon) pek çok bileşikte mevcuttur.

•Yukarıda verilen bileşiklerin üçü de yükseltgendiği zaman,

C6H6 — grubu tepkimeye girmez ve yükseltgenmelerin her birinde oluşan

ürün benzoik asittir.

Bu asit kalsiyum tuzu ile ısıtıldığında

aromatik bileşikler için

temel hidro karbon olan

C6H6 ya dönüşür. 14

15


Bütün pi elektronlarını ortaklaşa kullanan ve bütün bağlayıcı orbitalleri dolu olan moleküllerden oluşur.

Böylece bileşikte aromatik kararlılık için gerekli tam ve maximum örtüşmeyi

sağlar. Aromatik hidrokarbonlar doymamış oldukları halde, doymamış hidrokarbonların özelliklerini göstermezler.

Benzen aromatik bileşiklerin en basit örneği ve en çok karşılaşılanıdır.

16

Organik kimyacıların aromatik bileşikler olarak sınıflandırılan bileşikler üzerinde çalışmaları ;

İngiliz kimyacı Michael Faraday (Kraliyet Enstitüsü) tarafından 1825 yılında yeni bir hidrokarbonun bulunması ile başlamıştır.

Faraday, günümüzde benzen olarak adlandırdığımız bu yeni hidrokarbonu “ hidrojenin

bikarbüreti “ olarak isimlendirmiştir.

17

Faraday ,benzeni, Balina yağının

piroliz edilmesiyle elde edilen Sıkıştırılmış aydınlatma gazından elde etmiştir.

Benzenin π moleküler orbitallerinden birisinin Van der Waals yüzeyindeki

elektrostatik potansiyelininağ şeklindeki

gösterimi

18

•BENZEN HALKASINDA

6 tane C atomu BİRBİRLERİNE HALKA ŞEKLİNDE BAĞLANMIŞLARDIR.

C lar ARASINDA ARDIŞIK

ÇİFT BAĞ VARDIR.HER KARBON ATOMUNA BİR HİDROJEN BAĞLANMIŞTIR.

Aromatik Bileşiklerin özellikleri

19

• Aromatik bileşiklerin kimyasal özellikleri alkenler ve alkinler gibi doymamış

alifatik bileşiklerden oldukça farklıdır.

Alkenlerin ikili bağlarına katılan

elektrofillerin çoğu (NO2+, Br+ …)aromatik

bileşiklerle özel şartlarda (Lewis asidi) elektrofilik aromatik yerdeğiştirme olarak adlandırılan bir tepkime verirler.

• Bu tepkime, bu bölümün en önemli konularından biridir.

20

AROMATİK HİDROKARBONLARIN KULLANIM ALANLARI

Güve kovucu Tuvalet koku giderici Yapıştırıcılar Boya sanayi Reçine Patlayıcılar Vernik Tiner

21

AROMATİK HİDROKARBONLAR

BENZEN (C6H6)1. Halkalı , düzlemsel yapı gösterir.

2.Halkadaki bağlar – c = c – c = tek-çift-tek-çift şeklinde sıralanmıştır.

3.Aromatik hidrokarbonlar doymamış oldukları halde, doymamış hidrokarbonların özelliklerini göstermezler.

4. sp2 hibrit yapmışlardır.

5.4n+2 tane π elekronu içerirler(Huckel kuralı) (n= 0 ,1, 2, 3 ,4..) tam sayı

CH

CH

CH

CH

HC

HC

22


Diğer bir üyesi naftalindir. (C10H8)

Diğer bir üyesi de antresendir. (C14 H10)

BENZEN NAFTALiN ANTRESEN

23


Günümüzde *benzen, *Sübstitüe benzen *Diğer aromatik bileşiklerin

ana kaynağı petroldür.

Benzen

24

Benzen•Çok toksiktir.

•İnsan ve hayvanlarda kromozomal aberasyonlara yol açar

•Lösemi yaptığı kanıtlanmıştır.

•Cilt yoluyla emilir.

•Endüstriyel olarak eskiden, mürekkep, kauçuk, vernik ve boya sökücü olarak kullanılırdı.

25

BENZENBENZENBenzen ilk defa Faraday tarafından

doğal kaynaklardan elde edilmiş,

sonraları, Mitscherlich benzoik asidi

kalsiyum oksitle ısıtarak benzen elde etmiştir.

Benzen molekül formülünün C6H6

şeklinde olduğunu bulmuştur.

•Benzenin strüktür formülünün bulunması pek kolay olmamıştır.

• Ladenburg ve bazı kimyacılar benzenin 5 halkalı bir bileşik

olabileceği üzerinde durmuştur.

• Benzen strüktürünü tayin eden Benzen strüktürünü tayin eden

bilgin bilgin KEKULEKEKULE’ dir’ dir

27

KEKULE KEKULE (1829-1896)’nin rüyası ve benzen halkasının keşfi

• FREDERICH AUGUST KEKULE,ALMAN KİMYACIDIR. ŞÖYLE BİR RÜYA GÖRDÜĞÜNÜ ANLATIYOR:

• ‘’Sandalyemi ateşe doğru çevirip uyuklamaya başladım.Atomlar gözümün önünde zıplayıp duruyordu.Küçük atomlar mütevazi bir tavırla arka plana çekilmişlerdi.Küçük atomlardan başka daha büyük şekiller de görüyordum.Yılana benzer hareketlerle eğilip bükülen uzun zincirler vardı.Birden yılanlardan biri kendi kuyruğunu ağzına aldı ve bu halka, alay edercesine gözlerimin önünde döndü.Yıldırım hızıyla uyandım.’’

• Kekule’nin rüyası, Bilim ve Teknik Dergisinin Ağustos 1972 sayısının 8.sayfasında ‘’Rüya Görerek başarıya ulaşın’’ yazısında yayımlanmıştır.

28

• İLMİ ÇALIŞMALARDA BAŞARIYA ULAŞMADA

İKİ YOL VARDIR:

• BİRİNCİSİ;DÜŞÜNMEK,EZBERLEMEK, FİKRİ ÇALIŞMAKTIR.BU ZAMANLA OLANIDIR.

• İKİNCİSİ; SEZGİ ADINI VERDİĞİMİZ BİR ANDA ULAŞILAN BAŞARIDIR.

29

KEKULE’NIN RÜYASINDA BENZEN HALKASINI KEŞFETMESi BiR ANDA ULASILAN

BiR BASARIDIR.

30

SıradıŞı KararlılıkBenzenin C = C bağlarından sadece birinin

hidrojenlenmesi Ekzotermik bir tepkimedir!

sikloheksan

1,3-sikloheksadien

1,3,5-sikloheksatrien(benzeninIUPAC adı)

31

sikloheksen

1,3-sikloheksadien

1,3,5-sikloheksatrien

32

1,3-sikloheksadien


33

.

34

Benzen HalkasınınBenzen Halkasının Kararlılığı Benzenin hidrojenlenme enerjisi

hayali siklohegzatrien’in hidrojenlenme enerjisinden (152 kJ/mol) daha azdır.

Bu nedenle delokalize elektronlu benzen bu delokalizasyona sahip olamadığı varsayılan

bileşikten 1,3,5-sikloheksatrien 152 kj/mol daha az enerjilidir.

Bu enerji farkına rezonans enerjisi denir.

Pi sitemindeki elektron delokalizasyonu ile

yitirilen enerji, kazanılan kararlılık demektir.

sikloheksan 1,3-sikloheksadien


ısı miktarları arasındaki fark ;konjuge ikili bağlar izole

(ayrık)ikili bağlardan daha kararlı olduğu gerçeğini açıklar

36

• Benzendeki tüm karbonlar sp2 hipritleşmesi yapmıştır.

Buna göre benzeni σ-bağları yapmış hali ile yazarsak.

σ-bağları

37

Aromatiklik İçin Gerekli Gerekli Koşullar-Koşullar-?

1. Halkalı yapıda olmalı,

2. Tek-çift ( -=-= ) bağlar kesintisiz bir şekilde peş peşe sıralanmalı,3. Halkanın geometrisi düzlemsel

olmalı4. Halkayı oluşturan atomların

her birinin halka düzlemine dik olan bir pi-orbitali olmalı,

sp2 hibrid yapısı olmalı

38

40

Aromatikliğin Şartları5. (Huckel Kuralına uymalı) Halkada 4n+2

tane π- elektronu olmalı

n = tam sayı (n = 0, 1, 2, 3,…)

6. Bileşik kendisine eşlenik düz zincirli molekülden daha kararlı olmalıdır.

41

Benzendeki orbitallerin gösterilişi. Sigma bağları sp2 melez orbitallerinin tepeden örtüşmesiyle oluşurlar. Buna ek olarak,herbir karbon, iki komşu karbonunun p orbitali ile kendi p-orbitalinin yanyana gelmesiyle bir elektronunu

pi sistemine verir.

42

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 elektron ları ortaklaşa kullanılmıştır ve benzen aromatiktir.

43

44

4545

Predictions of Aromaticity by the Hückel RulePredictions of Aromaticity by the Huckel Rule

:

[10]annulene [14]annulene

[16]annulene [18]annulene

Observation

Observation

No (not planar) Yes

No Yes

Prediction Yes Yes

YesPrediction No (not 4n + 2)

46

HH

HH

HH.

. ..

..

All 2p orbitals overlap equally.

4747

Note that Hückel’s rule refers to the number of

electrons, not the number of atoms in a particular ring.

48

•ESASINDA KARBONLAR ARASINDAKİ BAĞLAR NE TEKLİ NE DE ÇİFTLİ BAĞDIR,İKİSİNİN

ARASINDA ÖZELLİKLER GÖSTERİR.

• BU YAPIYA REZONANS DENİR.

49

R e z o n a n s YapISI• Halkadaki herbir sp2 melezlesmis C atomu

-bir adet halka düzlemine dik ve -diğer benzer orbitallerle örtüŞen

-melezlenmemis p orbitaline sahiptir.

50

BenzenBenzen düzlemseldir ve

düzgün bir altıgenin her köşesinde

bir karbon atomu bulunur.

Tüm karbon-karbon bağı

uzunlukları eşittir. bu bağ uzunluğu

1,39 A dur.

Bu değer karbon-karbon tek bağı (1,54 A)

ve karbon-karbon çift bağı (1,34 Â)

arasında bir değerdir.

Şekil 4.1 de benzen molekü: lünün[1] üç boyutlu modeli gösterilmiştir.

51

BenzenBenzenddee Bağlar . Bağlar .

Bond Equivalency in Benzene

Spectroscopic studies indicate that benzene is planar, with the geometry of a regular hexagon, and has carbon-carbon bond lengths of 1.39 A.

o

H

H H

H

HH

120o

1.39 Ao

1.09 Ao

A comparison of C-C bond lengths:

H3C CH3

H2C=CH2

Benzene

1.54 A

1.34 A

1.39 A

o

o

o

The equal lengths of the C-C bonds in benzene are consistent with the hybrid of resonance theory, which describes each C-C bond as having 50% single bond and 50% double bond character. Hybrid

120oBond Equivalency in Benzene

Spectroscopic studies indicate that benzene is planar, with the geometry of a regular hexagon, and has carbon-carbon bond lengths of 1.39 A.

o

H

H H

H

HH

120o

1.39 Ao

1.09 Ao

A comparison of C-C bond lengths:

H3C CH3

H2C=CH2

Benzene

1.54 A

1.34 A

1.39 A

o

o

o

The equal lengths of the C-C bonds in benzene are consistent with the hybrid of resonance theory, which describes each C-C bond as having 50% single bond and 50% double bond character. Hybrid

120o

52

BENZENE RESONANCEBENZENE RESONANCE

KEKULESTRUCTURES

Resonance Energy = 36 Kcal / mole

All bonds are equivalent

The ring is symmetric.Bond lengths are between a single and a double bond.

Very StableLess reactive than other groupings of atoms.

53


BENZENDEN BİR HİDROJEN ÇIKARILMASIYLA OLUŞAN

köke FENİL ADI VERİLİR.

55


Örnek olarak,

benzen bromla direk katılma ürünü vermezken;

Demir (III) bromür yardımı ile substitusyon

( Yer değiştirme) reaksiyonları vererek

HBr ortaya çıkarmaktadır.

56TEŞEKK

TEŞEKK

ÜRLER

ÜRLER

58

2 . ders

59

Aromatik hidrokarbonlardan bir H çıkartılmasıyla oluşan gruba, aril grubu

denir

CH2

-

BENZİL

C6H5-CH2-

FENİL

C6H5-

Fenilalanin

Bazı Benzen Türevleri

60

Benzen molekülündeki H ’ lerin yerine değişik

fonksiyonel grupların geçmesiyle benzen türevleri diye bilinen

önemli bileşikler oluşmaktadır.

61


FENOL (Hidroksi Benzen) :

* Fenol zayıf asit özelliği gösterir.

* Sulu çözeltisi FeCl3 ile mor renk verir.

bu fenolün tanınma reaksiyonudur.

* Fenol formaldehit ile polimerleşerek plastik oluşturur.

62

Bazı Benzen TürevleriBENZİL ALKOL :

*Aromatik bir alkoldür.

*Alifatik alkollerin özelliklerini gösterir.*Bir kademe yükseltgendiğinde

benzaldehit, * iki kademe yükseltgendiğinde

benzoik asit oluşur.

*Benzil alkol Na ve K gibi metallerle H2 gazı çıkarır.

63

Bazı Benzen Türevleri•BENZALDEHİT :

•Aldehitlerin özelliklerini taşır.

•Bir kademe yükseltgendiğinde benzoik asit oluşur.

•Fehling çözeltisine etki etmez, •Amonyaklı gümüş nitrat

çözeltisine zor etki eder.•Zayıf indirgendir.

64


•ANİLİN : •Aromatik bir amin bileşiğidir.•Zayıf baz özelliği gösterir. •Benzen halkasına amino (-NH2) grubu doğrudan bağlanamaz.

Bu nedenle amino benzen(ANİLİN) nitrobenzenin indirgenmesinden elde edilir.

65


•BENZOİK ASİT :

•Alifatik asitlerin özelliklerini gösterir.

•Benzil alkolün iki derece, benzaldehitin bir derece yükseltgenmesinden oluşur.

66


•NİTRO BENZEN :

•Benzenin, derişik HNO3 ve derişik H2SO4 çözeltileri karışımı ile tepkimeye sokulması sonucunda; NO2 grubu benzen halkasına bağlanır.

•Toluenin 3 kere nitrolanmasıyla

kuvvetli bir patlayıcı olan TNT elde edilir.

67

BENZENİN TÜREVLERİBenzenin kendine has özel adı olan

3 türevine, sıklıkla rastlanır. Bunlar; -Toluen -Anilin -Fenol

TOLUEN

CH3 NH2 OH

ANİLİN FENOL

69

IUPAC adlandırma yöntemi belirlenmeden önce, aromatik bileşiklerin adları, bir sisteme göre değil, sentez edildikçe ya da yapıları tesbit edilince ,sistem dışı şekilde verildi. Bu yaygın adlar günümüzde de çok sık kullanılmaktadır ve IUPAC tarafından da benimsenmiştir.

Yaygın adlara aşağıdaki örnekler verilebilir:

Aromatik Bileşiklerin Adlandırılması

örnekler

74

Benzen halkasına bazı köklerin bağlanmasıyla oluşan bileşikler özel olarak adlandırılır. Numaralandırma yapılırken alfabetik sıra dikkate alınır.

Benzen halkasında iki grup bağlanmış ise; bunlar birbirlerine belli uzaklıklarından dolayı; orto, meta, para diye isimlendirilirler. Örnekteki, I.durum Orto. II.durum Meta, III.durum ise Para durumunu göstermektedir.

1-2 dimetil benzen

o-ksilen

1-3 dimetil benzen

m-ksilen

1-4 dimetil benzen

p-ksilen

CH3

CH3

CH

3

CH3

CH3

CH3

İSİMLENDİRME

75

Benzen halkasında iki substitüent olduğunda bunların yerleri özel simgelerle gösterilebilir. Benzen halkasında;

1,2- disubstitüe konuma “orto-” denir ve “o-” simgesiyle gösterilir. 1,3-disubstitüe konuma “meta-” denir ve “m-” simgesiyle gösterilir.

1,4-disubstitüe konuma “para-” denir ve “p-” simgesiyle gösterilir.

1,2 1,3 1,4

77

NOT:

Benzen halkasından üç H atomu çıkartılıp yerine 3 farklı grup geçirilirse

benzenin tri türevleri oluşur.

Grubun bağlandığı yere göre * VİSİNAL,

* SİMETRİK, * ASİMETRİK

olmak üzere üç farklı izomeri oluşur

78

1,2,3 tri nitro benzen

visinal tri nitro benzen

NO2

NO

2

NO2


simetrik tri nitro benzen


Asimetrik

tri nitro benzen

NO2

NO

2

NO2

NO

2

NO

2

NO2

80

1. Yer değiştirme tepkimeleri verirlerverirler:: Aromatik hidrokarbonların temel tepkimeleri, H atomuyla bir atom yada grubun yer değiştirme tepkimesi vermesidir. Bu şekilde aromatik hidrokarbonların türevleri oluşur.

A. Halojenlerle Tepkimesi: Benzen halkası

üzerindeki H atomu yerine halojenler geçer. Yalnız bu tepkime katalizörlü ortamda gerçekleşir.

B E N Z E nin tepkimeleri

H

+ Cl2FeCl3

Cl+ HCl

81

B. Nitrolama Tepkimesi: Benzen ile derişik

HNO3 ve H2SO4 ün tepkimesinde, H atomu yerine

NO2 geçer.

H + HNO3

H2SO4NO2

+ H2O

C. Sülfolama Tepkimesi: Benzen ile derişik

H2SO4 ün Tepkimesinde, H atomu yerine sülfo grubu

( SO3H ) geçer.

+ H2SO4

SO3H+ H2O

H

82

83

D.Alkillenme Tepkimesi : Benzen ile bir alkil halojenürün (R-X) (AlCl3 katalizörlüğünde) tepkimesinde, H atomu yerine alkil grubu (-R) geçer.

+ C2H5ClAlCl3

C2H5+ HCl

H

2. Katılma Tepkimeleri:

150 0C de ve Ni katalizörlüğünde benzene H2 katılabilir.

+ 3H2

NiH

84

OKSİJENLİ AROMATİK BİLEŞİKLER1.FENOLLER:

Aromatik halkaya doğrudan – OH grubu bağlanarak oluşan bileşiğe denir.

OH

85

1. Fenolde – OH grubu halkaya direkt bağlıdır.

2. Benzen halkası –OH grubundaki ortaklaşmamış elektronları çeker, bu sebeple –OH grubundaki

H atomu kolay kopar hale gelir. --Bu sebeple fenoller zayıf asit özelliği gösterir. C6H5OH için Ka : 10-10

FENOLLER ÖZELLİKLERİ:

86

3. Fenoller

kuvvetli bazlarla tepkimeye girerek

tuz ve su oluştururlar (bazik maddelerle tepkimeye girecek kadar asitik

kuvvetleri yok).

C6H5OH + NaOH C6H5ONa + H2O

87

2. BENZİL ALKOL:

• Benzene bağlı CH3 grubundaki

H atomunun birinin yerine –OH grubunun geçmesiyle

oluşan bileşiğe (alkol) denir.

BENZİL ALKOL ÖZELLİKLERİ:

Benzil alkol alifatik alkollerin gösterdiği diğer özellikleri gösterir. Y a n i;

a. Alkali metallerle tepkimeye girerek,

alkolatları oluştururlar.b. Yükseltgenerek, benzaldehit ve

benzoik asitleri oluştururlar.

c. Asitlerle, esterleri oluştururlar.

89

ÖRNEK:

A.) C6H5CH2OH + Na C6H5CH2ONa + H2O

B.) C6H5CH2OH + O2 C6H5CHO C6H5CHO + O2 C6H5COOH

C.) C6H5CH2OH + R-COOH R-COO-CH2-C6H5

90

Aromatik aldehitlerAromatik aldehitler (ArCHO), aromatik halkaya doğrudan bağlı

aldehit grubu içeren bileşiklerdir.

91

Benzil alkolün yükseltgenmesiyle oluşan bileşiğe denir.

C6H5CH2OH + O2 C6H5-CHO

(Benzaldehit)

ÖZELLİKLERİ:

1. Benzaldehit, alifatik aldehitlerin

gösterdiği diğer özellikleri gösterir. 2. Yükseltgenerek, benzoik asitleri oluştururlar.

C6H5CHO + O2 C6H5COOH

CHO

3. BENZALDEHİTBENZALDEHİT

92

Aromatik ketonlarAromatik ketonlar, ( ArCOR veya ArCOAr ) ,

karbonil grubuna aromatik bir veya iki grubun bağlı olduğu

bileşiklerdir.

93

AAromatik karboksilikromatik karboksilik asitler:

( ArCOOH ), karboksilik asit grubunun (COOH ) doğrudan aromatik halkaya bağlı olduğu

bileşiklerdir.

94

Toluenlerin yükseltgenmesiyle, benzoik asitler oluşur.

C6H5CH3 + O2 C6H5COOH

ÖZELLİKLERİ ÖZELLİKLERİ ::

Benzoik asit , karboksilik asitlerin gösterdiği diğer özellikleri gösterir.

COOH

4 . BENZOİKBENZOİK ASİT

95

Salisilik asit

96

Aromatik Aromatik halojenhalojen bileşikleri,

halojen atomunun doğrudan aromatik halkaya bağlı olduğu bileşiklerdir.

Bunlar, X= F, Cl, Br, I olmak üzere

Ar-X genel formülüyle gösterilirler.

97

Aromatik nitroAromatik nitro bileşikleri, nitro (NO2) grubunun doğrudan

aromatik halkaya bağlı olduğu bileşiklerdir.

98

……………………Aromatik aminlerAromatik aminler,,

* monoaril aminler,* diaril aminler,* triaril aminler şeklinde (primer, sekonder, tersiyer) olabilirler.

99

Aromatik sulfonikAromatik sulfonik asitler, sulfonik asit (SO3H ) grubunun

doğrudan aromatik halkaya bağlı olduğu bileşiklerdir.

100

p-Aminobenzensulfonik asitp-Aminobenzensulfonik asitinin

(sulfanilik asit)türevi olan

sülfamitler, pek çok patojen bakteriye karşı bakterisit etki gösteren, 2. Dünya

savaşından sonra bulunmuş ilaçlardır.

101

İki veya daha çok benzen halkasının bitişmesiyle oluşan bileşiklere

“bitişik halkalı aromatik bileşikler” denir.

102

BENZENİN SÜBSTİTÜSYON REAKSİYONLARI

BENZEN;YAPISINDA ÇİFT BAĞ

OLMASINA RAĞMEN KATILMA TEPKİMESİ

VERMEZ.KARARLI YAPISINDAN DOLAYI

SÜBTİTÜSYON

(yer değiştirme) REAKSİYONLARI VERİR.

103

Benzene requires a strong electrophile and a catalyst…..and then it undergoes substitution reactions, not addition.

Cl2FeCl3

Cl

ClH+ +

substitutioncatalyst

Cl2Cl

Cl+

compare:

additionno catalyst

104

Unusual Reactions

Alkene + KMnO4 diol (addition)

Benzene + KMnO4 no reaction.

Alkene + Br2/CCl4 dibromide (addition)

Benzene + Br2/CCl4 no reaction.

With FeCl3 catalyst, Br2 reacts with benzene to form bromobenzene + HBr (substitution!).

Double bonds remain. =>

105

Kanserojen Kanserojen Maddenin tipiMaddenin tipi

Bu tip maddelerin Bu tip maddelerin sayısısayısı

Polisiklik aromatik hidrokarbonlar

10

Aza-arenes 3

N-nitrosaminler 7

Aromatik aminler 3

Heterosiklik aromatik aminler

8

Aldehidler 2

Çeşitli organik maddeler 15

İnorganik bileşikler 7

TOPLAM 55Kaynak: SS Hecht. Tobacco smoke carcinogens and lung cancer.

J Natl Cancer Inst; 1999; 91 (14): 1194-1210.

106

The “Double Bonds” in a Benzene Ring Do Not React Like Others

Alkene Benzene

RClH

R

H

Cl

ClH+ +noreaction

RCl2

R

Cl

Cl

Cl2+ +noreaction

RBr2

R

Br

Br

Br2+ +noreaction

R R ORCO3H RCO3H+ +

noreaction

107

Some Substitution Reactions of BenzeneSome Substitution Reactions of Benzene

Cl2AlCl3

Cl

CH3ClAlCl3

CH3

CH3

CCl

O AlCl3 C CH3

O

OH NO

O

H2SO4

N O

O

S

O

OH

OOH S

O

O

OHSO3

+

+

+

+

+

Halogenation

Friedel-CraftsAlkylation

Friedel-CraftsAcylation

Nitration

Sulfonation

+ +

-

-

108

O

CH H

O

CH CH3

C

O

H

SPECIAL CASESSPECIAL CASES

formaldehyde

acetaldehyde

benzaldehyde

109

O

CCH3 CH3

acetone

dimethyl ketone

A common laboratorysolvent and cleaningagent

SPECIAL CASESSPECIAL CASES

C

O

benzophenone

diphenyl ketone

C

O

CH3

acetophenone

methyl phenyl ketone

110

OCH3 C-OHO

NH2OH C-HO

Phenol Aniline Benzoic acidAnisole Benzaldehyde

OCH3 C-OHO

NH2OH C-HO


OCH3 C-OHO

NH2OH C-HO


CH3

Toluene

111

Yaygın Bazı Sübstitüe Benzenlerin Yapı ve Adları

YapısıYapısı AdıAdı

CH3 Toluen

CH3CH3

CH=CH2

p-ksilen

stiren

112

Y a p ı s ıY a p ı s ı A d ıA d ı

NH3 anilin

NHCCH3

O

asetanilid

OH fenol

CO2H benzoik asit

113

Y a p ı s ıY a p ı s ı A d ıA d ı

CH2OHbenzil alkol

SO2Cl Tosil klorür

(p- toluen sülfonil klorür)

CCH3

O

asetofenon

C

O

benzofenon

H3C-

114

Nomeclature Either on Your Own or Use the Organic Nomeclature Software

CH3

methylbenzene

CH3

Cl

1-chloro-3-methylbenzene

(toluene)

Br

NO2

1-bromo-3-nitrobenzene

CH3

CH3

1,4-dimethylbenzene

115

SOME SPECIAL NAMESSOME SPECIAL NAMES

CH3 NH2

toluene aniline anisole

O CH3

CH3

CH3

o-xylene m-xylenep-xylene

phenol

CH3

CH3

CH3

CH3

OH

COOH

benzoicacid

116

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.

Bunları Biliyor muydunuz ??Biliyor muydunuz ??

117

Compounds containing aromatic rings are often used in dyes, such as these for

sale in a market in Nepal

Source: Getty Images

118

More Large

Molecules Containing

Alcohol Groups

HO

OHH3C

estradiol(female hormone,

an estrogen)

O

OH

estrone(female hormone,

an estrogen)

HO

OH3C

testostrone(male hormone)

H3C

H3C

119

120

TEŞEKKÜ

TEŞEKKÜ

RLERRLER

121

3. DERS

122

ÇOK HALKALI


124

•Naftalin, antrasen ve fenantren bu sınıfın en basit üç üyesidir.

• Bu bileşikler kömürün havasız ortamda yüksek sıcaklıklarda (yaklaşık 1000 C°) koklaştırılması sırasında oluşan kömür katranında diğer organik bileşiklerle birlikte bulunurlar.

• Naftalin bisikliktir (iki halkalı) ve bu iki benzen halkası ortak bir kenarı paylaşırlar.

125

Naftalin Antrasen Fenantren

126

•Naftalin, 80°C'da süblimleşerek eriyen beyaz kristal bir katıdır. Kendine özgü bir kokusu vardır ve önceki yıllarda güve kovucu olarak kullanılmıştır. Naftalin

127

BİYOKİMYAAROMATİK BİLEŞİKLERİN

KİMYASI

14.10.2010. Perşembe

DİYARBAKIR

128

HÜCKEL KURALIAromatik bileşiklerin çoğu,

bir benzen halkası içermekle birlikte, böyle bir halkanın varlığı aromatiklik

için zorunlu değildir.

• Başka bir deyişle, benzen halkası içermeyen aromatik bileşikler de vardır.

•1930'da Alman kimyacı Erich Hückel, 2, 6, 10, 14, vb., sayıda π elektronları içeren tek halkalı sistemlerin aromatik olabileceğini

ileri sürmüştür.

129

Siklopentil anyonuSiklopropenil katyonu

130

• Halka yapılarında karbondan © farklı, en az bir atom içeren halkalı birleşiklere

heterohalkalı bileşikler denir.

Kükürt (S) gibi değişik atomlar içeren heterohalkalı bileşikler de bilinmesine

karşın, N ve O en yaygın heteroatom lardır.

HETEROHALKALI AROMATİK BİLEŞİKLER

131

• Çoğu heterohalkalı bileşik, tanımlanan aromatiklik koşullarını sağlar; dolayısıyla aromatikdir.

•Piridin, pirrol ve furan heterohalkalı aromatik bileşiklere birer örnektir.

Piridin pirrol furan

132

• Hückel kuralı, heterohalkalı bileşiklere de uygulanabilir.

• Tek bir heteroatom, π sistemine, sistemin (4n+2) sayıda π elektronu sağlayabilmesi için, ortaklanmamış elekt ronlarının ya iki tanesi ile katkı sağlayabilir ya da hiç katkıda bulunmayabilir.

133

• Örneğin, Şekil (a)'da görüldüğü gibi

piridin, azot üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftleri hesaba katılmaksızın, halkada altı tane π elektronu taşıdığı için aromatiktir.

• Azotun üzerindeki ortaklanmamış çift,

π sistemiyle aynı düzlemdeki bir

p orbitalinde olmayıp, bu sisteme

dik bir sp2 melez orbitalindedir.•

134

• (a) Piridin altı π elektronuna ek olarak, azotun sp2 orbitalinde bir ortaklanmamış elektron çifti içerir,

• piridin, azot üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftleri hesaba katılmaksızın, halkada

altı tane π elektronu taşıdığı için aromatiktir.

(a)

(a) Piridin

135

(c) Furan ın altı π elektronuna ek olarak

oksijenin bir sp2 orbitalinde π sistemine dik olan ve bu sistemle etkileşmeyen ortaklanmamış bir elektron çifti vardır.

(c) Furan

136

• Biyolojik sistemlerde, çok sayıda aromatik heterohalkalı bileşik bulunur. Bunlara örnek olarak

piridoksin, serotonin ve adenin verilebilir.

piridoksin Serotonin beyindeki nörotransmitter

adenin

137

ANULENLER

138

139

• Anulen adı,

halkada birer atlayarak birli ikili bağlar taşıyan tek halkalı

bileşikler için genel bir isim olarak önerilmiştir.

Bir anulenin halka büyüklüğü parantez içindeki bir sayıyla belirtilir.

Buna göre, Benzen bir [6] anulen,

Siklooktatetraen ise [ 8 ] anulendir.

Benzen Siklooktatetraen

140

Hückel kuralı (4n + 2) Π elektronlu ve

karbon iskeletinin düzlemsel

yapıda olduğu

anulenlerin aromatik olduğunu söyler.

1960'dan önce Hückel'in tahminlerini kontrol

etmek için kullanılan anulenler yalnızca

benzen ve siklooktatetraen di.

141

• 1960'lara gelindiğinde, büyük çoğunluğu F. Sond-heimer tarafından olmak üzere pek çok büyük halkalı anulen sentezlendi ve böylece

Hückel kuralı da doğrulandı.

142

• Örnek olarak [14], [16], [18], [20], [22] ve [24]anulenleri ele alalım.

• Bunlar arasında

• Hückel kuralının öngördüğü gibi, • [14], [18] ve [22] anulenlerin

• (sırasıyla n = 3,4,5 olduğunda 4n + 2) aromatik olduğu bulunmuştur. [I6] anulen ve [24] anulen aromatik değildir.

• Bunlar 4n + 2 bileşikleri değil

• 4n bileşikleridir.

143

[ I6 ] anulen

aromatik değildir

144

DİĞER AROMATİK BİLEŞİKLER

Benzenoit Aromatik

Bileşikler

145

• Gördüklerimize ilave olarak Gördüklerimize ilave olarak

birçok birçok aromatik bileşikaromatik bileşik daha vardır. daha vardır.

•Benzenoit Aromatik Bileşiklerin

geniş bir sınıfı çok halkalı

Benzenoit

Aromatik Hidrokarbonlar olarak adlandırılır.

• Şekilde görülmektedir.

146

147

• Tüm bu moleküller (Benzenoitler ) birbirine birlik (kaynaşık) iki veya daha fazla benzen halkasına sahiptir.

Bunlardan birini, örneğin naftalini alarak benzenoit kelimesiyle

• ne ifade ettiğimizi daha iyi inceleyelim.

148

Rezonans teorisine göre naftalin molekülü, üç Kekule yapısının melezi olarak

kabul edilebilir.

Naftalin halkalarında (( C4 a C4 a ve ve C8 aC8 a )) iki ortak karbon atomuiki ortak karbon atomu vardır.

Bu iki atoma ;

halka birleşme (kaynaşma) noktalarıhalka birleşme (kaynaşma) noktaları denir.

Bu iki atom doğrudan doğruya diğer halka atomlarına bağlanmıştır ve

hidrojen ( H ) taşımazlar.

149

• Sonuç olarak ;naftalin, rezonans enerjisine sahiptir.

• Benzen için bildiklerimizi temel alarak, naftalin de ;

katılma tepkimelerikatılma tepkimeleri vermeyip, yer değiştirme tepkimeleriyer değiştirme tepkimeleri

verir.

• Diğer özelliklerinin de aromatik bileşiklerle aynı aromatik bileşiklerle aynı olduğunuolduğunu söyleyebiliriz.

150

AAntrasen ntrasen veve FFenantrenenantren izomerzomer iki bileşiktir.

Antrasende üç halka doğrusal doğrusal şekildeşekilde,

FFenantrenenantren de ise açılı bir molekülaçılı bir molekül meydana getirecek şekilde birleşmişlerdir.

•Her iki molekül de çok büyük rezonans enerjisinerezonans enerjisine sahiptir. Kimyasal özellikleriimyasal özellikleri,, aromatik bileşiklerinkine benzer aromatik bileşiklerinkine benzer..

151

• Piren de aromatikaromatiktir.

• Piren çok uzun zamandır bilinen bir bileşiktir.

• Piren türevlerinden birisi, Hückel kuralının bir başka ilgi çekici uygulamasını göstermek

amacıyla araştırma konusu olmuştur. ???

152

Şekil Naftalinin Kekule yapılarından birisi.

153

Naftalinin stilize edilmiş

p orbitalleri.

154

Benzenoit Olmayan

Aromatik Bileşikler•Benzenoit aromatik bileşiklere • örnek olarak ;

•naftalin, •fenantren ve•antrasen verilebilir. •

155

4 . ders

156

Fulerenler

C60 Aromatik Küre:

Fulerenler

157

• Fulerenler

• 1990 yılında; W. Kratschmer (Max Planck Enstitüsü, Heidelberg), D. Huffman (Arizona Üniversitesi) ve çalışma arkadaşları, futbol topuna benzeyen,

• “ buekminsterfulleren“

olarak adlandırılan C60 molekülünü sentezlediler.

158

•Soy atmosferde grafitin ısıtılmasıyla elde edilen

•C60 molekülü, fulerenler olarak adlandırılan yeni bir aromatik bileşikler sınıfınının bir üyesidir.

159

• . Fulerenler tepesi kesilmiş

• ikosahedran veya jeodezik

kubbe geometrisine sahip kafes biçiminde moleküllerdir.

• Jeodezik kubbeli yapıları geliştirmesiyle

ünlü mimar Buckminster Fuller'in anısına bu isim verilmiştir. C60'ın yapısı 5 yıl Önce H. W. Kroto (Sussex Üniversitesi), R. E. Smalley ve R. F. Curl (Rice Üniversitesi) ve çalışma gruplarınca bulunmuştur.

160

• Kroto, Curl ve Smalley grafiti lazerle buharlaştırarak oldukça kararlı karbon demetleri karışımı olan C60 ve C70 (Şekil) bileşiklerini bul muşlardır.

• 1990'dan beri kimyagerler daha küçük ve daha büyük molekül kütleli

fulerenleri sentezlemişler ve bu bileşeklerin ilgi çekici kimyasal özelleklerini incelemeğe başlamışlardır.

161

• Şekil C60veC70'in yapıları.

[ Diederich, F.; Whetten, R. L. Acc. Chem. Res, 1992, 25, 119-126'dan uyarlanmıştır. ]

162

163

C60 + A-B

164

165

166

167

Bir jeodezik kubbeye benzer şekilde bir fuleren, beşgen ve altıgenlerin bir ağ örgsünden meydana gelmiştir. Fulerenin küresel yapıya dönüşmesi için, tam 12 adet beş üyeli halkaya sahip olması gereklidir.

168

169

• Ancak altı üyeli halkadan oluşan yüzeylerin sayısı çok değişkendir, örneğin C60 yapısında 20 adet altıgen yüzey varken C70 yapısında 25 tane altıgen yüzey vardır.

170

• Fulerende her bir karbon atomu diğer üç karbon atomuna bağlıdır

ve karbonlar sp3 melezleşmişlerdir.

• Her bir karbondaki diğer elektronlar moleküler orbital sistemlerine ve moleküle aromatik özellik kazandırırlar.

171

Fulerenlerin kimyası sentezlerinden çok daha ilgi çekicidir. Fulcrcnlcrin elektron ilgileri çok fazladır. Alkali metallerden kolayca elektron alarak

yeni bir metal fazı (bir "bakür" tuzu) oluştururlar.

Bu tuzlardan biri de K3C60 'tır ve bu tuz,

aralarında potasyum atomları olan yüzey

merkezli kübik yapılı "bucky topları" olarak adlandırılan kararlı metalik kristallerden meydana gelmiştir.

172

• Bu tuz 18 K'nin altına kadar soğutulduğunda süper iletken hale gelir. Karbon atomu kafesinin içerisinde metal atomları bulunan fulerenler de senlezlenmiştir.

173

174

C60 şimdi gram miktarlarda yapılabilmektedir.

Özel olarak hazırlanmış is ve kurumdan orga nik çözücülerle ekstrakte edilir. (çözücülerde az miktarda çözünür) ve beraberinde oluşmuş

olan daha yüksek fullerenlerden kromatografik olarak ayrılır.

C60 çözeltileri çok güzel bir şekilde renklenir, örneğin heksanda kırmızımsı menekşe

rengindedir.

175

• Bu yüzden C60 a pekçok katılma

6—6 bağında gerçekleşir. Birden fazla katılmalar da mümkündür, fakat ayrılması güç karmaşık izomer karışımlarına yol açar. Benzendekine benzer şekilde yönlendirme kuralları henüz çalışılmamıştır.

176

•C60 in tesadüfi ve

gecikmiş olarak ortaya çıkan keşfinden çıkaracağımız

dersler vardır.

•Yepyeni bir kimya sahası açan bu gelişme temel

bilimdeki araştırmaların beklenmedik bir sonucudur.

177

• Fakat

• yeni tip polimerler,

• süper iletkenler,

• metalik yapılar,

• yeni katalizörler, • ilaçlar ve

• henüz hayal edilemeyen diğer ticari olanaklar

•hiç kuşkusuz bu heyacan verici bu keşifin arkasından gelecektir.

178

•C60 ın öyküsü teknolojik sahada,

temel bilimlerdeki araştırmaları desteklemenin niçin bu kadar önemli olduğunu bir kere daha göstermektedir.

• Araştırmaların yol açacağı ufuklar kesinlikle tahmin edilemez; fakat deneyimler gösteriyor ki, temel keşiflerin küçük bir bölümünden bile elde edilecek pratik yararlar, başlangıçtaki yatırımı kat kat karşılayacak tır.

179

• Piridinin stilize edilmiş

p orbitalleri.

180

HETEROHALKALI AROMATİK BİLEŞİKLER

181

• Buraya kadar incelediğimiz halkalı moleküllerin hepsinde

halka üzerinde karbon atomları vardı. Halka üzerinde karbon

atomundan başka elementlerin de bulunduğu halkalı bileşikler de vardır.

182

• Bu bileşiklere

heterohalkali bileşikler denir.

• Heterohalkali moleküllere doğada sıkça rastlanır.

• Bu moleküllerin yapıları buraya kadar incelediğimiz bileşiklerin

yapılarıyla çok benzerlik gösterir.

• bazı Örnekler vereceğiz.

183

• Heterohalkali bileşiklerden, halka üzerinde; azot, oksijen veya kükürt içerenleri çok yaygındır. Bunlardan önemli olan dört tanesinin Kekule yapıları aşağıda verilmiştir. Bu dört bileşiğin hepsi aromatiktir.

184

• Bu yapıları incelediğimizde piridinin yapısının elektronik

olarak benzene;

• pirol, furan ve tiyofenin yapılarının ise siklopentadienil anyonuna

benzediğini görürüz.

• Piridin ve pirolün moleküllerindeki azot atomları sp2 melezleşmiştir.

185

• Piridinde (Şekil) sp2 melezleşmiş azot atomu,

• bağ elektronlarından birini

∏ sistemine verir. • Bu elektron ve beş karbon

atomunun her birisinden gelen birer elektron piridinin elektron

sayısını benzende olduğu gibi altıya tamamlarlar.

186

• Piridinde azot atomu üzerindeki

ortaklaşılmamış iki elektron, halkadaki atomlarla aynı düzlemde bulunan sp2 orbitalindedir. Bu sp2 orbitali halkadaki

p orbitalleriyle örtüşmez .

Azot atomunun ortaklaşılmamış elektron çifti ∏ sisteminin bir parçası değildir ve bu elektronlar piridine zayıf baz özelliği kazandırırlar.

187

• Şekil Furan ve tiyofenin

• stilize edilmiş p orbitalleri.

188

• Pirolde (Şekil 14.21) elektronlar farklı şekilde düzenlenmiştir. Pirol halkasının kar bon atomları dört elektronla katkıda bulunduğu için, sp2 melezleşmiş azot atomu üze rindeki iki elektronun da katkısıyla aromatik altı elektronlu yapıya ulaşılır. Bu elektronlar aromatik yapının bir parçası olduğu için, poroton almada kullanılamaz. Bu bakımdan, sulu çözeltilerde pirol yeterli derecede bazik özellik göstermez.

189

• Furan ve tiyofen yapısal olarak pirole çok benzerler. Furanda oksijen atomu, tiyo-fende kükürt atomu sp2 melezleşmiştir. Her iki bileşikte de heteroatomun p orbitali, iki elektronunu TT sistemine verir. Furan ve tiyofende, oksijen ve kükürt atomları ortakla şılmamış birer elektron çiftlerini

TT sistemine ortogonal konumda olan sp2 orbitalinde bulundururlar (Şekil).

190

BİYOKİMYADA

AROMATİK BİLEŞİKLER

191

• Aromatik halkalı bileşikler, canlı organizmalardaki tepkimelerde

çok önemli rol oynarlar.

• Bu tepkimelerle ilgili, burada, örnek vereceğiz.

192

Protein sentezlerinde gerekli olan amino asitlerden benzen halkası içeren ikisi aşağıda verilmiştir

193

• Üçüncü bir aromatik amino asit, pirol halkasına bitişik benzen halkası içeren triptofandır (Böyle aromatik halkalı sisteme indol sistemi denir,).

194

• fenilalanin ve triptofan türevleri, insanın beslenmesinde temel amino asitlerdir.

• Tirosin , fenilalanin hidroksilaz olarak bilen bir enzimin kataliziyle

fenil alaninden sentezlenebildiği için, fenilalanin var oldukça, beslenme için temel madde değildir.

195

• Bir çok biyokimyasal sistemde heterohalkalı aromatik bileşikler bulunur. Pürin ve pirimidin türevleri DNA ve RNA'nın temel kısımlarını oluştururlar.

196

• Bir pirimidin türevi (nikotinamit) ve bir pürin türevi (adenin),

• biyolojik yükseltgenmelerde yer alan en önemli koenzimlerden birinde bulunur.

• Bu molekül nikotinamit adenin dinükleotittir (NAD+, yükseltgenmiş şeklidir ve Şekil de verilmiştir). İndirgenmiş yapısı ise NADH'dir.

197

• NAD+, alkol dehidrojenaz olarak adlandırılan karaciğer enziminin bir kısmıdır ve al kolleri aldehitlere yükseltgeyebilir.

• Toplam değişim çok karmaşık olmasına karşın bir durumda, aromatiklik, halkanın kazandırdığı fazladan kararlılığın (rezonans veya delokalizasyon enerjisi) biyolojik bir kullanımını görebiliriz.

• Alkollerin aldehitlere yükseltgenmesi şekilde görüldüğü gibidir.

198

199

• Şekil Nikotinamit adenin dinükleotit . (NAD ).

200

• NAD+'daki aromatik piridin halkası (gerçekte pozitif yüklü olduğu için piridinyum halkası) NADH'deki aromatik olmayan halkaya dönüşür. Piridin halkasının ekstra kararlılığı bu değişimle kaybolur.

• Sonuç olarak NADH'deki serbest enerji NAD+ , dekinden daha büyüktür.

• Bununla birlikle, alkolün aldehite dönüşümünde serbest enerji azalır.

201

• Bu tepkimeler biyolojik sistemlerdekine eşlik ettiği için (Şekil) alkolün içerdiği serbest enerjinin bir kısmı NADH‘ ya transfer olmuş olur.

• NADH'deki depolanmış enerji, enerji gerektiren ve hayat için gerekli olan diğer biyokimyasal tepkimeleri sağlamak için kullanılır.

202

Bir alkolün yükseltgenmesi ve nikotinamit adenindinükleotitin biyolojik kenetlenmesi için serbest enerji diyagramı

203

• Yaşam için birçok aromatik bileşik çok gerekli olmasına rağmen, bazıları da tehlikelidir. Birçoğu zehirli ve benzen de dahil olmak üzere bazı benzenoil bileşikler karsinojendir.

• Karsinojen bileşiklere örnek olarak

benzo[a]piren ve

7-metilbenz [a] antrasen . verilebilir

204

• Karsinojen bileşiklere örnek ;

benzo[a]piren ve

7-metilbenz [a] antrasen

205

•Benzo[a]piren, son derece karsinojen bir maddedir.B unu gözlemek için bir farenin belirli bölgelerinin tüylerini traş ettikten sonra bu bölgeyi Benzo[a]pirenle kaplamak yeterlidir.

• Fare deri kanserine yakalanacaktır.

206

• 1834'te Alman kimyacısı Eilhardt Mitscherlich (Berlin Üniversitesi) benzeni, ben zoik asiti kalsiyum oksitle ısıtarak sentezlemiş ve buhar yoğunluğu ölçümlerini kulla narak benzenin molekül formülünün C6H6 olduğunu göstermiştir.

Aromatik --x bileşikler ve benzen-xxx

Documents