Alkin halojenürlerin katıldıkları bir başka tepkime çeşidiyse ayrılma tepkimeleridir. Bu tepkime esnasında molekülün yapısında bulunan XY gibi bir molekül alkil halojenürlerin yapısından ayrılır bunun sonucunda da çoklu bağlar oluşmaktadır.
Ayrılma tepkimelerini gösteren genel bir şema |
Alkin halojenürün yapısından XY molekülün yapısından ayrılarak Alkenler oluşur |
Dehidrohalojeleme
Bu yöntem alken sentezinde kullanılan çok yaygın bir yöntem olup tepkimeye giren organik molekülden bir HX ayrılması sonucunda gerçekleşir. Burada X ile halojenler kastedilmektedir. Bu işlemin gerçekleşebilmesi için alkil halojenürün kuvvetli bir bazla ısıtılması gerekmektedir.
Ayrılma tepkimelerinde Sn1 ve Sn2 tepkimelerinde olduğu gibi ayrılan grup olduğu ve aynı zamanda bir elektron çifti olan ve ayrılan gruba atakta bulunan baz bulunmaktadır. Kimyagerler genellikle sübstitüent taşıyan diğer bir deyişle dallanma yapmış olan karbon atomuna alfa (α) ve ona bitişik olan karbon atomuna da beta (β) Karbon atomu olarak adlandırırlar. Bunun yanı sıra β karbon atomuna bağlı olan hidrojen atomuna da β hidrojen atomu denilir. Genellikle dehidrohalojenleme de ayrılan hidrojen atomu β karbonundan ayrıldığı için çoğunlukla β- ayrılmaları diye de adlandırıldığı gibi 1,2- ayrılma tepkimeleri şeklinde de anılmaktadır.
Dehidrojenleme tepkimelerini gösteren genel bir şema |
Burada β karbonundan bir hidrojen ve komşu karbondan bir halojen ayrılır ve alken oluşur. B burada bazdır. |
Daha önce de bahsettiğimiz gibi dehidrohalojenlemede bir güçlü basen kullanılması gerekmektedir. Bu baslar çok çeşitlilik gösterebilir bunlardan en fazla kullanılanı ise etanol içerisinde çözülen potasyum hidroksittir. Potasyumun yaında diğer en çok kullanılan güçlü baz sodyumdur.
Ayrılama tepkimeleri Sn1 ve sn2 tepkimelerine çok benzerler. Ayrılma tepkimeleri de E1 ve E2 şeklinde adlandırılır. Buradaki E2 ile adlandırılan ayrılma tepkimesi iki moleküllü bir mekanizma ve E1 ile gösterilen tepkimede tek moleküllü bir mekanizmadır.
Elektrofil ayrılma tepkimleri (E2 tepkimeleri)
1. E2 tepkimeleri aşağıdaki tabelada da görüldüğü gibi tek basamaklıdır. İlk olarak tepkime ortamda bulunan baz (Etoksil iyonu) sahip olduğu elektron çiftini kullanıp β karbonunda bulunan bir protonu çekmeye başlar. Bu arada β karbonu üzerinde bulunan elektron çifti karbon karbon çift bağındaki π bağını oluşturmak için harekete geçerler, aynı zamanda bu basamakta brom bağlı olduğu α karbonundan elektronlarıyla beraber ayrılmaya başlar. Bu işlemlerin hepsi aynı zamanda gerçekleşmektedir.
2. Burada ise bir ara form oluşmaktadır. Burada oksijenile β hidrojeni arasında bir kısmi bağ oluşmuştur ve α karbon atomu ve brom arsındaki sigma bağları ise kısmı bağlara dönüşerek zayıflamıştır. Bunların yanında iki karbon arasında ikinci bağ olan π bağını oluşturmak üzere β ve α karbonları arasında kısmi bağlar oluşmuştur. İşte burada hem bazın hem de halojenin tepkimede yer almasıyla tepkimeye E2 Tepkimeleri denilmektedir.
3. Bu aşamada ise karbon atomları arasında ikili bağ tamamen oluşmuş, baz molekülden ve brom ise molekülden tamamen kopmuşlardır. Sonuç olarak bir alken, bazın yapısına hidrojen katması sonucunda alkol (burada etanol) ve bromunda molekülden kopmasıyla da bromür iyonu oluşmuştur.
E2 tepkimelerini gösteren bir mekanizma |
1' de kırmızı oklarla gösterilen işlemlerin hepsi aynı zamanda gerçekleşmektedir. 2 ise ara ürün olup halojen ve baz daha tam olarak ayrılmamıştır. 3'te ise ürünler (alkol, alken, halojen iyonu) oluşmaktadır. |
Elektrofil ayrılma tepkimleri (E1 tepkimeleri)
E1 tepkimelerini gösteren bir mekanizma |
1. Basamak: Ortamda bulunan polar çözücünün yardımla Klor bir elektron çifti alarak molekülden ayrılır ve bir karbokatyon oluşur. |
1. Basamak: Su karbokatyondan bir hidrojen koparması sonucunda ürün olan alken oluşmuş olur. |
Genel itibarıyla E1 tepkimeleri iki ayrı basamaktan oluşmaktadırlar.
1. Basamak: Bu basamakta ortamda bulunan polar çözücünün etkisiyle klor atomu bir çift elektronla beraber alkandan ayrılır. Bunun sonucunda üçüncül bir karbokatyon ve klorür iyonu oluşur.Geenel itibarıyla bu basamak ikinci basamaktan daha yavaş gerçekleşen bir basamak olup tepkimenin hızını belirleyen basamaktır.
2. Basamak: Bu basakta su bir önceki basamakta oluşmuş olan karbokatyonun β-karbonunda bulunan bir proton koparır bu arada hidrojen atomundan bir çift elektron β- ve α- karbonları arasında çift bağ oluştururlar. Sonuç olarak ürün olan alken ve hidronyum iyonu oluşmuş olur.
SN2 ve E2 tepkimelerin karşılaştırılması
E2 ve SN2 tepkimelerini karşılaştıran bir şema |
Burada kırmızı oklarla gösterilen işlemler aynı zamanda gerçekleşmektedir. |
Burada kırmızı oklarla gösterilen işlemler aynı anda gerçekleşmektedir. |
Yandaki tabelede E2 ve SN2 tepkimelerini karşılaştırmalı bir şekilde görebilmekteyiz.Bu tür tepkimelerin E2 ya da SN2 olacağı birkaç faktor tarafında belirlenir.
Eğer nükleofil (baz) β-hidrojenine atakda bulunursa ayrılma (E2) tepkimesi meydana gelirken nükleofilin üzerinde ayrılan grubu barındıran karbona atak yapması durumunda ise yer değiştirme yani SN2 tepkimesi oluşur.
Burada halojenürün birincil, ikincil ya da üçüncül bir halojen olması tepkimesin seyrini değiştirmektedir. Birincil halojenürün olması durumunda tepkime SN2 tepkimesi ikin halojenürün üçüncül olması durumunda ise tepkime E2 olarak gerçekleşir. Şayet ikincil bir halojenür varsa burada tepkime yüzde yüz E2 olmamakla birlikte yüzde otuz civarlarında SN2 tepimeside oluşur.
Diğer bir faktor ise tepkimenin uygulandığı sıcaklıktır. Deneyin uygulama sıcaklığının artması E2 tepkimelerinin oluşma olasılığını artırır.Çünkü E2 tepkimeleri aktivleşmek için daha fazla enerjiye gerek duyarlar bu enerjüde artırılan sıcaklıkla sağlanmış olur.
Bunaların dışında E2 tepkimelerin oluşmasını tetikleyen diğer bir faktor ise sterik engelli güçlü bir bazın kullanılmasıdır. Yani CH3O yerine C4H9O gibi büyük hacimli bazların kullanılması E2 tepkimelerin oluşmasına öncülük eder.
Kaynakça
T.W Graham Solamons(Yazar), Craig B. Fryhle (Yazar),Güral Okay (Çeviri Editörü), Yılmaz Yıldırır (Çeviri Editörü) Organik Kimya, (Organik Chemsty), 7. Basımdan Çeviri, Literatür Yayıncılık 2002, . Sayfa 265-271
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Alkin halojenurlerin katildiklari bir baska tepkime cesidiyse ayrilma tepkimeleridir Bu tepkime esnasinda molekulun yapisinda bulunan X Y gibi bir molekul alkil halojenurlerin yapisindan ayrilir bunun sonucunda da coklu baglar olusmaktadir Ayrilma tepkimelerini gosteren genel bir semaAlkin halojenurun yapisindan X Y molekulun yapisindan ayrilarak Alkenler olusurDehidrohalojelemeBu yontem alken sentezinde kullanilan cok yaygin bir yontem olup tepkimeye giren organik molekulden bir HX ayrilmasi sonucunda gerceklesir Burada X ile halojenler kastedilmektedir Bu islemin gerceklesebilmesi icin alkil halojenurun kuvvetli bir bazla isitilmasi gerekmektedir Ayrilma tepkimelerinde Sn1 ve Sn2 tepkimelerinde oldugu gibi ayrilan grup oldugu ve ayni zamanda bir elektron cifti olan ve ayrilan gruba atakta bulunan baz bulunmaktadir Kimyagerler genellikle substituent tasiyan diger bir deyisle dallanma yapmis olan karbon atomuna alfa a ve ona bitisik olan karbon atomuna da beta b Karbon atomu olarak adlandirirlar Bunun yani sira b karbon atomuna bagli olan hidrojen atomuna da b hidrojen atomu denilir Genellikle dehidrohalojenleme de ayrilan hidrojen atomu b karbonundan ayrildigi icin cogunlukla b ayrilmalari diye de adlandirildigi gibi 1 2 ayrilma tepkimeleri seklinde de anilmaktadir Dehidrojenleme tepkimelerini gosteren genel bir semaBurada b karbonundan bir hidrojen ve komsu karbondan bir halojen ayrilir ve alken olusur B burada bazdir Daha once de bahsettigimiz gibi dehidrohalojenlemede bir guclu basen kullanilmasi gerekmektedir Bu baslar cok cesitlilik gosterebilir bunlardan en fazla kullanilani ise etanol icerisinde cozulen potasyum hidroksittir Potasyumun yainda diger en cok kullanilan guclu baz sodyumdur Ayrilama tepkimeleri Sn1 ve sn2 tepkimelerine cok benzerler Ayrilma tepkimeleri de E1 ve E2 seklinde adlandirilir Buradaki E2 ile adlandirilan ayrilma tepkimesi iki molekullu bir mekanizma ve E1 ile gosterilen tepkimede tek molekullu bir mekanizmadir Elektrofil ayrilma tepkimleri E2 tepkimeleri 1 E2 tepkimeleri asagidaki tabelada da goruldugu gibi tek basamaklidir Ilk olarak tepkime ortamda bulunan baz Etoksil iyonu sahip oldugu elektron ciftini kullanip b karbonunda bulunan bir protonu cekmeye baslar Bu arada b karbonu uzerinde bulunan elektron cifti karbon karbon cift bagindaki p bagini olusturmak icin harekete gecerler ayni zamanda bu basamakta brom bagli oldugu a karbonundan elektronlariyla beraber ayrilmaya baslar Bu islemlerin hepsi ayni zamanda gerceklesmektedir 2 Burada ise bir ara form olusmaktadir Burada oksijenile b hidrojeni arasinda bir kismi bag olusmustur ve a karbon atomu ve brom arsindaki sigma baglari ise kismi baglara donuserek zayiflamistir Bunlarin yaninda iki karbon arasinda ikinci bag olan p bagini olusturmak uzere b ve a karbonlari arasinda kismi baglar olusmustur Iste burada hem bazin hem de halojenin tepkimede yer almasiyla tepkimeye E2 Tepkimeleri denilmektedir 3 Bu asamada ise karbon atomlari arasinda ikili bag tamamen olusmus baz molekulden ve brom ise molekulden tamamen kopmuslardir Sonuc olarak bir alken bazin yapisina hidrojen katmasi sonucunda alkol burada etanol ve bromunda molekulden kopmasiyla da bromur iyonu olusmustur E2 tepkimelerini gosteren bir mekanizma1 de kirmizi oklarla gosterilen islemlerin hepsi ayni zamanda gerceklesmektedir 2 ise ara urun olup halojen ve baz daha tam olarak ayrilmamistir 3 te ise urunler alkol alken halojen iyonu olusmaktadir Elektrofil ayrilma tepkimleri E1 tepkimeleri E1 tepkimelerini gosteren bir mekanizma1 Basamak Ortamda bulunan polar cozucunun yardimla Klor bir elektron cifti alarak molekulden ayrilir ve bir karbokatyon olusur 1 Basamak Su karbokatyondan bir hidrojen koparmasi sonucunda urun olan alken olusmus olur Genel itibariyla E1 tepkimeleri iki ayri basamaktan olusmaktadirlar 1 Basamak Bu basamakta ortamda bulunan polar cozucunun etkisiyle klor atomu bir cift elektronla beraber alkandan ayrilir Bunun sonucunda ucuncul bir karbokatyon ve klorur iyonu olusur Geenel itibariyla bu basamak ikinci basamaktan daha yavas gerceklesen bir basamak olup tepkimenin hizini belirleyen basamaktir 2 Basamak Bu basakta su bir onceki basamakta olusmus olan karbokatyonun b karbonunda bulunan bir proton koparir bu arada hidrojen atomundan bir cift elektron b ve a karbonlari arasinda cift bag olustururlar Sonuc olarak urun olan alken ve hidronyum iyonu olusmus olur SN2 ve E2 tepkimelerin karsilastirilmasiE2 ve SN2 tepkimelerini karsilastiran bir semaBurada kirmizi oklarla gosterilen islemler ayni zamanda gerceklesmektedir Burada kirmizi oklarla gosterilen islemler ayni anda gerceklesmektedir Yandaki tabelede E2 ve SN2 tepkimelerini karsilastirmali bir sekilde gorebilmekteyiz Bu tur tepkimelerin E2 ya da SN2 olacagi birkac faktor tarafinda belirlenir Eger nukleofil baz b hidrojenine atakda bulunursa ayrilma E2 tepkimesi meydana gelirken nukleofilin uzerinde ayrilan grubu barindiran karbona atak yapmasi durumunda ise yer degistirme yani SN2 tepkimesi olusur Burada halojenurun birincil ikincil ya da ucuncul bir halojen olmasi tepkimesin seyrini degistirmektedir Birincil halojenurun olmasi durumunda tepkime SN2 tepkimesi ikin halojenurun ucuncul olmasi durumunda ise tepkime E2 olarak gerceklesir Sayet ikincil bir halojenur varsa burada tepkime yuzde yuz E2 olmamakla birlikte yuzde otuz civarlarinda SN2 tepimeside olusur Diger bir faktor ise tepkimenin uygulandigi sicakliktir Deneyin uygulama sicakliginin artmasi E2 tepkimelerinin olusma olasiligini artirir Cunku E2 tepkimeleri aktivlesmek icin daha fazla enerjiye gerek duyarlar bu enerjude artirilan sicaklikla saglanmis olur Bunalarin disinda E2 tepkimelerin olusmasini tetikleyen diger bir faktor ise sterik engelli guclu bir bazin kullanilmasidir Yani CH3O yerine C4H9O gibi buyuk hacimli bazlarin kullanilmasi E2 tepkimelerin olusmasina onculuk eder KaynakcaT W Graham Solamons Yazar Craig B Fryhle Yazar Gural Okay Ceviri Editoru Yilmaz Yildirir Ceviri Editoru Organik Kimya Organik Chemsty 7 Basimdan Ceviri Literatur Yayincilik 2002 ISBN 975 8431 87 0 Sayfa 265 271