Alkoller, Fenoller ve Eterler

 Alkol

 Fenol

 Eterler

 Fonksiyonel Grup

 Bir alifatik hidrokarbonun hidrojeni, -OH ( hidroksil ) grubu ile değiştirilir

 Aromatik bir hidrokarbonun hidrojeni, -OH ( hidroksil ) grubu ile değiştirilir

 Bir hidrokarbonun hidrojeni, -OR / -OAr ( Alkoksi veya Ariloksi ) grubu ile değiştirilir

 Sınıflandırma

 Hayır'a bağlı olarak. -OH grubu mevcut, Monohidrik, dihidrik ve polihidrik.

 C tipine bağlı olarak birincil, ikincil, üçüncül ( sp³ ) -OH'ye bağlı olan

 Müttefik - OH grubu alilik karbona (sp³), örneğin CH₂=CH-CH-OH

 Benzilik - C'ye bağlı OH grubu ( sp³ ) aromatik bir halkaya bağlı

 Vinil - C'ye bağlı OH grubu ( sp² ) C=C ile, örneğin CH₂=CH-OH

 Hayır'a bağlı olarak. -OH grubu mevcut, Monohidrik, dihidrik ve polihidrik

 Simetrik ( Basit ) – O'ya bağlı aynı gruplara (alkil / aril) sahip olmak

 Simetrik olmayan ( Karışık ) – O'ya bağlı farklı gruplar

 Adlandırma

 Ortak Ad – alkil grubunun adına eklenen 'alkol', örneğin metil alkol, etil alkol, vb.

 IUPAC – Alkan adına eklenen son ek – 'ol', örneğin metanol ( CH₃OH ), etanol ( C₂H₅OH ), vb.

 En basiti fenol C₆H₅OH. Yaygın isimdir ve IUPAC terminolojisinde de kabul edilir

 OH grubunun konumu o ( orto ), m (meta), p ( para ) veya siklik karbonlar vb. numaralandırılarak gösterilir.

 Örneğin o-Kresol 2-Metilfenoldür, Katekol Benzen-1,2-dioldür, vb.

 Ortak Ad – 'eter' kelimesi, alkil gruplarının adını alfabetik sırayla takip eder, örneğin Etilmetil eter, Dietil eter, vb.

 IUPAC Adı – Hidrokarbonun alkoksi veya ariloksi türevi olarak adlandırılır. Daha hacimli grup, ana hidrokarbon olarak alınır, örneğin Metoksimetan, Metoksibenzen, vb.

 Yapı

 sp³ arasında bir bağ vardır C ve O'nun hibritleştirilmiş orbitalleri

 Bağ açısı:

 C-O-H bağ açısı 108.9°'dir, yani tetrahedral ( 109°-28' ) değerden azdır

 Elektron Oksijen çiftleri arasındaki itmeden kaynaklanmaktadır

 Bağ Uzunluğu:

 C-O bağ uzunluğu Metanolde 142 pm'dir

 sp² arasında bir bağ vardır aromatik halka ve O'nun C'nin hibritleştirilmiş orbitalleri

 Bağ açısı:

 C-O-H bağ açısı Fenol'de 109°'dir

 Bağ Uzunluğu:

 C-O bağ uzunluğu Fenol'de 136 pm'dir.

 sp² nedeniyle Metanol ile karşılaştırıldığında daha azdır. Karbonun hibridizasyonu ve aromatik halkanın pi elektronlarının konjugasyonu kısmi çift bağ karakteri verir.

 Bağ açısı:

 C-O-C bağ açısı 111.7'dir ( Metoksimetan ).

 İki R ( hacimli ) grubu arasındaki itme nedeniyle tetrahedralden daha fazladır

 Bağ Uzunluğu:

 C-O bağ uzunluğu 141 pm'dir, neredeyse alkollerle aynıdır

 Hazırlık

 1. Alkenlerden:

 a. Asit katalizli hidrasyon H₂O ilavesi Markonikov kuralına göre

 b. Hidroborasyon-oksidasyon ile H₂O₂ ile oksitlenen trialkil boranlar vermek için diboran ile reaksiyon ve NaOH ( sulu )

 Oluşan son ürün Markonikov kuralının tersidir

 1. Haloarenes'ten:

 Klorobenzen, sodyum fenoksit oluşturmak için NaOH ile muamele edilir ve daha sonra fenol oluşturmak için asitle muamele edilir

 C₆H₅Cl + NaOH →
 C₆H₅ONa + HCI →
 C₆H₂OH

 1. Alkollerin dehidrasyonu ile:

 Birincil alkoller protik asitlerle ( H₂SO₄, H₃PO₄ ) eter, nükleofilik bimoleküler reaksiyon ile oluşur. Bu reaksiyon koşullara bağlıdır, 443 K'da alken ana bir üründür, oysa 413 K'da eter önemli bir üründür

 Alkol 2° veya 3° olduğunda, eliminasyon reaksiyonu SN₁ ile rekabet eder ana ürün olarak alken ile sonuçlanır

 2. Karbonil Bileşiklerinden:

 a. Ni, Pd veya Pt metal katalizörü varlığında katalitik hidrojenasyon veya aldehit ve ketonların LiAlH₄ ile indirgenmesi ile veya NaBH₄

 Aldehitler → birincil alkoller

 İkincil alkoller → ketonlar

 b. Karboksilik asitlerin ve esterlerin indirgenmesiyle

 2. Benzen sülfonik Asitten:

 İlk adım, benzenin oleum ile sülfonasyonudur. Bu şekilde oluşan benzen sülfonik asit, sodyum fenoksit oluşturmak için erimiş NaOH ile ısıtılır ve daha sonra fenolden asitleştirilir

 2. Williamson Sentezi:

 Eter, sodyum alkoksitin bir alkil halojenür ile reaksiyonunda oluşur

 1 ° alkil halojenür ile, SN2 tercih edilir ve eter ana ürün olarak oluşur, ancak 2 ° veya 3 ° eliminasyon ile devam eder ve alken oluşan ana üründür

 Fenol de bu yöntemle etere dönüştürülebilir

 3. Grignard Reaktiflerinden:

 Aldehit ve ketonların Grignard reaktifi ( R-Mg-X ) ile reaksiyona girmesiyle. Grignard reaktifinin nükleofilik bir ilavesi ve ardından hidroliz vardır

 HCHO + RMgX →
 RCH₂OMgX + H₂O →
 RCH₂OH + Mg(OH)X

 3. Diazonyum Tuzlarından:

 Anilin ( C₆H₅NH₂ ) NaNO₂ + HCl ile reaksiyona girdiğinde, Benzen diazonyum klorür ( C₆H₅N₂Cl ), hidrolizde fenol veren

 4. Cumene'den:

 Kümen ( izopropilbenzen ), kümen hidroperoksit oluşturmak üzere oksitlenir ve daha sonra fenol oluşturmak için dil ile muamele edilir. Aseton, reaksiyonda bir yan üründür

 Fiziki ozellikleri

 Kaynama noktası:

 Van der Waals kuvvetlerinin artmasına bağlı olarak C atomlarının sayısındaki artışla artar

 Yüzey alanı ve Van der Waals kuvvetlerinin azalması nedeniyle dallanmanın artmasıyla azalır

 Kaynama noktası, moleküller arası hidrojen bağı nedeniyle alkanlar, eterler, haloalkanlar vb. gibi diğer bileşiklere kıyasla daha fazladır

 Kaynama noktası:

 Kaynama noktası, moleküller arası hidrojen bağı nedeniyle arenler, eterler, haloarenler vb. gibi diğer bileşiklere kıyasla daha fazladır

 Kaynama noktası:

 Alkollerde moleküller arası hidrojen bağının varlığından dolayı alkollere kıyasla daha az

 Çözünürlük:

 Çözünürlük, H₂O ile hidrojen bağlarının oluşumundan kaynaklanmaktadır.

 Alkil grubunun ( hidrofobik ) boyutundaki artışla çözünürlük azalır

 Çözünürlük:

 Çözünürlük, H₂O ile hidrojen bağlarının oluşumundan kaynaklanmaktadır.

Aril grubunun ( hidrofobik ) boyutundaki artışla çözünürlük azalır

 Çözünürlük:

 Eterin karışabilirliği, su ve eterin O ile bir hidrojen bağının oluşması nedeniyle alkol ve aynı moleküler kütleye sahip alkandan daha fazladır

 Asitlik ve Bazlık

 Güçlü Bronsted asitleri ve güçlü bir baza elektron bağışlayabilir

 Asitlik, O-H bağının polaritesinden kaynaklanmaktadır. Elektron salan alkil grupları asitliği azaltır, bu nedenle alkolün asitlik sırası:

 1° > 2° > 3°

 Su, alkollerden daha iyi bir proton donörü veya daha güçlü bir asittir

 Ayrıca, oksijen üzerindeki paylaşılmamış elektron çiftleri nedeniyle bir proton alıcısı veya  Bronsted bazları olarak da işlev görürler

 Güçlü Bronsted asitleri ve güçlü bir baza elektron bağışlayabilir

 OH grubuna bağlı benzen halkası, elektron çeken bir grup görevi görür. Elektron oksijen çiftleri, benzen halkasının çift bağı ile konjugasyon halindedir ve OH'nin oksijenini pozitif yapar

 Fenoller, su ve alkollerden daha güçlü asitlerdir

 Bu, daha kararlı fenoksit iyonu ve daha polar OH bağı ile açıklanabilir

 Elektron çekme grubu ( -NO₂ ) ikame edilmiş fenoller onu daha asidik hale getirir ve Elektron veren gruplar ( alkil ) asitliği azaltır

 Asitlik sırası:

 Nitrofenol > Fenol > Kresol > Etanol

 Eterler hidrokarbonlardan daha asidiktir, ancak ketonlardan ve aldehitlerden daha az asidiktir

 Eterler, Lewis veya Bronsted bazları olarak işlev görebilir. Güçlü asitler tarafından protonasyondan sonra oksonyum iyonu oluştururlar

 Kimyasal Reaksiyonlar

 1. Alkolün Nükleofil olarak reaksiyona girdiği reaksiyonlar ( O-H bağı bölünmesi ):

 a. Karşılık gelen alkoksitleri ve H'yi oluşturmak için metallerle reaksiyona2

 2R-O-H + 2Na → 2R-O-Na + H₂

 b. Esterleştirme: Alkoller, esterler oluşturmak için karboksilik asitler, asit anhidritler ve asit klorürler ile reaksiyona girer

 1. Fenolün Nükleofil olarak reaksiyona girdiği reaksiyonlar ( O-H bağ bölünmesi ):

 a. Fenol, sodyum fenoksit oluşturmak için metal veya aq NaOH ile reaksiyona girer

 b. Esterleştirme: Fenoller, esterler oluşturmak için karboksilik asitler, asit anhidritler ve asit klorürler ile reaksiyona girer

 Salisilik asit + Asetik anhidrit → Aspirin ( Asetilsalisilik asit )

 1. Eterlerde O-H bağı yoktur

 2. Alkolün Elektrofil olarak reaksiyona girdiği reaksiyonlar ( C-O bağ bölünmesi ):

 a. Alkil halojenürler oluşturmak için HX ile reaksiyon. Bu, 1°, 2° ve 3° alkoller arasında ayrım yapmak için  Lucas testinin temelini oluşturur.

 3° alkoller kolayca halojenür oluşturur, böylece bulanıklık hemen üretilir

 b. PX₃ ile reaksiyon alkil halojenürler oluşturmak için

 c. Protik asit varlığında alken oluşturmak için dehidrasyona tabi tutulur, ör. etanol H₂SO₄ ile reaksiyona girdiğinde etilen oluşturur 443 K'da

 2° ve 3° alkoller nispeten daha hafif koşullarda dehidrasyona uğrar. Dehidrasyon sırası:

 3° > 2° > 1°

 d. Aldehitler ve ketonlar oluşturmak için oksidasyon veya Dehidrojenasyon reaksiyonu

 Birincil alkoller aldehitleri oluşturur

 Güçlü oksitleyici ajanlar ( KMnO₄ ), doğrudan karboksilik asit oluşturur

 CrO₃ ve aldehitleri elde etmek için PCC ( pirimidin klorokromat ) kullanılır

 İkincil alkoller, CrO₃ ile oksidasyon üzerine ketonlar oluşturur

 Üçüncül alkoller oksidasyona uğramaz. KMnO₄ ile tedavi hakkında daha yüksek bir sıcaklıkta, C-C bağının ayrışması gerçekleşir ve bu da daha az karbon atomlu bir karboksilik asit karışımı ile sonuçlanır

 e. Alkoller ayrıca 573 K'de Cu ile ısıtıldığında dehidrojenasyona uğrar.

 1° alkol → Aldehit

 2° alkol → Keton

 3° alkol → Alken ( Dehidrasyon )

 2. C-O bağ bölünmesinin olduğu reaksiyonlar:

 Fenol, benzen oluşturmak için Zn tozu ile reaksiyona girer

 C₆H₅OH + Zn → C₆H₆ + ZnO

 2. C-O bağ bölünmesinin olduğu reaksiyonlar:

 Eterler nispeten daha az reaktiftir. C-O bağı bölünmesi sert koşullar altında gerçekleşir

 Dialkil eterler, HX ile reaksiyona girdiğinde iki alkil halojenür ortaya çıkarır

 Alkil aril eterler HX ile reaksiyona girdiğinde, aril-oksijen bağının daha fazla stabilitesi nedeniyle fenol ve alkil halojenür oluştururlar

 HX'in reaktivite sırası

 HI > HBr > HCl

 3. Elektrofilik ikame:

 Fenolde, elektrofilik aromatik sübstitüsyon orto ( o ) ve para ( p ) pozisyonunda gerçekleşir

 a. Dil. HNO₃ ile nitrasyon 298 K'de o- ve p-Nitrofenollerin karışımını verir

 p-Nitrofenol, moleküller arası hidrojen bağı nedeniyle daha az uçucudur. o-Nitrofenolde molekül içi hidrojen bağı mevcuttur

 Conc. HNO₃ ile nitrasyon Pikrik asit ( 2,4,6-trinitrofenol ) oluşturur

 b. Halojenasyon: monosübstitüe fenoller CS₂ varlığında oluşur veya CHCl₃

 Brom suyu ile muamele edildiğinde, 2,4,6-tribromofenolün beyaz çökeltisi oluşur

 Kolbe'nin Tepkisi

 Fenol, sodyum fenoksit oluşturmak için NaOH ile reaksiyona girer

 Salisilik asit ( 2-Hidroksibenzoik asit ), sodyum fenoksit CO₂ ile reaksiyona girdiğinde elektrofilik ikameye uğradığında oluşur

 Reimer-Tiemann Reaksiyonu

 C₆H₅OH + CHCl₃ + aq NaOH → C₆H₅CHO ( Salisilaldehit )

 -CHO grubu fenolde o- pozisyonuna bağlıdır

 Oksitlenme

 Fenol, Na₂Cr₂O₇ varlığında oksitlenir ve H₂SO₄ Benzokinon oluşturmak için

 3. Elektrofilik ikame:

 Aril eterlerde ayrıca elektrofilik aromatik sübstitüsyon orto ( o ) ve para ( p ) pozisyonunda gerçekleşir

 Friedel El Sanatları Tepkisi:

 Halojenasyon ve Nitrasyon o ve p pozisyonunda gerçekleşir

 Anisol, AlCl₃ varlığında alkil veya asil halojenür ile reaksiyona girer ( susuz ) O ve P ikameli ürün verir

 Ad

 Yaygın İsim

 Kimyasal formül

 Hazırlık

 Özellikleri ve Kullanımı

 Metanol

 Ahşap ruhu

 CH₃OH

 CO'nun katalitik hidrojenasyonu ( karbon monoksit )

 Çok zehirli

Boya ve verniklerde kullanılır

 Etanol

 Etil alkol

 C₂H₅OH

 Glikoz ve şekerin zima ve invertaz gibi enzimler tarafından fermantasyonu

 Endüstrilerde şarap ve diğer alkollü içeceklerin yapımında kullanılır

 Etanol ayrıca dezenfektanlarda ve boya endüstrisinde de kullanılmaktadır

 Fenol

 C₆H₅OH

 Kümenden ve benzen ve toluenin oksidasyonundan hazırlanır

 Çeşitli önemli bileşikler, plastik ve diğer polimerler için öncü

 Antiseptik olarak kullanılır

 Metoksibenzen

 Anisol

 CH₃OC₆H₅

 Sodyum fenoksit ve metil halojenürden Williamson sentezi ile hazırlanır

 Anason tohumu gibi kokuyor

 Parfüm ve ilaçların öncüsüdür