Reagentleri
organik kimyanin alfabesi olarak adlandırmıştım. Reagentlerın doğru yerde
kullanılması düzgün kelime ve cümleler kurmaya benzer. Benzer özellikteki
reagentler arasındaki farkları bilmek organik kimyada büyük avantaj sağlar.
Mesela, yükseltgeme tepkimeleri için kullanılan bir çok yükseltgen reagent
vardır. Ama bunlardan bazıları, istediğimiz yükseltgenme basamağında
dururken, kimisi kuvvetli yükseltgen oldukları için köküne kadar
yükseltgerler. İndirgeme reagentleri için de benzer şeyleri söylemek mümkün.
Dolayısıyla nerde hangi reagenti kullanacağını bilmek organik kimyanın
olmazsa olmazlarındandır.
Süper bir
indirgeyici olarak LiAlH4
Organik Kimya´nin
olmazsa olmaz tepkilerinden biri olan indirgeme tepkimelerinde işini yarıda
bırakmayı sevmeyen bir indirgeyicidir LiAlH4. Emanet edilen
molekülü sonuna kadar indirger. Affetmez. Karboksilik asit esterlerini ve
asit klorürleri alkollere; nitrilleri ve iminleri ise amine kadar indirger.
Karboksilik asitin asidik hidrojeni yüzünden hidrojen gazı çıkartmaktan
öteye gidemez tek başına. Hava ile uzun süre temas etmemesi gerekir, yoksa
havadaki nemle tepkimeye girerek ölür. Birazcık da tehlikelidir kendisi.
Tepkime sonrası fazla kalan LiAlH4`ü su ile öldürürken dikkatli
olmak gerekir. Oldukça ısıveren (ekzotermik) bir tepkime verdiği için
patlamalara ve yanmalara neden olabilir. Temiz bir reagenttir çünkü yan ürün
oluşturduğu pek görülmemiştir.
Grignard
Bileşiği
Alkil
halejenürleri kuru dietil eter icinde magnezyum ile muamele ettikten sonra
elde ettigi bilesigin yillar sonra bile onun adiyla anilacagini da tahmin
etmemisti herhalde.
Victor Grignard henüz ömrünün baharinda, gencecik bir doktora ögrencisi iken
hocasinin uzun bir süredir ugrastigi bu konuda inanilmaz bir basari gösterip
kendi adiyla anilan bu tür bilesikleri sentezlemeyi basarmis ve
Organometalik Kimya adli yeni bir kimya dalinin da öncülügünü yapmis
oldu.
Sodyum Bor
Hidrür
Lityum alimünyum
hidrür gibi güçlü bir indirgenle seçici indirgemeler yapmak pek mümkün
olamamaktadır. Bu seçiciliği sağlamak için daha zayıf bir indirgen kullanmak
iyi bir çözüm olabilir. İşte böyle bir amaç için uygun reaktiflerden biri
sodyum bor hidrürdür.
Sodyum bor hidrür, NaBH4, keton ve aldehitleri indirgerken, ester ve
karboksilik asitlere etki etmez.
Dolayısıyla hem keton hem de ester fonksiyonel gurupları içeren bir
molekülde sadece ketonu indirgemek mümkün olabilmektedir
Organik bir
katalizör:DMAP
Her derde
deva katalizörlerin genelde metal olmasina aliskiniz. Gercekten de söyle bir
bakildiginda, metal demeyelim de, inorganik katalizörlerin, organik
katalizörlere göre cok daha fazla oldugunu söyleyebiliriz sanirim.
Son zamanlarda ise organik katalizörlere, kisaca organokatalizörlere,(bir
harf kisa ama yine de kisa. :).), cevresel nedenlerle artan bir egilim söz
konusu.
DMAP, yani 4-Dimetilamino piridin gecmisi biraz eski olan bir
organokatalizör.
Ilk kez 1967 yilinda, iki Rus kimyaci, Litvinenko ve Kirichenko
tarafindan, m-kloro anilinin benzoillenmesi tepkimesinde piridin yerine
DMAP kullanildiginda, tepkimenin 10000 kez daha hizli
gerceklestigini bulmalari ile sahneye cikan DMAP, günümüzde,
alkollerin, aminlerin, fenollerin, enolatlarin, asetillenmesinde siklikla ve
basari ile kullanilmaktadir. Özellikle sterik olarak kalabalik ücüncül
alkollerin asetillenmesinde, bazik kosullarda herhangi bir tepkime
gerceklesmezken, katalitik miktarda DMAP kullanilmasi sonucu tepkime tikir
tikir islemektedir.
Sonuc olarak DMAP sayesinde, oldukca yumusak kosullarda (oda sicakligi ve
nötre yakin pH larda) asetilleme islemi kolayca gerceklesmektedir.
DMAP'i piridinden ayri kilan ise para konumundaki dimetil amino grubunun,
piridin halkasindaki nitrojen atomunun bazligina yaptigi yadsinamayacak
katkisi. Dimetil amino grubundaki nitrojenin eslenmemis elektron ciftleri,
aromatik halka üzerinde dagilarak piridin halkasindaki nitrojenin cok daha
elektron zengin olmasini saglamaktadir. DMAP'in katalistleme mekanizmasina
bakacak olursak da bunu görmek mümkün :
Görüldügü gibi öncelikle, DMAP Asetik anhidrit ile tepkimeye girerek
bir nevi, asetil grubunu aktive ettikten sonra, alkol asetillenmis DMAP
ile tepkimeye girip, asetil grubunu DMAP'tan ayirmakta ve
asetillenmis alkol olarak ayrilirken, katalitik cevrime tekrar katilmak
üzere DMAP'i serbest hale getirmektedir.
Bu tür bir mekanizma, bana enzimlerin, ester hidrolizi gibi basit organik
tepkimelerini katalizlemelerinin mekanizmalarini hatirlatiyor. Mantik yine
ayni. Katalizor, reaktiflerden biri ile tepkimeye giriyor ve aktive ediyor,
ardindan ikinci reaktif geliyor ve bu aktive edilmis kataliz-reaktif
kompleksi ile tepkimeye girip, katalizörü serbest hale getiriyor ve ürün
olarak cikiyor.
DMAP'in uygulama alani sadece asetilleme tepkimeleri ile de sinirli degil
elbette. Baylis-Hillman, Dakin-West tepkimeleri (bunlarin hakkinda yazacagim
umarim), aminlerin korunmasi, sililleme, C-asetilleme gibi bir cok tepkimede
de kullanilmaktadir. Özellikle, Baylis-Hillman tepkimesi hakkinda,
önümüzdeki günlerde birseyler yazmak istiyorum. Oldukca basit, ilginc bir o
kadar da faydali bir tepkime.