Benzer reagentler arasındaki farklar

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.