KUANTUM KURALLARI

 

HUNDS KURALI: Aynı enerji seviyesindeki elektronlar, orbitallere simetrik olarak dağılırlar.

PAULI KURALI: Aynı atomda iki elektronun bütün kuantum sayıları aynı olamaz en az bir özelliği farklıdır.

HUZENBERG KURALI: Eğer bir elektronun yeri ve zamanı aynı anda saptanmak istenirse ikisinden birinde mutlaka belirsizlik vardır.

 

Molekül Orbital Kuramı

 

Lewis Kuramı ve Atom orbitalleri kuramı, molekül yapıları ve bağlanma düzenini açıklamada yeterli bilgileri verir ancak bazı olayların açıklanması için yeni bir teoriye daha ihtiyaç duyulmuştur. Bu da Moleküler orbital Kuramıdır. Bu kurama göre moleküller tıpkı atomlar gibi orbitallere sahiptirler. Birbirine yaklaşan iki atomun orbitalleri iki çekirdeği de içine alan bir yeni orbital oluşturarak orda bulunmaya başlarlar. Buna bağlayıcı moleküler orbital denir. Bu orbitalde elektronlar, atomların elektron ihtiyaçlarına göre iki atomun etrafında eşit olarak bulunmak yerine birinin etrafında daha çok bulunmayı tercih edebilirler. Polaritenin açıklanması bu kurama göre daha kolay anlaşılabilir. Elektronları, bu kurama göre bir bulut şeklinde düşünmek gerekir. Elektron bulutu bir atom etrafında daha yoğun olarak bulunuyor denilebilir.

 

 

                                                                  σ*

                                                                σ

 

İki atomik orbitalin melezleşmesinden, atomik orbitallerin enerji seviyesinden düşük olmak üzere bir bağ orbitali oluşur (σ bağı), bir tane de enerji seviyesi atomik orbitallerin enerji seviyesinden yüksek olmak üzere anti bağ orbitali meydana gelir, σ* bağı. Bu bağ-antibağ kuramı kimyada pekçok olayın açıklaması için kolaylık getirmiştir. Moleküllerin spektroskopik özelliklerinin açıklaması ancak bu şekilde yapılabilir. Bağ orbitalinde bulunan elektronlar enerji alarak antibağ orbitaline sıçrarlar.  Tekrar eski enerji seviyelerine yani, bağ orbitaline geri dönerlerken aldıkları enerjiyi geri yayarlar. İşte bu verilen enerjinin ölçülmesi olayına spektroskopi denir.

 

Atom Orbitallerinin Melezleşmesi

Karbonun değerlik kabuğunun Temel Hal elektron dağılımı aşağıdaki gibi gösterilebilir.

 

 

Bu haliyle yarı dolmuş orbitaller bağ yapımında kullanılırsa CH2 molekülünün oluşması gerekir. Teorik olarak bu molekül kararlıdır, ancak bu molekül elde edilemez. Normalde bilinen molekül CH4 tür. Bu molekül için, dört tane eşleşmemiş elektron içeren orbitale ihtiyaç vardır. Bunun için 2s orbitalindeki bir elektronun enerji soğurarak boş olan 2p orbitaline yerleşir. Bu uyarılmış bir haldir.

 

 

Bu uyarılmış halin bir sonucu olarak,  2p orbitallerinden dolayı karbonun birbirine dik üç C-H bağı içeren bir molekülü öngörülür. Dördüncü bağ, molekülde herhangi bir yöne yönelmiş olabilir denebilir. Ancak gerçekte böyle olmayıp dört açının da 109.5o olduğu bilinmektedir. Çünkü, söz konusu dört atom orbitali, birbirine eşdeğer dört yeni orbital olarak düzenlenirler. Farklı enerji seviyesindeki orbitaller karışarak aynı enerji seviyesinde orbitallere dönüşür. Bu olaya melezleşme denir. Bu yeni orbitallere de melez orbitaller denir.

 

 

Melezleşme sonunda oluşan melez orbitallerin sayısı melezleşmeye katılan atom orbitallerinin sayısına eşittir. Melezleşme türü, melezleşmeye katılan orbitallerin cinsi ve sayısı ile belirtilir. Burada  karbon için bu melezleşme sp3 simgesi ile gösterilir.

 

 

                   Dört sp3 orbitali oluşturmak üzere birleşirler

 

 

 

                                                        Birarada gösterimi

 

 

 

 

Bağ uzunluğu 1.54 Ao     

Bağ açısı 109o 28’

Enerji 83 K cal/mol

 

 

 

Konformasyon

 

C ve H sayısı aynı olduğu halde uzaydaki dizilişi geometrik farklılık gösteren moleküllere KONFORMER, bu olaya da KONFORMASYON denir

 

                                Eclipsed                             Staggered

 

NH3 ve H2O  için bağ oluşumu

 

Su ve amonyakta da merkez atomlarının sp3 melezleşmesi yaptığını gösterir. Bu durumda H-O-H ve H-N-H bağlarının açıları da 109.5o olması beklenir. Ancak bu su da 104.5o , amonyakta 107o dir.  Amonyakta melezleşme şöyle şematize edilebilir.

 

 

 

ve molekül şekli Lewis kuramında öngörülenle aynıdır.

 

                           

 

 

 

Benzer durumu su için yazarsak:

 

 

 

BFmolekülünde  melezleşme yazılırsa yine dört orbital bulunur, fakat elektron sayısı üçtür. Bir 2s ve iki 2p orbitalinin katılımıyla sp3 melez orbitali oluşur. Bunun şeması da şöyledir.

 

 

2p orbitallerinden biri boş olduğu için, molekül geometrisi düzlemseldir.

 

 

Çift bağlarda durum, sp2 hibritleşmesi

 

 

 

Etilen molekülündeki melezleşme buna örnektir. Melezleşmeye 2p orbitallerinden birisi katılmaz. İki C atomunun birer sp2 orbitali örtüşerek C-C bağı oluşur.  Diğer iki sp2 orbitali hidrojen atomlarının elektronlarıyla örtüşerek C-H bağlarını oluştururlar. Bu şekilde oluşan bağlara sigma bağı denir ve σ bağı şeklinde gösterilir. Melezleşmeye katılmamış olan p elektronları düzlemin altında ve üstünde etkileşerek bir bağ oluştururlar bu bağa da pi bağı denir ve π bağı şeklinde gösterilir. Bu şekilde oluşan molekülün şekli düzlemseldir ve bağ açıları 120o dir.

 

Bağ uzunluğu 1.47 Ao     

Bağ açısı 120o

Enerji 143 Kcal/mol

 

 

 

 

Sp Hibritleşmesi

 

Asetilende bağ oluşumu etilendekine benzer. Burada hibritleşmeye katılmayan elektron sayısı ikidir.

 

Oluşan molekülün şekli çizgiseldir.

 

 

Bağ uzunluğu 1.38 Ao     

Bağ açısı 180o

Enerji 194 Kcal/mol

 

 

 

Heteroatom-Karbon bağları:

 

Azot-karbon bağları

 

 

 

Bağ uzunluğu  1.49 Ċ               1.27 Ċ                            1.16 Ċ

Enerji              73 Kcal/mol      147 Kcal/mol                  213 Kcal/mol

 

Oksijen-karbon bağları

 

                       

 

Bağ uzunluğu       1.42 Ao                                     1.22 Ao                         

Enerji                    86 Kcal/mol                             179 Kcal/mol                               

Delokalizasyon ve Konjugasyon

 

Delokalizasyon, elektronların farklı düzenlenme durumudur ve her bir durum yada geçişe kanonikal formlar denir.

 

 

 

 

1.     Kanonikal yapı ne kadar çok sayıda yazılabiliyorsa o molekül o kadar kararlıdır.

2.     Kanonikal yapılar enerji bakımından çok az farklıdırlar.

3.     Kanonikal yapı yük ayrımını gerektirirse enerjisi artacak ve molekül bu yükten kurtulmaya çalışacaktır.

4.     Kanonikal yapılarda atomlar yer değiştirmez, sadece elektronların yer değiştirmesi söz konusudur.

 

 

İndüktif Etki

 

İndüktif etki, s bağları boyunca oluşur ve etki 2. karbondan sonra zayıflar.

 

 

 

C-H bağında elektronlar hidrojenden karbona doğru iken, diğer karbona bağlı atomlar, karbondan elektron çekerler.

 

 

 

Bağ kırılmaları ve bağ oluşması

 

Bir kimyasal bağ 3 farklı şekilde parçalanarak yeni reaksiyonlara yol açabilir. Bu parçalanmalar sonunda karbon üzerinde olmak üzere radikal, karbonyum, karbanyon ve karben oluşabilir.

 

 

Radikalik parçalanma

 

 

 

Heterolitik parçalanma

 

 

 

Heterolitik parçalanma

 

 

Radikal           Karbonyum        Karbanyon         Karben

 

Organik reaksiyonlar, oluştuğu varsayılan bu türler üzerinden yürürler. Bu türlerle reaksiyona girerek yeni bağlar oluşturan iki sınıf reaktiflerden söz edilebilir.

 

1. Elektrofiller, elektron alıcılar

2. Nükleofiller, elektron vericiler

 

Elektrofiller

 

Nükleofiller

 

 

Bazı bileşiklerin elektrofil ve nükleofil kısımlarının gösterilişi.

 

Elektrofilik       Nükleofilik

Kalıntı              Kalıntı

Kısmı                Kısmı

Elektrofilik       Nükleofilik

Kalıntı              Kalıntı

Kısmı                Kısmı

Reaksiyon Tipleri

1. Sübstitüsyon      a)  Elektrofilik sübstitüsyon

                              b)  Nükleofilik sübstitüsyon

 

 

 

2. Adisyon

 

3. Eliminasyon

 

4. Düzenlenme

ALKANLAR

Yalnızca C ve H içerirler, bunlara doymuş hidrokarbonlar da denir.

CnH2n+2  (n, tam bir sayı)

Her bir alkan, kendinden önce gelen alkandan bir CH2 ünitesi daha fazladır. Bu duruma HOMOLOG seri denir.

Alkanlarda bir hidrojen ayrılmasıyla oluşan CnH2n+1 yapısına ALKİL kökü denir.

 

Metan          CH4                                         Metil           -CH3

Etan            CH3-CH3                                 Etil              -CH2-CH3   

Propan        CH3-CH2-CH3                         Propil          -CH2-CH2-CH3

Bütan          CH3-CH2-CH2-CH3                  Bütil            -CH2-CH2-CH2-CH3

Pentan         CH3-CH2-CH2-CH2-CH3                         

Hekzan

Heptan

Oktan

Nonan

Dekan

 

Metan-bütan arası gaz

Pentan-nonadekan sıvı

Aykozan-sonrası katı

 

İsimlendirme

 

Organik bileşiklerin sayısının çok fazla olmasından dolayı herbirine özel isimler vermek veya bazı önek ve soneklerle birbirine bağlı adlar bulmak imkansızdır. Bu nedenle IUPAC, (The International Union of  Pure and Applied Chemistry) Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği, konuya bir çözüm getirmiş ve organik bileşikleri isimlendirmek üzere bazı kurallar koymuşlardır. Bu kurallar J. Am. Chem. Soc., 82, 5545(1960) da yayınlanmıştır.

 

Bileşiklere üç tür ad verilebilir.

1.     Özel ad

2.     Türetme ad

3.     IUPAC adı

1. Özel Adlar: Hiç bir kuralı yoktur ve ezberlenmesi gerekir.

 

Asetik asid                           Fenol                                 Anilin

 

2. Türetme adlar: Bileşikler en basit bileşiğin türevi olarak adlandırılır.

 

 

Hidroksiasetik asid                  Trimetilmetan

 

3. IUPAC kuralları

 

a. Doymuş yapılarda en uzun karbon zinciri seçilir. Bu zincirin adı temel ad olarak alınır. Ancak molekülde doymamışlık varsa, bunları içeren zincir kısa da olsa temel zincir olarak alınır.

 

b. Temel zincire bağlı diğer zincirler alkil grubu olarak alınır.

 

c. Temel zincirin numaralanmasına doymamışlığın, dallanmanın ve sübstitüentin bağlı olduğu en yakın taraftan başlanır.

 

d. Temel zincir üzerinde aynı cinsten birden fazla sübstitüent varsa, di, tri, tetra vb. gibi ekler kullanılarak sayıları belirtilir.

 

e. Sayılar birbirinden virgül, harflerden tire ile ayrılırlar.

 

 

 

 

3,4,8-Trimetildekan

 

Bazı fonksiyonel gruplar

 

 

 

2-Okzo-3-bromo-5,8-dimetil-6-hidroksidekan

 

3-Bromo-5,8-dimetil-6-hidroksi-2-dekanon

 

3-Bromo-5,8-dimetil-6-hidroksidekan-2-on

 

 

2-Okzo-3-bromo-5,8-dimetil-6-hidroksidek-4-en

 

3-Bromo-5,8-dimetil-6-hidroksi-dek-4-en-2-on

 

Fonksiyonel sınıf

Genel Formül

Grup adı

Önek veya sonek

Alkan

 

 

-an

Alken

 

 

-en

Alkin

 

 

-in

Alkolat

-O(-)

oksido-

-olat

Alkol

-O-H

hidroxi-

-ol

Eter

-OR

(R)-oksi-

---

Peroksit

-O-OR

(R)-peroksi-

---

Tiyol

-SH

sulfanil-
merkapto-

-tiyol

Sulfid

-SR

(R)-sulfanil-

---

Amin

-NH2

amino-

-amin

Karboksilik asid

-CO2H

karboksi-

-karboksilik asid

 

 

---

-oik asid

Karboksilat tuzu

-CO2(-) M(+)

---

(katyon) ...karboksilat

 

 

---

(katyon) ...oat

Asid Halojenür

-CO-X

halokarbonil-

-karbonil halojenür

 

 

---

-oil halojenür

Amid

-CONH2

karbamoil-

-karboksamid

 

 

---

-amid

Ester
(karboksilik asid)

-COOR

(R)-oksikarbonil-
---  

(R)...karboksilat
(R)...oat 

Hidroperoksid

-O-OH

hidroperoksi-

---

Aldehid

-CH=O

formil-

-karbaldehid

 

 

---

-al

Keton

C=O

okzo-

-on

Imin

C=NR

(R)-imino-

-imin

Nitril

-C≡N

siyano-

-karbonitril

 

 

---

-nitril

Sülfonik asid

-SO2H

sülfo-

-sülfonik asid

 

 

 

 

Aromatik Bileşiklerin Adlandırılması

 

Aromatik bileşikler yaygın olarak bilinen bileşikler dışında benzen türevi olarak adlandırılırlar. Aromatik bileşiklerin adlandırılmasında uygulanan bir yol da, yaygın olarak kullanılan toluen, fenol, anilin gibi bileşik isimlerinden veya klorobenzen, nitrobenzen gibi türetilen bileşik isimlerinden yararlanılmasıdır. Numaralamaya sübstitüentin benzen halkasına bağlı olduğu karbona 1 numara verilerek başlanır ve türediği bileşiğin adı verilir.

Klorobenzen      Nitrobenzen     Etilbenzen

 

           

Toluen                   Anilin                    Fenol

Metilbenzen       Aminobenzen        Hidroksibenzen

 

Numaralamada kullanılan başka bir yöntem, sübstitüentin bağlı olduğu karbona komşu olan köşeye orto, o-, daha sonraki köşelere sırasıyla meta, m- ve para, p- terimlerinin kullanılmasıdır.

 

Buna göre aşağıda birkaç örnek gösterilmiştir.

 

1,3-Diklorobenzen     4-Nitrofenol      3-Bromotoluen   2-Hidroksi-4-kloroanilin

m-Diklorobenzen       p-Nitrofenol      m-Bromotoluen  o-Hidroksi-p-kloroanilin

Diğer bazı aromatik bileşikler:

 

1,2-Dimetilbenzen                                                 İzopropilbenzen   

o-Ksilen                    m-Ksilen               p-Ksilen            Kümen

 

o-Krezol                  m-Krezol                  p-Toluidin             o-Toluidin

        

 

Benzaldehid              Benzoik asid           Anisol                  Asetofenon

 

Benzenden bir hidrojen ayrılmasıyla oluşan köke fenil denir. Pekçok bileşiğin adlandırılmasında da fenil kökü kullanılır.

 

Fenil kökü           Fenilhidrazin           Difenilamin

 

        

 

 

 

ALKANLARIN ELDESİ

1. Kolbe Elektrolizi,

2 R-COONa+  +  2 H2O →  R-R  +  2 CO2  +  2 NaOH  +  H2

İki taraflı yağ asidi tuzu kullanılarak asimetrik ürünler oluşabilir:

R-COONa      +      R’-COONa       →       R-R           R-R’        R’-R’

 

Örnek soru: CH3-CH2-COONa  +  CH3-COONa   →  ?

 

2. Wurtz Reaksiyonu:

2 R-X   +   2 Na  →  R-R   +  2 NaX

 

3. Alken ve alkinlerin hidrojenlenmesi (katalitik indirgenme):

R-CH=CH2                  R-CH2-CH3

 R-C≡C-R’        R-CH2-CH2-R’

 

4. Karboksilli asidlerin baz etkisiyle yüksek sıcaklıkta CO2 vermesiyle:

ALKANLARIN REAKSİYONLARI

Alkanlar ışık etkisiyle, Cl2 veya Br2’la reaksiyona girerek alkil halojenürleri verirler.

n-C6H14   +   Cl2   →   n-C6H13-Cl

(n-heksil klorür)

 

Reaksiyona girme hızı;   Cl2 >Br ,       I2 vermez.

CH4  +  Cl2  →  CH3-Cl  CH2Cl2        CHCl3                  CCl4

 

Cl : Cl     2 Cl .

CH4  +  Cl .  →  HCl  +  CH3 .

CH3 . +  Cl2  →  CH3Cl  +  Cl .          Metil klorür

CH3Cl +  Cl .  →  CH2Cl .  +  HCl

CH2Cl . +  Cl2  →  CH2Cl2  +  Cl .               Diklorometan

CH2Cl2  +   Cl .  →  CHCl2 . +  HCl

CHCl2 .  +   Cl2  →  CHCl3  +  Cl .              Kloroform

CHCl+   Cl .  →  CCl3 .  +  HCl      

CCl3 .  +   Cl2  →  CCl4  +  Cl .           Karbontetraklorür

CH3 . +  Cl .  →  CH3Cl          

Cl .  +  Cl .  →  Cl2

 

 

 

 

İZOMERİ

 

Kapalı formülleri aynı fakat açık formülleri farklı olan yapılara izomer, bu olaya da izomeri denir. Örneğin C4H10 olan formül iki farklı bileşiği simgeler. Bunlardan biri bütan, diğeri izobütandır. Bu tip izomeriye yapı izomerisi denir.

 

C5H12 nin 3 izomeri vardır.

 

Konum izomerisi

 

Karbon zinciri aynı fakat fonksiyonel grubun bulunduğu yer farklıdır.

 

1-Propanol             2-Propanol(izopropanol)

 1-Pentilklorür                      2-Pentilklorür                        3-Pentilklorür

 

Fonksiyonel grup izomerisi

 

Nitroetan               Etil nitrit

 

Etil tiyosiyanat                Etil izotiyosiyanat

 

 

ALKENLER

 

CnH2n yapısındaki maddelerdir. İkili bağlara sahiptirler. Bunlara doymamış hidrokarbonlar da denir.

 

Eten(Etilen)           CH2=CH2                       Vinil            -CH=CH2

Propen(Propilen)   CH3-CH=CH2                Allil             -CH2-CH=CH2

                                                                  Propenil      -CH=CH-CH3

1-Büten (butilen)   CH3-CH2-CH=CH2

2-Büten                 CH3-CH=CH-CH3

 

 

 

GEOMETRİK İZOMERİ

 

1-Büten ile 2-büten arasındaki fark sadece çift bağların yeri açısındandır. Bu iki molekül arasında konum izomerisi söz konusudur.

 

1-Büten         CH3-CH2-CH=CH2

 

2-Büten                     CH3-CH=CH-CH3

 

 

Fakat 2-büten aşağıdaki gibi iki farklı şekilde yazılabilir. Çift bağlarda dönme olmadığı için geometrik izomeri ortaya çıkar. Benzer grupların aynı tarafta olan izomere cis-(Latince aynı tarafta), farklı tarafta olan izomere  trans-(çapraz) denir. Bu izomeri çeşidine de geometrik izomeri denir. 1-büten’de geometrik izomeri söz konusu olmadığı halde 2-bütende geometrik izomeri bulunur.

 

(cis)-2-Büten                     (trans)-2-Büten

 

Geometrik izomerlerde her zaman aynı gruplar yani burdaki gibi hidrojen ve metil grupları gibi aynı gruplar bulunmayabilir. Benzer gruplar, büyüklükleri veya aynı gruptan olmaları açısından da ayırt edilebilirler.

 

(cis)-4-Metil-3-hepten                        (trans)-4-Metil-3-hepten

 

(cis)-1,3-Dikloro-1-propen        (trans)-1,3-Dikloro-1-propen

 

Ancak bu gibi durumlarda her zaman cis yada trans durumu belirlemek kolay değildir. Bir alkenin sp2 atomlarının her birine yalnızca bir tür sübstitüent  bağlandığı zaman problem olmaksızın izomer belirlenebilir. Bu zorluğu aşmak üzere IUPAC tarafından konulan kural, E-Z sistemidir. Sistemin esası öncelik kuralına dayanır. Chan-Ingold-Prelog tarafından ortaya konan kurallar sübstitüentlerin önceliklerini belirlemiştir. Bu kurallar aşağıda verilmiştir.

 

Kural 1: Atom numarası büyük olan sübstitüent, küçük olandan önceliklidir.

 

Kural 2: İki sübstitüent grubunda, ilk bağlı olan atomlar aynı önceliğe sahip iseler, her iki sübstitüent zinciri üzerinde farklı bir noktaya ulaşana kadar ilerlenir. İlk farklılaşmanın özelliğine bakılır.

 

Atom veya gruplar arasında büyüklük sırası şöyledir: I, Br, Cl, SH, F, OOCR, OR, OH, NO2, NR2, NHR, NH2, COCl, COOR, COOH, CONH2, CONR2, CONHR, CONH2, COR, COH, CH2OH, CR3, CHR2, CH2R, CH3, D, H.

 

Kural 3: İkili ve üçlü bağlar sanki tek bağmış gibi düşünülür. Çoklu bağın atomları, çoklu bağın diğer ucundaki atomlarca çift bağlarda ikilenir, üçlü bağlarda üçlenir.

 

 

Buna göre, çift bağın karbonlarına bağlı olan sübstitüentler önceliklerine göre sıralanırlar ve öncelikli olanlar aynı tarafta ise (Z)- (zusammen, almanca anlamı birlikte), farklı taraflarda ise (E)- (Entgagen, almanca anlamı zıt)

           

         (E)-1-Klor-1,2-difloreten                    (Z)-1-Klor-1,2-difloreten

 

           

         (Z)-2-Penten                            (E)-2,4-Dikloro-3-metil-2-penten

 

           

           

 

ALKENLERİN ELDESİ

Aklenlerin elde edilmeleri için genel reaksiyon şu şekilde gösterilebilir.

Bu reaksiyonlar eliminasyon reaksiyonları olarak adlandırılırlar. Eğer, molekülün yapısında bulunan elektron itici grupların etkisiyle, bileşikteki L grubu, elektronları ile birlikte ayrılmasıyla oluşan karbonyum iyonu üzerinden eliminasyon gerçekleşirse, oluşan eliminasyon reaksiyonuna E1 reaksiyonu denir. Eğer, molekülün yapısında, L grubunun ayrılmasına yetecek güçte elektron itici gruplar yoksa, bir nükleofil, L grubunun bağlı olduğu karbona komşu karbon üzerindeki protona atak eder. Protonun kopması ile L’nin ayrılması aynı anda olursa, oluşan eliminasyon reaksiyonuna E2 reaksiyonu denir.

E1 reaksiyonu mekanizması :

E2 reaksiyonu mekanizması :

1. Alkollerden su çekilmesiyle,

a)                 CH3-CH2-OH    CH2=CH2

           Sıcak

 

b)                Alkoller kuvvetli asidlerle 170 oC’de ısıtılır.

Diğer asidlerden oksalik asid, HCl, KHSO4 veya fosforik asid kullanılabilir.

Bu reaksiyon pri. sek. ters.  alkol sırasında ileriye doğru kolaylaşır.

CH3-CH2-CH2-CH2-OH                    CH3-CH=CH-CH3

                                                                                                                      esas ürün

 

Karbonyum iyonlarının kararlılığı;

Çift bağ etrafında en fazla dallanma olan alken oluşur.

 

2. Alkil halojenürlerden, alkollü veya sulu çözeltilerde kuvvetli bazlarla ısıtılmasıyla alkenler oluşur,

Reaksiyon kolaylığı aşağıdaki sırada artar:

Pri. alkil halojenür < Sek. alkil halojenür < Ters. alkil halojenür

 

Primer alkil halojenürler ve sekonder alkil halojenürlerin baz etkisiyle alken vermesi E2’ye göre oluşur. Yani,

Reak. Hızı ~ [alkil hal] .[baz]

 

E2 eliminasyonu trans eliminasyon şeklindedir.

 

(enerjisi en fazla)   C-F    <       C-Cl        <     C-Br     <            C-I

Kopma kolaylığı sağa doğru artar. Sola doğru kopma zorlaşır, yani baz etkisiyle H kopması, C-F bağının kopmasından önceye rastlar. Yani önce H koparak karbanyon oluşur. C - olduğu için

bu karbanyonun dayanıklılığını alkil grupları zayıflatır. Bu nedenle çift bağ etrafında en az dallanma olan bileşik oluşur.

C-I , C-Br ve C-Cl de ise C-H’ın kopmasıyla C-X’in kopması aynı anda olur. Bu nedenle aktif kompleksin alken karakteri artar. Çift bağ etrafında dallanmanın en fazla olduğu zaman, alken en dayanıklı olduğundan bazın saldırısı bu yönde olur.

 

Tersiyer alkil halojenürlerin alkene dönüşümü baz gerektirmeyecek kadar kolay oluşur. Halojenürün elektronegatifliği ve çözücünün polarlığı nedeniyle kolayca karbonyum iyonları oluşur. (E1)

 

Reaksiyon hızı ~ [karbonyum iyonu]

O halde reaksiyon E1 reaksiyonudur.

3. Wittig reaksiyonu ile alken oluşumu,

trifenilfosfin          alkil iyodür                                 alkiltrifenilfosfonyum iyodür

 

 

Örnek:

 

 

ALKENLERİN REAKSİYONLARI

Alkenler p bağı nedeniyle alkanlardan farklı olarak sübstitüsyon reaksiyonlarına değil katılma reaksiyonlarına girerler. Katılma reaksiyonunun genel gösterini aşağıda verilmiştir.

Buradaki A-B, H-X, X2, HO-X, karben ve doğuş halindeki hidrojen ya da hidrür olabilir. İlgili reaksiyonlar ve mekanizmaları aşağıda verilmiştir.

 

1. Alkenler polar çözücülerde, Cl2 ve Br2 katarlar ancak çok az aktif olan I2’yi katamazlar.

 

2. Alkenler kolayca HX katarlar. Katılma hızı HF > HCl > HBr > HI yönündedir.

HX katımı polar solvanlarda Markownikoff kuralına göre olur. Yani Hidrojen iyonları hidrojen atomlarının en fazla olduğu tarafa girer. Bu durum alkenlerdeki indüktif ve mezomerik durumla açıklanır.

 

Reaksiyon ortamına organik peroksit eklenirse özellikle HBr katımı markownikoff’a uymaz. Bu tür katıma antimarkownikoff denir.

 

Mekanizma radikaliktir:

 

 

3. Alkenler karben katar.

 

4. Alkenler HOX katar.

 

5. Alkenler katalitik hidrojenlenmeyle alkanları verir.

 

6. Alkenler KMnO4 ile oksitlenirler

 

 

 

 

 

 

 

7. Alkenler OsO4 (osmiyum tetroksit) ile diolleri verir.

8. Alkenler asit peroksitleriyle oksitlenerek epoksitleri verir. Reaksiyon stereo spesifiktir.

Cis alkenden → cis epoksit

Trans alkenden → trans epoksit

Olefin ve peroksitten halkalı bir geçiş durumu ve bu geçiş durumunun parçalanması sonucu epoksit oluşur.

 

 

 

9. Alkenler LiAlH4 ve BH3 ile indirgenir.

 

10. Allilik alkenlerdeki çifte bağa bağlı ilk karbon NBS ile radikalik olarak bromlanabilir. Tabi ki bu karbon üzerinde en az bir hidrojen atomu bulunmalıdır. (Wohl-Ziegler Reaksiyonu)

 

11. Michael Adisyonu:

–I etkili sübstitüent bağlı C=C sistemi nükleofillerle reaksiyona girer. Normalde C=C sistemi nükleofillerle etkileşmez.

 

 

12. Diels-Alder Reaksiyonu: Bir dien ve dienofil (bir alken ya da alkin) arasında oluşan stereospesifik bir reaksiyondur. Örneğin, butadienin bromlanması sonucu, 3,4-dibromobuten yanında, ana ürün olarak, 1,4-dibromo-3-buten elde edilir.

 

Görüldüğü gibi konjugasyon nedeniyle, elektron dağılımı 1. ve 4. karbonlar üzerinde oluşmaktadır. Böyle bir dien ve bir elektron çekici grup bağlı olan alken arasında altılı halkanın oluştuğu bir reaksiyon oluşur.

I; elektron çekici bir gruptur.

Örnek:

CH3-CH=CH-CH=CH-CH3                        CH2=CH-CHO

 

 

Diels-Alder reaksiyonuna giren aktif alken, geometrik izomerisini korur.

 

 

ALKİNLER

 

CnH2n-2  yapısındaki bileşiklerdir. Üçlü bağlara sahiptirler. Bunlar da doymamış hidrokarbonlardır.

 

Etin(Asetilen)

Etinil 

Propin        

Metilasetilen

Propargil

1-Butin

Etilasetilen

propinil

2-Butin

Dimetilasetilen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HALKALI YAPILAR

 

Bunlara siklik yapılar da denir. Ve siklo- öneki getirilerek isimlendirilirler.

Siklopropan  Siklobutan   Siklopentan   siklohekzan      Sikloheptan

 

Siklopropen  Siklobuten   Siklopenten   siklohekzen      Siklohepten

 

Siklobutadien   Siklopentadien   Siklohekza-1,3-dien    Siklohekza-1,4-dien  

 

Halkaların birbirine bağlanmış olanları da çok yaygındır.

Bisiklo[2.1.0]pentan               Bisiklo[3.2.0]heptan                Bisiklo[4.4.0]dekan

 

Bisiklo[2.2.1]heptan           Bisiklo[2.2.2]oktan                     Bisiklo[3.2.1]oktan

 

Spiro[3.2]heptan              Spiro[4.4]nonan                              Spiro[5.4]dekan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Konjugasyon

 

 

Konjuge                           Kümüle                  İzole

 

Konjuge durumda yanma ısısı en düşüktür. Bu nedenle izole çift bağlar basit reaksiyonlarla hemen konjuge duruma geçmeye meyillidirler.

 

 

 

 

Bu olaya delokalizasyon, elektronların hareketliliğine de konjugasyon denir.

 

 

 

 

BENZEN VE AROMATİKLİK

 

Bir yapının aromatik olabilmesi için : Halkalı düzlemsel yapı olmalı ; Konjuge π sistemi olmalı ; Halka başına (4n+2) π elektronu olmalı (n = halka sayısı).

Her bir halka için π elektron sayısı 6 tanedir. Ancak kondense halkalarda, kondenzasyondan dolayı değişir. Yani naftalende π elektron sayısı 12 değil 10 tanedir. Bu şartlara uyan maddelere Aromatik, uymayanlara da Alifatik maddeler denir.

 

Hekzatrien 6π elektronuna sahip ve konjuge sistemde olmasına rağmen ve yine siklopentadien halkalı yapıda olmasına rağmen, konjuge π sistemi olmamasından dolayı ikisi de alifatiktir

 

 

 

    (4x1+2)= 6π

 

    (4x2+2)= 10π                       (4x3+2)= 14π                         (4x3+2)= 14π

 

Aromatik değil    Aromatik                           Aromatik değil    Aromatik

Aromatik heterosiklikler

 

 

 

 

ALKİL HALOJENÜRLER

Genel formül: R-X

A.A.            e-       C-X   Uzunluk       Enerji

18.99           4        C-F   1.41 Ċ         135.4 Kcal/mol

35.45           3        C-Cl  1.76            103.1

79.9            2.8     C-Br  1.91            87.55

126.9           2.5     C-I    2.1              71.53

İsimlendirme

1)      Alkil-halojenür:      CH3-CH2-Cl                   Etil klorür

                                      CH3-CH2-CH2-I    Propil iyodür

2)      Halo-hidrokarbon: CH3-CH2-Cl                   Kloro etan

(IUPAC)

                                      2-Bromopentan

                                           (E)1-Kloro-2-metil-2-buten

ALKİL HALOJENÜRLERİN ELDESİ

1. Alkoller d.H2SO4 de HX lerle alkil halojenürleri verir.

Reaksiyon hızı = HI > HBr > HCl > HF  sırasındadır.

                                                           Enerjisi en fazla

                                                              (kopma zor)

Reaksiyon hızı;

Buna göre reaksiyon, pri. ve sek. alkollerle SN2, ters., allilik ve benzil alkollerle SN1’dir.

SN2 (Bimoleküler nükleofilik sübstitüsyon)

Hız ~ [alkil hal.][nükleofil]

SN1 (Unimoleküler nükleofilik sübstitüsyon) (karbokatyonlar verir)

Hız ~ [karbonyum iyonu]

SN1 reaksiyonunun genel mekanizması aşağıdaki gibi gösterilebilir.

 

 

2. Alkoller, PX3, POX3, PX5 ve SOCl2 ile alkil halojenürlere dönüşürler,

Genel reaksiyon şöyle gösterilebilir:

Reaksiyonların mekanizmaları aşağıda verimiştir.

 

 

Reaksiyon SN2 şeklindedir; bu tip reaksiyonun mekanizması aşağıdaki gibidir.

3. Alkenlere HX katımıyla; bu reaksiyonun ayrıntıları aklenler bölümünde verilmiştir

 

4. Alkanlara halojen katımıyla; bu konu, alkanların radikalik olarak halojenlenmesi konusunda görüldü.

 

 

ALKİL HALOJENÜRLERİN REAKSİYONLARI

Alkil halojenürlerin reaksiyonları aşağıdaki şemadaki özetlenebilir.

 

 

1. Wurtz reaksiyonu ile alkan eldesi (Alkanlar konusunda görüldü).

2. Alkil halojenürler hidrolizlenerek alkolleri verirler. Pri. ve sek. alkil halojenürlerin hidrolizi zordur ve bazik katalizör gerektirir. NaOH gibi kuvvetli bazlar kullanılırsa alkenler de oluşur. Bu nedenle AgOH gibi zayıf bazlar kullanılır,

Bu bir SN2 dir.

Reaksiyon Hızı ~ [alkil hal.][OH-]

 

Tersiyer alkil halojenürlerin hidrolizi baz gerektirmeyecek kadar kolay yürür. Reaksiyon SN1’dir.

Reaksiyon Hızı ~ [karbonyum iyonu]

 

Allilik ve benzilik halojenürlerle de reaksiyon çok hızlıdır ve mekanizma SN1’dir,

5. Alkil halojenürler eter veya THF içinde Mg ile reaksiyona girerek Grignard reaktiflerini verir,

 

 

 

 

6. Alkil halojenürler KCN, KOCN, KSCN, KNO2 gibi nükleofilik ajanlarla reaksiyon verir,

Bu duruma göre pri. ve sek. halojenürler SN2’ye göre reaksiyona gireceğinden baskın ürün nitril, ters. halojenürlerle ise SN1’e göre izonitril oluşur,

 

 

7. Alkil halojenürlerin alkali nitritlerle reaksiyona girmesi sonucu alkil nitritler veya nitroalkanlar oluşur,

AgCl ile reaksiyonda pri. ve sek. Alkil halojenürlerde polar çözücüler içinde SN1’e göre olur. Zira Ag+ iyonları karbonyum iyonlarının oluşumunda katalizör olarak etkir.

 

ALKOLLER

Genel formül: R-OH

1)      metil alkol             n-propil alkol                  izopropil alkol

2)      metanol                 propanol                        izopropanol

3)      hidroksimetan       1-hidroksipropan            2-hidroksipropan

                                       propan-1-ol                            propan-2-ol

 

  3-Metilbütan-1-ol                             2-Metilhekz-5-en-3-in-1-ol

 

ALKOLLERİN ELDESİ

1. Alkil halojenürlerin hidroliziyle (Bu konu alkil halojenürler bölümünde görüldü).

2. Alkenlere H2SO4 katılmasıyla oluşan alkil sülfürik asitlerin hidroliziyle,

3. Aldehid, keton, karboksilli asid ve esterlerin indirgenmesiyle. Bu konu, ilgili kısımlarda görülecektir.

4. Aldehid, keton ve karboksilli esterlere Grignard reaktifi katılmasıyla alkoller oluşur,

Grignard bileşikleri epoksitlerle de reaksiyon verir,

Özet olarak, karbonil bileşiklerinden Grignard reaksiyonu ile oluşan alkoller aşağıda veilmiştir.

Formaldehid→      pri. alkol

Aldehid       →      sek. alkol

Keton          →      ters. alkol

Ester           →      ters. alkol

 

5. Meerwein-Pondorff indirgenmesi,

Aldehidlerden        →      pri. alkol

Ketonlardan          →      sek. alkol

Bu reaksiyonda oluşan asetonun uçuculuğundan yararlanılarak ortamdan alınmasıyla, reaksiyon sağa doğru ilerler. Bu reaksiyonun tersi Oppenauer oksidasyonu’ dur.

 

ALKOLLERİN REAKSİYONLARI

1. Alkoller alkali metallerle H2 çıkışıyla alkoksitleri verirler,

C2H5-OH     +    2 Na     →     2 C2H5-O-Na    +    H2

2. Çeşitli reaktiflerle alkil halojenürleri verirler Bu konu alkil halojenürler bölümünde verilmiştir).

3. Alkoller su kaybederek alkenleri verirler,

 

Bu çevrilmeye Meerwein-Wagner çevrilmesi denir. Karbonyuma bağlı aril grupları varsa göçen grup alkil grubudur. Ancak bağlı olan grupların hepsi aril ise göçen grup en kararsız aril grubudur.

Bu tip alkollerden çevrilme olmaksızın alken eldesi istenirse katalizör olarak asit değil sıcak Al2O3 kullanılır,

 

Pinakol-pinakolon çevrilmesi,

 

 

4. Alkollerin oksitlenmesi,

 

 

K2CrO4 ile;

 

K2CrO4       +       H+           H2CrO4

R-CH2-OH  +       H2CrO4       →      R-CH2-O-CrO3H

     

 

 

 

KMnO4 ile;

Oppenauer oksidasyonu,

 

Merwein-Pondorf reaksiyonun tersi olan bu reaksiyonda, ortama aseton ilave edilerek reaksiyonun sağa doğru kayması sağlanır.

Görüldüğü gibi aslında bu iki reaksiyon bir denge reaksiyonudur.

5. Alkoller asitlerle ve asit klorürleriyle esterleri verirler,

 

ETERLER

 

R-O-R’

 

1)      CH3-O-CH2-CH3

metiletil eter

2)      alkoksi eki getirilir karışık yapılarda (metoksietan)

         3-etoksi-pent-1-en

 

ETERLERİN ELDESİ

1. Williamson eter sentezi,

 

Bu reaksiyonlar SN2 reaksiyonlarıdır.

 

 

 

ETERLERİN REAKSİYONLARI

Eterler oldukça inerttirler, pek az kimyasal reaksiyona girebilirler.

 

1. Eterler oksijenle yavaş bir reaksiyonla peroksitleri verirler. Bunlar da şiddetle patlayan bileşiklerdir,

2. HI ile eterler parçalanabilir,

 

Reaksiyonda en küçük olan alkil parçasından alkil iyodür oluşur.

 

MERKAPTANLAR

H-S-H        

R-S-H         merkaptan

 

1)      CH3-CH2-SH                  2)      merkaptoetan

         etilmerkaptan                          

         etil tiyol

         etil sülfidril

MERKAPTANLARIN ELDELERİ

1)         R-X     +          K-SH                      R-SH   +          KX

2)        

3)        

4)        

MERKAPTANLARIN REAKSİYONLARI

1. Merkaptanlar asidiktirler, kolayca metal tuzu verirler,

R-CH2-SH   +       NaOH                         R-CH2-S-Na

2  R-CH2-SH                  +       Zn+2                  (R-CH2-S)2Zn

2. H2O2  ,  MnO2 gibi oksidanlardan disülfür verirler,

2  R-SH             R-S-S-R

                                      disülfür

R-S-S-R              2  R-SH

 

3. R-SH      +       HNO3                         RSO3H

 

SÜLFÜRLER

R-S-R   sülfür    CH3-S-C2H5

metil etil sülfür, metil etil tiyoeter, metiltiyoksietan

 

SÜLFÜRLERİN ELDESİ

R-SNa         +       R’-X        R-S-R’

 

SÜLFÜRLERİN REAKSİYONLARI

 

 

 

 

STEREOİZOMERİ

 

Stereoizomerinin iki şeklinden biri olan geometrik izomeriden daha önce bahsettik. Burada optik izomeriden bahsedilecektir.

 

Optik İzomeri

Moleküler asimetriler nedeniyle optikçe aktif olan, yapıları aynı olan fakat konfigürasyonları farklı maddelerdeki izomeridir.

Bir molekülün uzaysal yapısını ayna hayali olarak sağlayabilen ve gerçekte hiçbir zaman birbirinin aynı olmayan ve çakıştırılamayan cisimlere KİRAL, bu özelliğe de KİRALİTE denir.

 

                       

 

         Birbirinin ayna görüntüsü aynı olan maddelere; ENANTİYOMER denir. Uzayda farklılaşma olayına STEREOİZOMERİ, farklılık gösteren maddelere ise STEREOİZOMER denir.

Dört farklı grup taşıyan karbon atomu asimetriktir ve buna kiral karbon da denir. Enantiyomerleri birbirinden ayıran özellik polarize ışığın yönlerini farklı olarak çevirmeleridir. Ancak, ışığı çevirme yönüyle maddenin konfigürasyonu arasında bir ilişki yoktur. Konfigürasyon diğer bazı fiziksel metotlarla belirlenir (x-ray gibi). Polarize ışığı sola çevirenlere levojir denir, l veya (-) ile gösterilir; sağa çevirenlere dextrojir denir, d veya (+) ile gösterilir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


d ve l şekillerinin konfigürasyonu belirtememesi nedeniyle stereokimyasal şekilleri belirten başka işaretlerin kullanılması gerekir. Bu şekilleri belirlemek için referans olarak kullanılan doğal iki bileşiğin konfigürasyon şekillerinden yararlanılır. Bu amaçla gliseraldehidler seçilmiştir. Tamamen tesadüfi olan bu seçimde (+) gliseraldehide D, (-) gliseraldehide L konfigürasyonu verilmiştir. Daha sonra yapılan x-ray analizleriyle keyfi olarak seçilen bu konfigürasyonların gerçekte de böyle oldukları saptanmıştır.

 

                       

                D-(+)-Gliseraldehid                    L-(-)-Gliseraldehid

 

         D Gliseraldehide benzeyen maddelerin konfigürasyonu D-

L Gliseraldehide benzeyen maddelerin konfigürasyonu L-

 

Optikçe aktif bir bileşiğin polarize ışığı sağa ve sola çeviren izomerlerinin her birine ENANTİYOMER denir. Enantiyomerlerin eşit miktardaki karışımına RASEM denir. Rasemde, optik çevirme miktarları aynı, fakat ters yönde olan iki karışım bulunduğundan, optik çevirme 0’dır.

 

(-)-Laktik asid              (+)-Laktik asid                  (+)-Laktik asid

(l)-Laktik asid               (d)-Laktik asid                  (dl)-Laktik asid

 

Günümüzde bu ayırımlar daha değişik bir kurala göre belirlenmektedir. Bu kural öncelik sırası kuralı’dır. Bu kural geometrik izomeri bölümünde açıklanmıştı. Buna göre asimetrik karbona bağlı gruplar ağırlık sırasına göre işaretlenir. a > b > c > d  Asimetrik karbondan bakılınca geride en hafif sübstitüent kalacak şekilde ayarlanır. Diğer gruplar ağırlık sırasına göre sıralanırlar, eğer a b c yönünde giderken saat yönünde bir yol izleniyorsa konfigürasyon R (rectus-sağ), saatin tersi yönde bir yol izleniyorsa konfigürasyon S (sinister-sol) harfiyle tanımlanır.

                  

                            R-                                                  S-

           

 

                   (R)-Noradrenalin                      (S)-2-Arilapropanoik asid

 

AROMATİK SÜBSTİTÜSYON REAKSİYONLARI

 

1. Homolitik Sübstitüsyon Reaksiyonları (Radikalik sübstitüsyon Reaksiyonları)

2. Heterolitik Sübstitüsyon Reaksiyonları

a)     Elektrofilik Sübstitüsyon Reaksiyonları

b)    Nükleofilik Sübstitüsyon Reaksiyonları

 

Aromatik sübstitüsyon reaksiyonlarında hangi ürünlerin oluşabileceği ve reaksiyonun kolaylık derecesini önceden tahmin edebilmek için aromatik halkaya bağlı sübstitüentlerin karakterini iyi tanımak gerekir.

 

Sübstitüentleri başlıca iki grupta toplayabiliriz.

1.     Grup:     +I ve +R olan sübstitüentler

                            -I ve +R olan sübstitüentler

         2.  Grup:     -I ve –R olan sübstitüentler

 

Birinci grupta yer alan sübstitüentler, elektrofilik sübstitüsyon reaksiyonlarını kolaylaştırırlar. Aromatik halkaya bağlanacak olan reaktifleri o- ve p- pozisyonlarına yönlendirirler. Bu sübstitüentler halkaya rezonans yolla elektron vererek elektronik açıdan zenginleştirirler. Dolayısıyla elektrofilin halkaya yaklaşımını kolaylaştırırlar.

 

 

İkinci grupta yer alan sübstitüentler ise, elektrofilik reaksiyonları güçleştirir ve reaktifleri m- pozisyonuna yönlendirirler. Bu sübstitüentler halkadan elektron çekerler ve elektrofilin halkaya yaklaşmasını zorlaştırır.

 

 

+I ve +R

-I ve +R

-I ve –R

 

Hiperkonjugasyon

 

Aromatik halkaya bağlı alifatik yapıların +I olarak etki gösterdiği daha önce açıklanmıştı. Ancak, bu grupların rezonans olarak +R etkisinin nasıl ortaya çıktığını görmek zordur. Zira, aromatik halkaya bağlı alkil grubunun ilk atomu olan karbon atomu üzerinde bir elektron çifti bulunmamaktadır. Bu karbona bağlı olan  hidrojenlerden birinin elektronlarını bırakarak proton olarak ayrıldığı varsayılarak, alkil gruplarının +R etkisi açıklanmaya çalışılır. Bu duruma hiperkonjugasyon denir.

 

 

 

 

 

 

 

 

Nitrolama Reaksiyonları

 

Nitrolama reaksiyonları genellikle nitrik asid-sülfürik asid karışımında yapılır. Nitrolama reaksiyonları SE2 reaksiyonlarıdır,

 

Nitrolama reaksiyonları bazen asetik anhidrit-nitrik asid karışımında yapılabilir,

 

 

 

 

 

İkinci nitro grubu zorlukla ve m-pozisyonundan girebilir,

 

 

Toluen nitrolama reaksiyonuna tabi tutulunca iki farklı ürün oluşur,

 

 

 

Sülfolama Reaksiyonları

 

Sülfolama reaksiyonu genellikle dumanlı sülfürik asid içinde yapılır. Dumanı oluşturan SO3 tür ve reaksiyonda aktif rol alan da budur.

 

Aromatik Halojenleme

 

Çok aktif olan aromatik bileşikler Cl2 ve Br2 ile kolayca reaksiyona girebilir. Ancak genellikle katalizör olarak bir Lewis asidi kullanılır.

 

 

 

Lewis asidlerinin gücü aşağıdaki sırada gösterilebilir.

 

 

Friedel-Crafts Reaksiyonları

 

Aromatik bileşikler Lewis asidleri yardımıyla Alkil halojenürler, alkenler, asid halojenürleri ve asid anhidritleriyle reaksiyona girerler. Asid halojenürleri ve asid anhidritleriyle olan reaksiyonlar ketonlar konusunda verilecektir.

 

Monosübstitüe benzen türevlerinde, sübstitüent o- p- yönlendirici ise karışık ürün oluşur. Örneği yukarıda gösterilmişti. Ancak ürünlerin oranları sübstitüente ve giren grubun özelliklerine göre değişir.

 

 

R

% o-

% p-

58

37

45

49

 

30

 

62

 

16

 

73

 

R

% o-

% p-

Klorlama

39

55

Nitrolama

30

70

Bromlama

11

87

Sülfolama

1

99

 

Disübstitüe Benzen Türevlerinde Sübstitüsyon

 

İki sübstitüent birbirinin yönlendirme gücünü artırabilir,

 

 

 

Yönlendirme farklı pozisyonlara düşüyorsa yönlendirme gücü kuvvetli olan sübstitüente göre belirlenir. Yönlendirme gücü aşağıdaki gibi sıralanabilir,

 

 

 

m- konumunda iki sübstitüent varsa iki sübstitüent arasına reaktif bağlanmaz,

 

 

Birbirine göre m- konumunda bulunan iki sübstitüentten biri m- yönlendirici diğeri o- p- yönlendirici ise, reaktif genellikle m- yönlendiriciye göre o- pozisyonundan bağlanır,

 

 

 

 

 

Aromatik Nükleofilik Sübstitüsyon Reaksiyonları

 

Klorobenzen, nükleofillerle reaksiyona girmezken, 2,4-dinitroklorobenzen kolayca reaksiyona girer. Bunun nedeni, nitro gruplarının kuvvetli elektron çekici etkisiyle klor-karbon bağındaki elektronlar halkaya doğru çekileceği için, klor nükleofil tarafından rahatça kopartılabilir,

 

 

Benzer şekilde toluenin metil grubu KMnO4 ile oksitlenemediği halde 2-nitrotoluenin metil grubu kolayca oksitlenerek karboksil grubuna dönüşebilir,