Transcript 14.hafta.Genel Kimya II180210

ONDÖRDÜNCÜ HAFTA
Organik kimya,
polimerler ve biyokimya.
Organik Kimya ve Organik Maddeler
1800’lü yılların başlarında kimyacılar canlı organizmalar
tarafından üretilen biyokimyasal maddeleri organik
maddeler canlı organizma tarafından üretilmeyen diğer
maddeleri de inorganik maddeler diye sınıflandırıyor ve
organik maddelerin hayati bir güce sahip olduğunu
sanıyorlardı. Ancak 1828 de Wöhler’in üreyi ve 1845’de de
Kolbe’nin asetik asidi tamamen inorganik maddelerden
sentezi bu inancı çürüttü. Bunun sonucu olarak organik
maddeler hayatla ilişkili olamazdı. Gerçekte organik kimya
karbon bileşiklerinin incelenmesini içine alır. İnorganik
kimya da karbon içermeyen bileşikleri inceler. Ancak
CO32- ve CN- anyonlarını içeren bileşikler inorganik
kimyanın içine girer.
İzomer Bileşikler
Kapalı formülleri aynı, açık formülleri farklı
bileşiklere izomer denildiğini daha önce
söylemiştik. (sayfa: 100 ) Dört farklı izomer çeşidi
vardır: İskelet (veya zincir) izomerisi, cis-trans
izomeri, iyon izomerisi, bağ izomerisi.
Alkanlar
Hidrokarbonların başında doymuş hidrokarbonlar
alkanlar gelir. Bunlar doğrusal veya dallanmış
karbon zincirleri oluştururlar. Birbiri ardına gelen
bileşiklerden bir CH2 grubu fark ederek homolog
sıra oluştururlar. Karbon sayısının latince adının
sonuna en eki getirilerek adlandırılır. Düz zincirli
olanların başına normal (n-), dallanmış olanların
başına izo, tersiyer (t-) ekleri getirilir.
Aromatik Bileşikler
Aromatik bileşikler, doğal olarak çoğunlukla taşkömüründe
bulunurlar. Kömür gerçekte saf karbon elementi değildir,
inorganik maddeler, karbon ve çoğunlukla benzen ve benzen
türünden olan aromatik bileşiklerin bir karışımından ibarettir.
Aromatik bileşikler, taşkömürünün havasız bir ortamda kuru
kuruya ısıtılıp destillenmesi ile elde edilir. Geriye az miktarda
inorganik maddelerle kurumuş karbon, kok kömürü kalır.
Benzen aromatik bileşiklerin ilk üyesidir. 1825 de Faraday
izole etmiş, 1866’da Kekule benzenin halka yapısını
önermiştir.
Fonksiyonlu Gruplar
Organik maddelere kendine has özelliklerini veren,
kimyasal olarak reaktif olan atom veya atom gruplarına
fonksiyonlu grup denir. Bir cins fonksiyonlu grup taşıyan
tüm organik bileşikler hemen hemen benzer özellikler
gösterirler ve o fonksiyonlu grupların adıyla
genelleştirilerek adlandırılırlar: Halojenürler, Alkoller,
Aminler, Ketonlar, Karboksilli Asitler, Esterler, Açil
halojenürler, Asit anhidritleri, Amidler.
Organik Maddelerin Karakterizasyonu
Organik kimyada en başta gelen işlemler yeni organik
maddeler sentez etmek ve bunların karakterizasyonunu
yapıp molekül yapısını belirleyerek formülünü
yazmaktır. Bunun için; yapısal analiz için mor ötesi,
görünür ve kızılötesi spektrometrelerle nükleer manyetik
rezonans spektrometrelerini kullanılır. Karbon, hidrojen,
azot analizi yapan mikro analiz cihazı kullanılır.
Polimerler
Polimer, tarif olarak, küçük ve basit bir kimyasal
birimin tekrarlanmasıyla oluşmuş büyük bir
moleküldür. Makro molekül olarak da adlandırılır.
Polimer molekülü içinde tekrarlayan bu küçük, basit
kimyasal birime tekrarlayan birim denir. Polimeri elde
etmek için başlangıçta kullanılan küçük moleküllü
maddelere de monomer adı verilir.
Polimer yapısı: Polimer molekülleri uzun
zincirler halindedir ve her zaman düz zincirler şekline
sahip olmayıp dallanmış veya çapraz bağlı olabilirler.
Doğrusal polimerler normal zincir
reaksiyonları ve basamaklı polimerizasyon sonucu
ele geçerler. Sıcaklıkla şekil değiştirebildiklerinden
bunlara termoplastikler adı verilir. Bunlar molekül
zincirlerinin birbirine paralel istiflenmesi veya karışık
durumda olmasına göre kristal ve amorf polimerler
olarak adlandırılırlar.
Biyokimya
Canlılığımızı sürdüren molekülsel organizmadaki
dört ana kısım karbohidratlar, lipidler, proteinler
ve nükleik asitlerdir. Bu maddeler su, inorganik
tuzlar ve daha küçük moleküllerle birlikte bir
hayvan veya bir mikroorganizmanın hücresinde
mevcutturlar. Oranları değişebilir. Binaenaleyh bu
dört ana kısım tüm bitki ve hayvanlarda aynı
görevleri icra ederler.
Karbohidratlar; şeker monomerinin
polimerleşmesiyle oluşmuş polisakkaritlerle (selüloz,
nişasta,...gibi), mono ve disakkarit gibi basit şekerlerin
tümüne birden karbohidratlar adı verilir.
Lipidler: Karbohidratların aksine polimerik değildirler.
Dört farklı grupta incelenebilirler. Giliseritler, fosfolipidler,
mumlar ve steroidler.
Proteinler: Alfa aminoasitlerin
polimeridirler.
H
O
H
H2 N C
C OH + H2 N C
R
R
a-karbon (karboksil grubuna en
yakın komşu karbon atomu)
O
C OH
H ( NH
H
O
H
C
C NH C
R
R
peptid bağları
O
C ) OH
Bazı amino asitler
OH
H
H2 N C
O
C OH
CH3
H2 N C
C OH
O
H
H
Glycine (Gly)
CH2 SH
Alanin (Ala)
H
C
OH
Sistein (Cys)
H2 N C
C OH
H
O
Serin (Ser)
O
CH2 C
OH
NH2 C
CH2
NH2 C
H
H
O
C
OH
Aspartik asit (Asp)
NH2 (CH2 )4 C
O
C
NH2
Lisin (Lys)
OH
Bazı protein çeşitleri
Enzimler: Biyokimyasal reaksiyonları katalizlerler.
Yapısal proteinler: Virüs örtü proteinleri, böcek ipekleri,
koruyucu dokular hücre duvarı proteinleri (deri, saç, tüy,
tırmak, boynuz v.s.)
Taşıyıcı Proteinler: (Hemoglobin), membran proteinler: tüm
hücrelerde ve hücrelerarasında mevcut proteinler. Depo
proteinler: lazım olduğu zaman amino asitleri salıverirler. Süt
proteini: kazein ve yumurta beyazı (albumin), hormonlar:
metabolizmayı ve büyümeyi düzenlerler.
Gerici proteinler: Kas liflerindeki proteinler.
Nükleik asitler: Genlerin yapıldığı moleküllerdir.
VİTAMİNLER
Vücutta enzimlerin görevine yardımcı olan
maddelerdir. A, B, C, P, K, E, H vitaminleri olarak çok
çeşitlidirler. Tiyamin (B1), Riboflavin (B2), Pridoksin
(B6), Niyasin (P), Biyotin (H), Askorbik asit (C),
Retinol (A), Kalsiferol (D), Tokoferal (E), Menadion
(K) vitaminleri bazı önemli vitaminler olup başlıca et,
süt, yumurta, tahıl sebze ve meyvelerde bulunurlar.
Çok önemli hayati işlemler için mutlaka her gün
alınmalıdırlar.