Amin | Turkish Chemistry
Eyl 21

FONKSÄ°YONEL GRUPLAR
icon1 admin | icon2 Organic Chemistry | icon4 09 21st, 2009| icon3No Comments »


• FONKSİYONEL GRUPLAR

  .

 

ALKOLLER
Hidrokarbonlardaki hidrojen unun bir ya da farklı C daki birkaçının çıkarılıp yerine -OH kökünün bağlanmasıyla oluşan bileşiklerdir.
Genel formülü R-OH dır.
Molekülde bulunan OH grubunun sayısına göre 2 ye ayrılırlar:

1. Mono Alkoller
Yapısında 1 tane OH grubu bulunduran bileşiklerdir. OH grubunun bağlı olduğu C una göre üç değişik şekilleri vardır.

a. Primer (Birincil) Alkol
-OH grubunun bağlı olduğu C unda iki tane hidrojen u varsa, alkol primerdir.

b. Sekonder (Ä°kincil) Alkol
-OH grubunun bağlı olduğu C unda bir tane hidrojen u varsa, alkol sekonderdir.

c. Tersiyer (Üçüncül) Alkol
-OH grubunun bağlı olduğu C unda H u yoksa, alkol tersiyerdir.

2. Poli alkoller
Yapısında birden fazla OH grubu bulunduran bileşiklerdir.

Etandiol Propantriol
(özel adı glikol) (özel adı gliserin)

Ä°simlendirme yapılırken aynı sayıda karbon u bulunduran alkanların sonuna -ol eki getirilir ya da alkil’in sonuna alkol getirilir.

NOT: Sistematik isimlendirme yapılırken OH grubuna yakın olan C undan numaralamaya başlanır.


Aynı karbon sayılı bir alkolün primer, tersiyer ve sekonder şekilleri birbirlerinin izomeridir.

ALKOLLERÄ°N ELDESÄ°

  1. Alkenlere H2O katılmasıyla alkoller elde edilir.

Katılmada markow nikof kuralı geçerlidir.

  1. Alkil halojenürlerin seyreltik KOH veya NaOH çözeltisi ile ısıtılmasından
  2. Aldehit, keton ve karboksilli asitlerin indirgenmesinden.
    Bu reaksiyonlar çift yönlü olarak gerçekleşirler.

Tersiyer alkoller yükseltgenemez.
Bu madde ile ilgili olarak denklemler bizim şu yorumları yapmamızı sağlar.

  1. Primer alkoller bir kademe yükseltgenirse aldehitleri, 2 kademe yükseltgenirse karboksilli asitleri oluşturur.
    Tersten bir ifadeyle karboksilli 1 kademe indirgenirse aldehit, 2 kademe indirgenirse primer alkoller elde edilir.
  2. Sekonder alkoller yalnızca 1 kademe yükseltgenebilir. Ketonların indirgenme ürünü sekonder alkoldür.
  1. Grignard bileşiği kullanılarak
  1. Formaldehit + R – MgX ® Primer alkol
  2. Aldehit + R – MgX ® Sekonder alkol
  3. Keton + R – Mg-X ® Tersiyer alkol

ALKOLLERÄ°N REAKSÄ°YONLARI

  1. Alkollerin tamamı Na, K gibi alkali metallerle reaksiyona girerek H2 açığa çıkarırlar.
  1. İki mol mono alkolden, 1 mol H2O çekilerek 1 mol eter elde edilir.

  1. 1 mol alkolden, 1 mol su çekilmesiyle alkenler elde edilir.
  1. Alkoller yanma reaksiyonu verirler.
  1. Alkol + Karboksilli Ester + H2O

ETER
İki alkil grubunun bir oksijene bağlanmasıyla oluşan bileşiklerdir. Genel formülü
CnH2n+2O olup gösterilişi

R-O-R ÅŸeklindedir.

  1. Basit Eter: Alkil gruplarının ikisi de aynıdır.
    R1-O-R1
  2. Karışık Eter
    Alkil grupları birbirinden farklı ise bu eterlere karışık eter denir .

R1-O-R2
İsimlendirme yapılırken alkil grupları söylendikten sonra eter kelimesi getirilir.
CH3-O-CH3 CH3-O-C2H5
Di metil eter Metil etil eter
C2H5-O-C3H7
Etil propil eter

Eterlerin Eldesi

  1. 2 mol alkolden, 1 mol su çekilerek 1 mol eter elde edilir.

2R-OH ® R-O-R + H2O
Alkol Eter

  1. Alkolatların, alkil halojenürler ile tepkimesinden eterler elde edilir.

R-ONa + R-X ® R-O-R + NaX
Alkolat Alkil halojenür Eter
CH3-CH2-ONa+CH3-Br ® CH3-CH2-O-CH3 + NaBr

Bu resim ekranınıza sığabilmesi için küçültülmüştür. Bu alana tıklayarak büyük resimi görebilirsiniz. Orjinal resimin boyutları 642×510.

KARBONİLLİ BİLEŞİKLER
Molekülünde grubu bulunduran bileşiklerdir.
Bu gruba karbonil grubu denir. Karbonil grubunda sp2 hibritleşmesi sonucunda meydana gelmiş üç tane sigma bağı ile bir tane pi bağı vardır.
Karbonil grubunda karbon -oksijen ve karbon- karbon atomları arasındaki açılar 120° olup molekül düzlemseldir.

Grubunda soru işaretinin yerine değişik grupların bağlanmasıyla değişik bileşikler meydana gelir.
? iÅŸaretinin yerine ;

  • H atomu baÄŸlanırsa aldehit
  • R grubu baÄŸlanırsa keton
  • OH grubu baÄŸlanırsa karboksilli
  • OR grubu baÄŸlanırsa ester oluÅŸur.

ALDEHÄ°TLER

  • Karbonil grubuna bir – R ve bir H nin baÄŸlanmasıyla aldehitler oluÅŸur.


veya R – CHO genel formülü ile gösterilir.

  • Aldehitlerin küçük molekülleri hoÅŸ olmayan kokulu, büyük molekülleri ise hoÅŸ kokuludurlar.
  • Aldehitlerin kaynama noktaları, aynı karbon sayılı alkol ve asitlerden düşük, alkanlardan yüksektir.

Ä°simlendirme

  1. Türediği karboksilli asitteki - OİK ASİT eki yerine aldehit kelimesi getirilir.
  2. Türediği hidrokarbonun sonuna - AL eki getirilir.

ALDEHÄ°TLERÄ°N KÄ°MYASAL REAKSÄ°YONLARI

  1. Aldehitler yükseltgenme reaksiyonu verirler.

Aldehitlerin yükseltgenmesinden karboksilli asitler oluşur.

  1. Aldehitler, Amonyaklı AgNO3 çözeltisini (Tollens ayıracı) metalik gümüşe indirger. Deneyin yapıldığı tüp, gümüş metali ile kaplanacağından ayna görüntüsü oluşur.

R – CHO + 2Ag++3OH- ® 2Ag(k) + R – COO- +2H2O
Aldehit

  1. Aldehitler, Fehling çözeltisi ile ısıtılırsa kırmızı renkli bakır I oksit (Cu2O) çöker.

Fehling çözeltisi
NaOH ile baziklendirilmiş CuSO4 çözeltisine sodyum potasyum tartarat çözeltisi katılarak hazırlanan koyu mavi renkli çözeltidir.
R – CHO+2Cu+2 + 5OH- ® Cu2O(k) + RCOO- + 3H2O

  1. Aldehitler potasyum permanganat çözeltisinin rengini giderirler. Aldehit karboksilli aside yükseltgenirken, KMnO4′deki Mn+7 iyonu Mn+2 ‘ye indirgenir.
    5RCHO + 2MnO4- + 6H+ ® 5RCOOH+2Mn+2+3H2O
  1. Aldehitler polimerleÅŸme reaksiyonu verirler.
  2. Aldehitler katılma reaksiyonu verirler.
    Katılma karbonil grubundaki pi bağının açılması ile gerçekleşir.
  1. Hidrojen katılması (İndirgenme Reaksiyonu)
    Aldehitlerin indirgenmesinden (H2 katılması) primer alkoller oluşur.
  2. Aldehitlere su katılmasıyla aldehit hidrat bileşikleri oluşur.
  3. Aldehitlere NH3 katılmasıyla amonyaklı aldehit oluşur.

ALDEHÄ°TLERÄ°N ELDESÄ°

  1. Primer alkollerin bir kademe yükseltgenmesinden aldehitler elde edilir.
  2. Karboksilli asitlerin bir kademe indirgenmesinden aldehitler elde edilir.

KETONLAR
Karbonil grubuna iki tane alkil grubunun bağlanmasıyla oluşur. Ketonların genel formülü,
veya RCOR ÅŸeklindedir.

  • Ketonlarda alkil grupları aynı ise basit keton, farklı ise karışık ketondur.

Basit keton Karışık keton

isimlendirme ;

  1. Alkil gruplarından sonra keton kelimesi getirilir.
  2. Türediği hidrokarbondan sonra -ON eki getirilir.

Özellikleri

  1. Ketonların az sayıda C atomu taşıyan molekülleri suda çözünürler. Büyük moleküllü ketonlar katıdır.
  2. Ketonlar yükseltgenmezler. Zorlanırsa CO2 ve H2O ya parçalanırlar.
  3. Ketonlar polimerleşme reaksiyonu vermezler. (Aseton hariç)
  4. Ketonlar katılma reaksiyonu verirler.
  1. Hidrojen katılması (İndirgenme Reaksiyonu)
    Ketonların indirgenmesinden sekonder alkoller oluşur.
  1. Su katılması
    Ketonlara su katılmasıyla kararsız keto hidrat bileşikleri oluşur.
  1. Ketonların en küçük üyesi olan asetonun kondensasyonundan aromatik bir bileşik olan mezitilen meydana gelir.

Kondensasyon
Birden fazla küçük moleküllerin polimerleşme sırasında, küçük polar moleküllerin ayrılması olayına denir.

Ketonların Eldesi

  1. Sekonder alkollerin bir kademe yükseltgenmesinden ketonlar elde edilir.
  1. Karboksilli tuzlarının ısıtılmasından ketonlar elde edilir.
  1. Alkinlere su katılmasından ketonlar elde edilir.

Aldehit ve ketonlarda Ä°zomeri

  • Aynı C sayılı aldehitlerle ketonlar birbirinin izomeridir. Kapalı formülleri CnH2nO dur.

Propanon ve propanal kapalı formülleri C3H6O olduğundan birbirinin izomeridir.

KARBOKSÄ°LLÄ° ASÄ°TLER
Yapılarında karboksil grubu bulunduran bileşiklere karboksilli asitler denir.

Karboksilli Asitler
a. Yapısında bulundurdukları -COOH grubu sayısına göre:
1. Mono karboksilli asitler
Yapılarında 1 tane -COOH grubu bulunduranlar
2. Poli karboksilli asitler
Yapılarında birden fazla -COOH grubu bulunduranlar.
2 tane -COOH grubu bulunduranlara di karboksilli asitler 3 tane -COOH grubu bulunduranlara tri karboksilli asitler adı verilir.
b. Yapılarında -OH ya da -NH2 bağlı olanlar
1. -COOH grubu yanında -OH grubu da bağlı ise oksi asitler adı verilir.
2. -COOH grubu yanında -NH2 grubu da bağlı ise amino asitler adı verilir.
Mono karboksilli asitlerin genel formülleri şeklindedir. CnH2nO2 kuralına uyar.
Ä°simlendirme yapılırken aynı sayıda karbon u bulunduran alkanların sonuna “oik ” eki getirilir.
R grubu dallanmış bir hidrokarbon ise, karboksil grubunun bulunduğu karbon una birinci karbon numarası verilerek diğerleri numaralandırılır.
Ayrıca COOH grubundan sonraki 2. karbon una a, 3. karbon una b, 4. karbon una g harfleri verilerek de isimlendirme yapılır.

Poli asitler ise şöyle isimlendirilir;

Karboksilli Asitlerin Genel Elde EdiliÅŸleri
1. Primer alkollerin iki derece yükseltgenmesinden
Primer alkoller bir derece yükseltgenirse aldehitler oluşur. Aldehitler yükseltgenirse karboksilli asitler oluşur. Yani primer alkoller 2 kademe yükseltgenirse karboksilli asitler oluşur.

2. Grignard BileÅŸiklerinden

3. Karboksilli Tuzlarından
R-COONa + HBr ® R-COOH + NaBr
Karboksilat Tuz Karboksilli

Karboksilli Asitlerin Özellikleri ve Reaksiyonları

  1. Karboksilli asitlerin molekülleri arasında dihidrojen bağı vardır. Bundan dolayı aynı karbon sayılı, eter, aldehit, keton ve alkollerden daha yüksek sıcaklıkta kaynarlar.
  2. Su ile hidrojen bağı oluşturabildiklerinden suda kolayca çözünürler. Ancak zayıf olduklarından suda az iyonlaşırlar. Molekül ağırlığı arttıkça iyonlaşma % leri azalır.
  3. Homolog sıra oluşturabilirler.
  4. Aktif metallerle H2 ı açığa çıkarırlar.
    Alkoller yalnızca K ve Na gibi metallerle tepkime verirler. Asitler ise K, Na, Mg, Zn…… gibi metallerle de tepkime verirler. Bu özellik Karboksilli asitleri alkollerden ayırır.

R-COOH + Na ® R-COONa + H2
K. Tuz
2R-COOH + Ca ® (R-COO)2 Ca + H2

  1. Karboksilli asitler, bazlarla nötürleşme tepkimesi verirler.

R-COOH + NaOH ® R-COONa + H2O
Tuz

  1. Karboksilli asitler, karbonatlı (Na2CO3, MgCO3…) tuzlarla tepkime verirler.

2R-COOH+CaCO3 ® Ca(R-COO)2(g) + CO2 + H2O

  1. Asitin karboksil grubundaki OH grubu çıkarılırsa kalan kısma açil grubu denir.

  1. Karboksilli asitler, alkollerle esterleri oluÅŸtururlar.

YaÄŸ Asitleri
Yağ asitleri çift ve yüksek karbon sayılı karboksilli asitlerdir.
Doymamış yağ asiti dendiğinde alkil grubunda en az bir tane çift bağ bulunduran yağ asitleridir. Bu asitler oda sıcaklığında sıvı haldedir.

NOT: Adipik asidin hegzametilen diamin ile kondensasyonu sonucu naylon oluÅŸur.

OPTİKÇE AKTİFLİK
Bir C atomuna 4 farklı ya da grup bağlı ise bu C atomuna asimetrik C atomu adı verilir. Molekülde asimetrik C atomu bulunduran bileşikler optikçe aktif maddelerdir. Bu maddeler polarize ışığın titreşim düzlemini çevirirler.

Yukarıdaki bileÅŸiklerde yıldız konulan C atomları asimetrik C atomu’dur.

ESTERLER
Bir mol karboksilli asitle, bir mol mono alkol tepkimeye girerse 1 mol ester ve 1 mol su oluşur. Bu olaya esterleşme olayı denir.

Ä°simlendirme

  1. adı, alkolden gelen alkil adı ve esteri sözcüğü okunarak
  2. Alkolden gelen alkil grubunun adı yazılır, sonra asitin “oik ” kısmı kaldırılır.
    Yerine -at eki getirilir.

Esterlerin Elde Edilişi ve Reaksiyonları

  1. Karboksilli asitlerin, asidik ortamda alkollerle tepkimesinden ester elde edilir.

4. YaÄŸlar
Yağ asitlerinin gliserin ile oluşturdukları esterlerdir. Bunlara gliseridde denir. Kullanılan yağ asidi doymuş ise katı yağlar, doymamış ise sıvı yağlar elde edilir. Sıvı yağlar H2 ile doyurularak katı yağlar (Margarin) elde edilir. Mumlar ise ester, alken, aldehit karışımlarıdır.

5. SabunlaÅŸma
Büyük moleküllü karboksilli asitlerin Na ve K tuzlarına sabun denir.
Karboksilli asitlerin gliserin ile tepkimesinden ester elde edilir.
Esterlerin (yağların) bazik ortamdaki hidrolizine sabunlaşma denir.

NOT: Deterjanların sabunlardan daha iyi temizleyici olması, sert suda dahi çözünebilmesindendir.

ALÄ°FATÄ°K AMONYAK TÃœREVLERÄ°
AMÄ°NLER

  • Amonyakdaki hidrojen atomlarının yerine Alkil gruplarının baÄŸlanmasıyla aminler oluÅŸur.

  • Aminler isimlendirilirken alkil gruplarından sonra kelimesi getirilir.
  • Aminler zayıf baz özelliÄŸi gösterirler. Suda OH- iyonu vererek iyonlaşırlar.

CH3 – NH2 + H2O ® CH3 NH3+ + OH-

  • aminler asitlerle reaksiyona girerek tuz oluÅŸtururlar.

CH3 – NH2 + HCI ® CH3 – NH3CI

AMÄ°NO ASÄ°TLER

  • Molekülünde hem karboksilli (-COOH), hem de (-NH2) grubu bulunduran bileÅŸiklerdir.

  • Basit primer ve sekonder aminler amonyaktan daha kuvvetli anhidrobazlardır. Tersiyer aminlerde bazlık özelliÄŸi daha küçüktür.
  • Amino asitler, moleküllerinde hem asidik (karboksil grubu), hem de bazik (amino grubu) gruplar bulundurduÄŸundan anfoter bileÅŸiklerdir.

Amino asitlerdeki karboksil hidrojeninin -NH2 grubuna geçmesiyle iç tuz oluşur.

  • Amino asitler anfoter olduklarından hem asitlerle hem de bazlarla tuz oluÅŸtururlar.

  • Amino asitler proteinlerin yapı taÅŸlarıdır.

AMÄ°TLER
Karboksilli asitlerdeki karboksil grubunun,
‘ ı yerine NH2 grubunun baÄŸlanmasıyla amitler oluÅŸur.

  • Primer amitler karboksilli asitler gibi isimlen-dirilir. Karboksilli asitteki - OÄ°KASÄ°T eki yerine -AMÄ°T kelimesi getirilir.
  • Sekonder ve tersiyer amitler, primer amit gibi isimlendirilir. Azota baÄŸlı gruplar (N-) yazılıp belirtilir.
  • Amitler nötr özellik gösterirler.
  • Amitler genellikle suda çözünürler.

DÄ°AMÄ°T (ÃœRE)

  • Ãœre idrarda bulunur. Ä°drardan elde edildiÄŸi gibi sentetik olarak da elde edilir. Azot gübresi olarak kullanılır. Suda çok, alkolde az çözünür.
  • Ãœre, NH3 ve CO2′nin yüksek basınçta ısıtılmasından elde edilir.
  • Ãœre, fosgenin NH3 ile etkileÅŸmesinden elde edilir.

KARBONHÄ°DRATLAR
Genel formülleri Cn(H2O)m şeklinde olan bileşikler karbonhidratlardır.
Günlük hayattaki yiyeceklerin büyük bölümü (unlu ve şekerli besinler) ile giyeceklerin bir kısmı (pamuklu, ketenli, suni ipekli karbonhidratlar) yeşil bitkiler tarafından fotosentez yoluyla üretilir. Yeşil bitkilerin kökleriyle topraktan aldıkları su ve yapılarındaki gözenekleriyle havadan aldıkları karbondioksiti yapraklarındaki klorofilin katalizörlüğünde güneş enerjisinden yararlanılarak karbonhidrat haline dönüştürülür. Bu olaya fotosentez denir.
6CO2 + 6H2O ® C6 (H2O)6 + 6O2
Glikoz
Karbonhidratlar formaldehitin polimeri gibi düşünülebilir. Karbonhidratları, yapılarında aldehit veya keton grubu bulunduran poli alkoller olarak tanımlayabiliriz.
Yapılarında aldehit bulunduranlara aldoz, keton bulunduranlara ketoz denir.
Karbonhidratların sınıflandırılması

  1. Mono sakkaritler : Glikoz, fruktoz galaktoz
  2. Di sakkaritler : Sakkaroz, sükroz, laktoz
  3. Poli sakkaritler : Selüloz, nişasta, glikojen

Mono Sakkaritler
Basit şekerlerdir. Tatlı olup suda çözünürler. Glikoz, galaktoz, fruktoz mono sakkaritlere örnektir. Mono sakkaritler optikçe aktiftir.
Glikoz, yapısındaki aldehit grubundan dolayı tollens ayıracı ve fehling çözeltisi ilereaksiyon verir.
Fruktoz, ise yapısında keton grubu olmasına raÄŸmen halkalı yapıya döndüğünde a – hidroksi yapı kazandığı için diÄŸer ketonlardan farklı olarak tollens ve fehling ile reaksiyon verir.

Di Sakkaritler
İki molekül mono sakkaritten 1 mol su çekilmesiyle di sakkaritler oluşur.
Glikoz + Glikoz ® Maltoz
Glikoz + Fruktoz ¾¾® Sakkaroz
-H2O
Glikoz + Galaktoz ® Laktoz
C6H12 O6 + C6 H12 O6 ¾¾® C12 H22 O11
-H2O
Günlük hayatta kullanılan maltoz (meyve şekeri), sakkaroz (çay şekeri) ve laktoz (süt şekeri) birer di sakkarittir.

Poli Sakkaritler
Günlük hayatta nişasta, dekstrin, selüloz ve türevleri olarak kullanılan maddeler birer poli sakkaritlerdir.
n molekül mono sakkaritden, (n-1) molekül su çıkarılmasıyla poli sakkaritler oluşur.
Molekül sayısı 5 – 15 ise dekstrin, 20 ise glikojen, 30-35 ise NiÅŸasta ve 2000 kadar ise selüloz meydana gelir.

AROMATİK BİLEŞİKLER
Açık yapılı (halkasız) bileşiklere alifatik dendiğini söylemiştik. Halkalı yapıda olan bileşiklerden bazıları aromatik özellik gösterirler.
Bir organik bileşiğin aromatik olduğunu anlamak için aşağıdaki özelliklere bakmak gerekir.

  1. Halkalı yapıdadırlar.
  2. Halkadaki bağlar tek, çift, tek, çift olmak üzere dönüşümlü ile sıralanmıştır.
  3. Halkadaki p elektronları sayısı;

(4n + 2) olmalıdır. (n : halka sayısı)

Yukarıdaki özellikleri gösteren bileşikler aromatiktir.
Aromatik bileşiklerin en küçük üyesi benzendir. Kapalı formülü C2H2 olup CnH2n-6 genel formülü ile gösterilir. Benzende C atomları arasında üç tane çift bağ vardır. Çift bağlar tek-çift-tek-çift şeklinde sıralanmıştır. Benzende 6 karbonlu bir halka vardır.
Benzen doymamış bir hidrokarbon olmasına rağmen doymamış hidrokarbonların özelliklerini göstermez. Katılma reaksiyonu vermez. Yer değiştirme reaksiyonu verir.

Benzen molekülü aşağıdaki şekillerde de gösterilir.

Benzen halkasından hidrojen çıkmasıyla geriye kalan köke FENİL denir. Aşağıdaki şekillerde gösterilir.

BENZENÄ°N MONO TÃœREVLERÄ°
Benzendeki hidrojenler, halkanın elektronca zengin olması sebebiyle katyon hale geçmeye elverişlidirler. Benzen halkasına katyon hale getirilmiş veya gruplarla saldırı başlatılırsa H+ kopması ile birlikte grup halkaya yerleşmiş olur. Olay yerdeğiştirme reaksiyonudur. Sonuçta benzen türevleri elde edilir.
Benzen molekülünden bir hidrojen çıkıp yerine bir ya da fonksiyonel grubun bağlanmasıyla benzenin mono türevleri oluşur. Benzenin mono türevlerinin bir tane izomeri vardır.
Benzenin mono türevleri adlandırılırken halkaya bağlı grubun adından sonra benzen eki getirilir.


BENZENÄ°N DÄ° TÃœREVLERÄ°
Benzen molekülünden iki hidrojen u çıkarılıp yerine yada gruplarının bağlanmasıyla benzenin di türevleri oluşur.
“Orto” “meta” “para” olmak üzere üç tane izomeri vardır. Grupların birbirini takip eden karbonlara baÄŸlanması halindeki izomeri orto, bir atlayarak karbonlara yerleÅŸmesi meta, karşılıklı karbon larına yerleÅŸmesi halindeki izomeri para olarak isimlendirilir.

BENZENÄ°N TRÄ° TÃœREVLERÄ°
Benzen halkasından üç hidrojen u çıkarılıp yerine ya da gruplarının bağlanmasıyla benzenin tri türevleri oluşur.
Visinal, simetrik, Asimetrik olmak üzere üç izomeri vardır.

BAZI AROMATİK BİLEŞİKLER Toluen (Metil benzen)
Benzendeki H inin -CH3 ile yer deÄŸiÅŸtirme-sinden elde edilir.

FENOL (OKSİ BENZEN) Z;Zayıf özelliği gösterir. Sulu çözeltisi FeCI3 ile mor renk verir. Bu fenolün tanınma reaksiyonudur.

BENZİL ALKOL Aromatik bir alkoldür. Alifatik alkollerin özelliklerini gösterir.

BENZALDEHİT Aromatik aldehittir. Bazı reaksiyonları alifatik aldehitlere benzer. Yükseltgendiğinde karboksill oluşur. Fehling ayıracına etki etmez. Amonyaklı gümüş nitrata zor etki eder. Zayıf indirgendir.

AMİNO BENZEN (ANİLİN) Aromatik bir bileşiğidir. Zayıf baz özelliği gösterir.

NİTRO BENZEN Benzenin derişik nitrik ve derişik H2SO4 karışımı, ile reaksiyonundan elde edilir.
HNO3 + 2H2SO4 NO2+ + H3O+ + 2HSO4-

TRÄ° NÄ°TRO TOLUEN (TNT)
(2,4,6 Trinitro toluen) tNT patlayıcı özelliktedir. Trotil adıyla top mermileri, deniz ve kara mayınlarını doldurmakta kullanılır.

May 17

PCR (polymerase chain reaction)

Let’s say you have a biological sample with trace amounts of DNA in it. You want to work with the DNA, perhaps characterize it by sequencing, but there isn’t much to work with. This is where PCR comes in. PCR is the amplification of a small amount of DNA into a larger amount. It is quick, easy, and automated. Larger amounts of DNA mean more accurate and reliable results for your later techniques.

The techniques was developed by Nobel laureate biochemist Kary Mullis in 1984 and is based on the discovery of the biological activity at high temperatures of DNA polymerases found in thermophiles (bacteria that live in hot springs).Most DNA polymerases (enzymes that make new DNA) work only at low temperatures. But at low temperatures, DNA is tightly coiled, so the polymerases don’t stand much of a chance of getting at most parts of the molecules.

But these thermophile DNA polymerases work at 100C, a temperature at which DNA is denatured (in linear form). This thermophilic DNA polymerase is called Taq polymerase, named after Thermus aquaticus, the bacteria it is derived from.

Taq polymerase, however, has no proofreading ability. Other thermally stable polymerases, such as Vent and Pfu, have been discovered to both work for PCR and to proofread.

You’ll need four things to perform PCR on a sample:

  •  

      1. The target sample. This is the biological sample you want to amplify DNA from.

      2. A . Short strands of DNA that adhere to the target segment. They identify the portion of DNA to be multiplied and provide a starting place for replication.

      3. Taq polymerase. This is the enzyme that is in charge of replicating DNA. This is the polymerase part of the name polymerase chain reaction.

      4. Nucleotides. You’ll need to add nucleotides (dNTPs) so the DNA polymerase has building blocks to work with.

There are three major steps to PCR and they are repeated over and over again, usually 25 to 75 times. This is where the automation is most appreciated.

  •  
    •  
      •  

          1. Annealing temperature. Starts at the low end of what you think will work, then move up as necessary. If the temperature is too low, the primers will make more mistakes and you’ll get too many bands when you run your sample on a gel. If the temperature is too high you will get no results and your gel will be blank. You want to be about 3C to 5C below the melting temperature (Tm). A rough formula for determining Tm is Tm=4(G + C) + 2(A + T).

          2. Magnesium . You want your Mg2+ to be about 1.5mM to 3mM. If you go too high, the polymerase will make more mistakes.

          3. Think carefully about design. Both primers should have approximately the same Tm so they both anneal at the same temperature. Two out of three bases on the 3′ end should b G or C to get good hybridization (G and C have three H-bonds so you get better polymerization). Lastly, avoid dimers, which occur when the primers have ends that will anneal to each other. This will produce NO product.

          4. More is not necessarily better. More polymerase produces more nonspecific product, so don’t just carelessly dump in a bunch of polymerase. Additionally, PCR reactions don’t work if there is too much DNA.

      • 1. Your target sample is heated. This denatures the DNA, unwinding it and breaking the bonds that hold together the two strands of the DNA , leaving you with single stranded DNA (ssDNA).

      2. Temperature is reduced and the is added. The molecules now have the opportunity to bind (anneal) to the pieces of ssDNA. This labels the portions of DNA to be amplified and provides a starting place for replication.

      3. New pieces of ssDNA are made. Taq polymerase catalyzes the generation of new pieces of ssDNA that are complimentary to the portions marked by the primers. The job of Taq polymerase is to move along the strand of DNA and use it as a template for assembling a new stand that is complimentary to the template. This is the chain reaction in the name polymerase chain reaction.

      PCR is so efficient because it multiplies the DNA exponentially for each of the 25 to 75 cycles. A cycle takes only a minute or so and each new segment of DNA that is made can serve as a template for new ones.

      Perhaps the most important thing to remember is to be very aware of contamination. If, for example, you unknowingly slough off a piece of skin into your sample, then your DNA may be amplified in the PCR reaction.  Here are some other factors to optimize your results with PCR:

      RT-PCR

      Taq polymerase does not work on RNA samples, so PCR cannot be used to directly amplify RNA molecules. The incorporation of the enzyme reverse transcriptase (RT), however, can be combined with traditional PCR to allow for the amplification of RNA molecules. After you add your RNA sample to the PCR machine, add a DNA as usual and allow it to anneal to your target . Then add RT along with dNTPs, which will elongate the DNA and make a cDNA copy of the RNA molecules and run the PRC reaction as usual. The product of RT-PCR is a double stranded DNA analogous to the target segment of the RNA .

May 12

Alkaline Lysis

Alkaline lysis is the for isolating circular plasmid DNA, or even RNA, from bacterial cells. It is probably one of the most generally useful techniques as is a fast, reliable and relatively clean way to obtain DNA from cells. If necessary, DNA from an alkaline lysis prep can be further purified.

Alkaline lysis depends on a unique property of plasmid DNA. It is able to rapidly anneal following denaturation. This is what allows the plasmid DNA to be separated from the bacterial chromosome.

Typically, you will grow up E coli cells that contain the plasmid you want to isolate, then you will lyse the cells with and extract the plasmid DNA. The cell debris is precipitated using and potassium acetate. This is spun down, and the pellet is removed. Isopropanol is then used to precipitate the DNA from the supernatant, the supernatant is removed, and the DNA is resuspended in buffer (often TE). A mini prep usually yields 5-10 ug. This can be scaled up to a midi prep or a maxi prep, which will yield much larger amounts of DNA (or RNA).

Specific protocols for alkaline lysis differ widely from lab to lab, and even from scientist to scientist. The basic principles behind the procedure, however, are fairly uniform. Here they are:

1. Spin down your cells

. Your DNA is still in the cells, so it is in the pellet at this stage.

 

2. Discard the supernatant. Pieces of cell wall are released from the bacteria and are floating around in the supernatant. These cell wall pieces can inhibit enzyme action on your final DNA, so it is important to get rid of all of the supernatant and to even invert the tube and wipe the lip with a Kim-wipe or Q-tip.

3. Resuspend the cells in buffer (often Tris) and EDTA. EDTA chelates divalent metals (primarily magnesium and calcium). Removal of these cations destabilizes the cell membrane. It also inhibits DNases. Glucose should also be added to maintain osmolarity and prevent the buffer from bursting the cells.

4. Lyse the cells with sodium hydroxide (NaOH) and . This highly alkaline solution gave rise to the name of this technique. Mix this by gentle inversion and incubate on ice for five minutes (but no longer, or your DNA will be irreversibly denatured). Three things happen during this stage:

a. pops holes in the cell membranes. (sodium dodecyl (lauryl) sulfate) is a detergent found in many common items such as soap, shampoo and toothpaste.

b. NaOH loosens the cell walls and releases the plasmid DNA and sheared cellular DNA.

c. NaOH denatures the DNA. Cellular DNA becomes linearized and the strands are separated. Plasmid DNA is circular and remains topologically constrained.

5. Renature the plasmid DNA and get rid of the garbage. Add potassium acetate (KAc), which does three things:

a. Circular DNA is allowed to renature. Sheared cellular DNA remains denatured as single stranded DNA (ssDNA).

b. The ssDNA is precipitated, since large ssDNA molecules are insoluble in high salt.

c. Adding sodium acetate to the forms KDS, which is insoluble. This will allow for the easy removal of the from your plasmid DNA.

Now that you’ve made it easy to separate many of the contaminants, centrifuge to remove cell debris, KDS and cellular ssDNA. Your plasmid DNA is in the supernatant, while all of the garbage is in the pellet.

    6. Precipitate the plasmid DNA by alcohol precipitation (ethanol or isopropanol) and a salt (such as ammonium acetate, lithium chloride, sodium chloride or sodium acetate) and spin this down. DNA is negatively charged, so adding a salt masks the charges and allows DNA to precipitate. This will place your DNA in the pellet.

    7. Rinse the pellet—your plasmid DNA—in ice-cold 70% EtOH and air-dry for about 10 minutes to allow the EtOH to evaporate.

    8. Resuspend your now clean DNA pellet in buffer (often Tris) and EDTA plus RNases to cleave any remaining RNA. Your DNA is now back in solution.

DNA of this purity is good for a number of uses, such as in vitro transcription or translation or cutting with some enzymes. If you are sequencing or transforming this DNA into mammalian cells, you’ll want to use additional purification techniques such as phenol extraction, Qiagen column purification, or silica-based purification. 

Google Adsense Privacy Policies