Bilim dallarındaki ayrıntılar arttıkça, tam sınırda kalan konuları bir başlığa sokmak gerekmiş, o yüzden iki dalın melezi yapılarak yeni alt dallar oluşturulmuştur... Kimyacıların ilk aşina oldukları bu türden çaprazlamalar biyokimya ve fiziksel kimyadır (veya fiziko kimya).. Sonra bunlar da yetmemiş biyoorganik, organometalik, biyoinorganik kimya gibi yenileri türemiştir... Sonra bakmışlar, biyokimya biyolojiyle kimyayı ilgilendiren çalışmaları kapsıyor, ama bazıları çok biyoloji az kimya kullanılıyor, bazıları az biyoloji çok kimya; hadi o zaman biyokimyayla kimyasal biyolojinin ayrımını yapalım demişler (hatta Harvard'ın kimya bölümü Deparment of Chemistry&Chemical Biology diye geçer)... Ardından bu ikili çaprazlar yetmemiş, üçlülerini de katalım işin içine demişler, fiziksel organik kimya, nanobiyoteknoloji (teknolojiyi sayarsak) gibi ucube melezler ortaya çıkmış... ve nihayetinde de 1985 yılında nurtopu gibi biyoorganometalik kimya doğmuş*...

Tanım itibariyle biyoorganometalik kimya, biyolojik etkinliğe sahip organometalik bileşiklerin sentezini ve incelenmesini kapsıyor. Dolayısıyla organometalik kimyanın bir alt dalı olduğu sonucu çıkıyor (Organometalik bileşiklerin başka birçok kullanım alanı vardır: asimetrik sentezde ve genel olarak organik sentezde katalizör olarak kullanıldıkları gibi, malzeme biliminde de büyük öneme sahiptirler)... Ama diğer açıdan bakınca, biyoorganometalik kimya aynı zamanda biyoinorganik kimyanın da bir alt dalıdır; dolayısıyla ilkokuldaki gibi bir Ven şeması çizersek, biyoorganometalik, organometalikle biyoinorganik'in kesişim kümesinde yer alır...

Tabi aslında (bence) adlandırmaların canı cehenneme, ama malesef kimyayı eski kimyacılar gibi evimizde yapmıyoruz, sisteme ister istemez dahil oluyorsunuz... Stereokimyada R, S (CIP) adlandırmasını da ister istemez öğrenmek zorundayız... Neyse asıl konumuza devam edelim... Biyolojik etkinliğe sahip metal-karbon bağı içeren (organometalik) bileşiklerin varlığı 19. yüzyılda biliniyordu, ama bu dalın gelişmesi ferrosenin keşfinden sonra ivme kazanmıştır... Şu anda ise organometalik bileşikler biyomoleküllerin izlenmesinde (sensör olarak), sulu ortamda moleküler tanımada ve belki de en önemlisi ilaç olarak kullanılmaktadır...

Kimyanın bu dalıyla ilgili gayet faydalı bilgilere, terimi 1985'te ilk kullanan kişi olan Gérard Jaouen'in editörlüğünde derlenmiş Bioorganometallics kitabından ulaşabilirsiniz (Wiley-VCH yayınları, 2003)...

* 1)G. Jaouen, A. Vessieres, Pure Appl. Chem. 1985, 57, 1865-1874.
2) S. Top, G. Jaouen, A. Vessieres, J. P. Abjean, D. Davoust, C. A. Rodger, B. G. Sayer, M. J. McGlinchey. Organometallics, 1985, 4, 2143-2150.

Organik kimyadaki zincir kelimesi, gündelik dildekinden farklı bir anlama sahiptir. Gündelik dildeki manasıyla, zincirin halkaları arasında katı mekanik bağlar yoktur; halkalar birbirine serbestçe geçer. Karmaşık bileşiklerdeki halkalar ise 'asker' gibi yanyana sıralanmıştır. Halkalardan oluşan bir zincire benzer ama tam bir zincir değildir.

Dolayısıyla kimyacılar halkaların zincir halkaları gibi bağlanıp bağlanamayacağı sorusuna cevap aramaya başladılar. Kısaca istenilen halkalı molekülleri kimyasal bağ olmadan tamamiyle mekaniksel olarak bağlamaktı.

1964 yılında ilk defa iki Alman kimyacı Lüttringhaus ve Schill katenan sentezlemeyi başardılar. Elde edilen madde 26 ve 28 karbon atomu içeren iki halkanın içiçe geçmesinden oluşan 125 derecede eriyen kristal yapılı bir tozdu.

Şu anda kimyacılar üç halkalı daha karmaşık moleküller üzerinde çalışıyorlar. Şimdilik sadece fantezi amaçlı sentezlenen bu bileşikler kimbilir belki de ileride ilginç kullanım alanları bulabilir.




Kaynak: 107 Kimya öyküsü, L.Vlasov, 1998 Tübitak Yayınları

su photoshopa bıde ben egılcemmmmm bakalımm nasıll bısıdırrrr....

Iste sicagi sicagina, kimyanin sinirlarini zorlayan bir makale daha. Gectigimiz ay Science dergisinde yayimlanan makalede (Science, (305) 1755, 2004) , Japon arastirma grubu (Sigekuchi ve arkadaslari) Si-Si üçlü bağ iceren, ilk kararli bilesigi sentezleyip karakterize ettiklerini bildirdiler.






Yukaridaki tepkimede görüldügü gibi, tetrabromo tetrasilan türevi bilesik, potasyum grafit ( KC8 ) varliginda THF icerisinde tepkimeye sokularak % 73 verim ile ilk kararli Si-Si üclü bag iceren ilk molekül sentezlenmistir. 100 °C ye kadar kararli olan yesil kristal yapidaki bur bilesik, havaya ve neme karsi oldukca hassas olup hemen bozunmaktadir.

Bugune kadar yapilan tüm tesebbüslerde, cok reaktif olmasi nedeniyle sürekli Si-Si üclü bag iceren bilesikler izole edilememisti.

Bagli gruplarin, ( bis(trimetil silil)metil ) kalabalik olmasi nedeniyle, Si-Si üclü bagin, termodinamik ve kinetik olarak kararli olmasi saglanmis ve Si-Si üclü bagin varligi X-isini spektroskopisi ile ispatlanmistir.







X-isini spektroskopisi ile elde edilen bu üc boyutlu yapi ile, Si-Si bag uzunlugu, 2.0622 A° olarak bulunmustur. Bu ise tipik Si=Si cift bagdan (2.14 A°) % 13.5 daha kisa. Ayrica C-C üclü bagin aksine, bu bag dogrusal olmayip, 137.44° lik bir aciya sahip oldugu hesaplanmistir.

Computational (Bilgisayarli) Kimya`nin en önemli uygulamalarindan biri. Molekül Modelleme kisaca moleküllerin 3 boyutlu yapilarini ve tepkimelerini bulmak ve göstermek icin kullanilan yöntemlerdir. Elbette ki bu bilgisayarla yapilan yöntemlerdir.

Aslinda, bizim kagit üzerinde moleküllerin yapilarini cizmemiz, mekanizmalarini göstermemiz en basit molekül modellemedir. Kagit üzerinde iki boyutlu ve de gercege pek de yakin olmayan cizimleri bir yana birakirsak, bilgisayarla Schrödinger denkleminin istenilen moleküller icin degisik yöntemlerle cözülmesi ve bunun molekülün 3 boyutlu yapisini, elektronik özelliklerini vs. aydinlatmasina, gercek moleküler modelleme diyebiliriz.

Bu modelleme icin günümüzde bir cok programlar mevcuttur. Schrödinger denkleminin farkli yaklasimlarla cözülmesi sonucu farkli programlar ortaya cikmistir diyebiliriz.

Moleküler modellemenin oldukca sik olarak kullanildigi alanlardan biri de, ilac dizaynidir. Ilaclarin etki mekanizmasinin incelenmesinde oldukca sik olarak kullanilir. Ilaclarin yanisira, vücuttaki bir cok biyokimyasal tepkimenin mekanizmalarinin aciklanmasinda, proteinlerin ve enzimlerin 3 boyutlu yapilarinin bulunmasinda da kullanilir.

Son zamanlarin oldukca gözde arastirma konularindandir ve de 1998 de Pople ve Kohn`a computational yöntemlerin ve moleküler modellemenin gelistirilmesi konusunda yaptiklari katkilardan dolayi Nobel Ödülü kazanmistir.

Kararlılıktan maksat daha düşük enerjili olması; anlamıştınız zaten..Ama neymiş, Amerikalı amcalar (Rutgers University, Wright and Rieman Chemistry Laboratories, Vojislava Pophristic&Lionel Goodman) düşünmüşler, taşınmışlar, hesaplamışlar ve etanın (CH3CH3) çapraz konformasyonunun çakışık olanından daha düşük enerjili olmasının sebebinin bize hep öğretilenin aksine sterik etkenler değil de hiperkonjugasyon olduğunu ortaya atmışlar. Peki ne yapmışlar da bu sonuca varmışlar? Yaptıkları şey özetle şu: Etanda bu enerji farkına sebep olabilecek üç temel etkileşimin (elektrostatik, hiperkonjugasyon ve exchange repulsion'ın (Pauli Dışlama İlkesi kaynaklı, elektron çiftlerinin aynı uzayı paylaşmak istememesi durumu gibi bir şeymiş ama tam bilmiyorum, bilen varsa anlatsın, öğreniriz iyi olur..) enerji üzerine etkisini tek tek teorik olarak hesaplamışlar. Sonuçta -kısa kesmek gerekirse- "exchange repulsion", elektrostatik etkileşim (C-H bağ elektronları arasındaki) ve geminal hiperkonjugasyonun var olmamaları halinde etanın enerji diyagramında ters yönde bir etki olmazken, visinal hiperkonjugasyon ortadan kaldırıldığında artık çakışık konformasyon baskın hale gelir olmuş..

İşte durum özetle budur..Bu arada unutmadan söyleyim, buradaki hiperkonjugasyon dolu C-H bağlayıcı orbitaliyle boş C-H bağa karşı orbitali arasındaki etkileşimden kaynaklanıyor. Eğer bu açıklama beni hiç doyurmadı, yok efendim ben daha ayrıntılı bilgi istiyorum, bu hesaplamaları yaparken hangi programları kullanmışlar onu da bilmek istiyorum diyorsanız buyrun: Nature 411, 565 - 568 (31 May 2001), Hyperconjugation not steric repulsion leads to the staggered structure of ethane