SIKLOALKINLER: ÖZELLIKLER, UYGULAMALAR, ÖRNEKLER - KIMYA - 2024

Cycloalkynes bir ya da daha fazla üçlü bağa ve bir siklik birim içeren organik bileşiklerdir. Bunların yoğunlaştırılmış molekül formülleri formül C itaat _n H _2N-4 . N, 3'e eşit olduğu taktirde, o zaman formül cycloalkine Cı olacak bahsedilen ₃ H ₂ .

Aşağıdaki resimde bir dizi geometrik şekil gösterilmektedir, ancak bunlar aslında sikloalkin örneklerinden oluşmaktadır. Bunların her biri, ilgili sikloalkanların daha oksitlenmiş bir versiyonu olarak düşünülebilir (çift veya üçlü bağlar olmadan). Bir heteroatom (O, N, S, F, vb.) Bulunmadığında, bunlar yalnızca "basit" hidrokarbonlardır.

Kendi kaynağı.

Sikloalkinlerin etrafındaki kimya çok karmaşıktır ve reaksiyonlarının ardındaki mekanizmalar daha da karmaşıktır. Muhtemel uygulamalara konu olan birçok organik bileşiğin sentezi için bir başlangıç ​​noktası teşkil ederler.

Genel olarak konuşursak, geçiş metalleri ile "bozulmadıkça" veya kompleksleşmedikçe çok reaktiftirler. Ayrıca, üçlü bağları moleküller içinde döngüsel birimler oluşturarak çift bağlarla birleştirilebilir.

Durum böyle değilse, en basit yapılarında üçlü bağlarına küçük moleküller ekleyebilirler.

Sikloalkinlerin özellikleri

Apolarite ve üçlü bağ

Sikloalkinler, apolar moleküller ve dolayısıyla hidrofobik olmaları ile karakterize edilir. Bu, yapılarında onlara önemli bir dipol moment veren bazı heteroatom veya fonksiyonel gruplara sahiplerse değişebilir; üçlü bağlı heterosikllerde olduğu gibi.

Ama üçlü bağ nedir? İki sp hibridize karbon atomu arasında en fazla üç eşzamanlı etkileşim yoktur. Bir bağ basittir (σ) ve diğer ikisi birbirine diktir. Her iki karbon atomu da diğer atomlarla (RC≡CR) bağlanmak için serbest bir sp orbitaline sahiptir.

Bu hibrit orbitaller% 50 s karakterine ve% 50 p karakterine sahiptir. S orbitalleri p'den daha nüfuz edici olduğundan, bu gerçek üçlü bağın iki karbonunu alkanların veya alkenlerin karbonlarından daha asidik (elektron alıcıları) yapar.

Bu nedenle üçlü bağ (≡), elektron verici türlerin ekleneceği ve tek bağlar oluşturan belirli bir noktayı temsil eder.

Bu, π bağlarından birinin kırılmasıyla sonuçlanır ve çift bağ (C = C) olur. Olarak, R kadar devam ₄ C = CR ₄ elde edilir olduğunu, tam olarak doymuş karbonları.

Yukarıdakiler şu şekilde de açıklanabilir: üçlü bağ bir çift doymamışlıktır.

Moleküller arası kuvvetler

Sikloalkin molekülleri, saçılma kuvvetleri veya Londra kuvvetleri ve π-π tipi etkileşimler yoluyla etkileşime girer. Bu etkileşimler zayıftır, ancak döngülerin boyutu arttıkça (görüntünün sağ tarafındaki son üçü gibi), oda sıcaklığında ve basınçta katı maddeler oluşturmayı başarırlar.

Açısal gerilim

Üçlü bağdaki bağlar aynı düzlemde ve bir çizgide bulunur. Bu nedenle, -C≡C-, sp orbitalleri yaklaşık 180º aralıkla doğrusal bir geometriye sahiptir.

Bu, sikloalkinlerin stereokimyasal kararlılığı üzerinde ciddi bir etkiye sahiptir. Esnek olmadıkları için sp orbitallerini "bükmek" çok fazla enerji gerektirir.

Sikloalkin ne kadar küçükse, orbitallerin fiziksel varlığına izin vermek için o kadar fazla eğilmesi gerekir. Görüntü incelendiğinde, soldan sağa, üçgende üçlü bağın kenarlarına olan bağların açısının çok belirgin olduğu fark edilebilir; decagon'da ise daha az anidirler.

Sikloalkin ne kadar büyükse, sp orbitallerin bağ açısı o kadar yakın ideal 180 ° 'ye yaklaşır. Tersi, daha küçük olduklarında meydana gelir, onları bükülmeye zorlar ve içlerinde açısal bir gerilim yaratarak sikloalkini dengesizleştirir.

Bu nedenle, daha büyük sikloalkinler, daha düşük açısal gerilime sahiptir, bu da sentezlerini ve depolanmalarını sağlar. Bununla, üçgen en kararsız sikloalkindir ve ongen, hepsinin en kararlı olanıdır.

Aslında, siklooktino (sekizgeninki) bilinen en küçük ve en kararlı boyuttur; diğerleri sadece kimyasal reaksiyonlarda anlık aracılar olarak var olurlar.

terminoloji

Sikloalkanlar ve sikloalkenler için olduğu gibi aynı IUPAC standartları sikloalkinlerin isimlendirilmesinde uygulanmalıdır. Tek fark, organik bileşiğin adının sonundaki -ico sonekinde yatmaktadır.

Ana zincir, üçlü bağa sahip olandır ve ona en yakın uçtan itibaren numaralandırılmaya başlar. Örneğin siklopropanınız varsa, üçlü bir bağa sahip olmak siklopropino (görüntüdeki üçgen) olarak adlandırılacaktır. Üst tepe noktasına bağlı bir metil grubunuz varsa, o zaman 2-metilsiklopropino olacaktır.

RC≡CR'nin karbonları halihazırda dört bağına sahiptir, bu nedenle hidrojenden yoksundur (görüntüdeki tüm sikloalkinlerde olduğu gibi). Bu, yalnızca üçlü bağ bir terminal konumunda, yani bir zincirin sonunda (RC≡CH) ise gerçekleşmez.

Uygulamalar

Sikloalkinler çok yaygın bileşikler olmadığından uygulamaları da değildir. Metalleri değiştirmek için bağlayıcılar (koordine eden gruplar) görevi görebilirler, böylece çok titiz ve özel kullanımlar için kullanılabilecek sonsuz sayıda organometalik bileşik oluştururlar.

Genellikle en doymuş ve kararlı formlarında çözücülerdir. Heterosiklelerden oluştuklarında, dahili CCC = CC≡C siklik birimlere sahip olmanın yanı sıra, antikanser ilaçlar olarak ilginç ve ümit verici kullanımlar bulurlar; Dinemycin A'nın durumu böyledir. Ondan yapısal benzerliklere sahip diğer bileşikler sentezlenmiştir.

Örnekler

Resim, neredeyse bir üçlü bağın olmadığı yedi basit sikloalkini göstermektedir. Soldan sağa kendi isimleriyle birlikte şunlar vardır: cyclopropino, üçgen; siklobutino, kare; siklopentin, beşgen; sikloheksin, altıgen; yedagon olan sikloheptin; siklooktino, sekizgen; ve siklodecino, ongen.

Bu yapılara dayanarak ve doymuş karbonların hidrojen atomları ikame edilerek bunlardan türetilen diğer bileşikler elde edilebilir. Döngülerin diğer taraflarında çift bağ oluşturmak için oksidatif koşullara da tabi tutulabilirler.

Bu geometrik birimler, daha büyük bir yapının parçası olabilir ve tüm seti işlevselleştirme şansını artırır. En azından organik sentez ve farmakolojinin derin alanlarına girmeden pek çok sikloalkin örneği mevcut değildir.

Referanslar

1. Francis A. Carey. Organik Kimya. (Altıncı baskı, Sf. 372, 375). Mc Graw Hill.
2. Vikipedi. (2018). Cycloalkyne. Alınan: en.wikipedia.org
3. William Reusch. (5 Mayıs 2013). Organik Bileşiklerin Adlandırılması. Alındığı kaynak: 2.chemistry.msu.edu
4. İnorganik kimya. Cycloalkines. Alındığı: fullquimica.com
5. Patrizia Diana ve Girolamo Cirrincione. (2015). İzolasyondan Gen Kümesine Heterosaykılların Biyosentezi. Wiley, sayfa 181.
6. İlginç Organik Kimya ve Doğal Ürünler. (2015, 17 Nisan). Cycloalkynes. Alıntı: quintus.mickel.ch