שְׁאֵלָה:
האם הטרואטומים עם זוגות בודדים יכולים להיות מרכזים כיראליים?
caconyrn
2016-04-24 21:39:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אם לתרכובת יש אטום פחמן עם ארבע קבוצות שונות הקשורות אליו קוולנטית, זה נקרא אסימטרי ואננטיומרים של התרכובת יכולים להתקיים.

אך דמיין אם יש אטום מרכזי אחר, כגון חנקן או גופרית כאשר אחת מארבע ה"קבוצות "היא זוג אלקטרונים (ראה דוגמאות בהמשך).

An explosive chloramine and a sulfonium ion

האם כזה הדבר עדיין מתנהג כמו פחמן אסימטרי "רגיל"? אם לא, איך זה עוד מתנהג, כלומר האם יש אננטיומרים? האם ההנחה שלי היא שעדיין יהיו עם מסלולים היברידיים $ \ mathrm {sp ^ 3} $ שגויים? הייתי נהנה גם ממצביעים לספרות, לא הצלחתי למצוא כאלה.

קשורים http://chemistry.stackexchange.com/questions/16190/chirality-of-heteroatoms http://chemistry.stackexchange.com/questions/464/why-dont-trigonal-s-and-p-compounds-undergo- היפוך-בטמפרטורת החדר
שְׁלוֹשָׁה תשובות:
ron
2016-04-24 22:19:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

בדרך כלל, חנקן אמין לא יתנהג כמו פחמן אסימטרי רגיל. אמינים פשוטים הם הכלאה בערך $ \ mathrm {sp ^ 3} $ והמולקולות שבהן אתה משתמש כדוגמאות יש 4 (אנו כוללים את צמד האלקטרונים הבודד כתחליף) תחליפים שונים סביב אטום החנקן המרכזי. אז באופן עקרוני אני עשוי להחשיב את זה לא סימטרי או כיראלי. אך אמינים פשוטים יכולים לעבור תהליך הנקרא היפוך חנקן, אשר בעצם מכסה אחד מהאננטיומרים לשני.

enter image description here

enter image description here

( מקור תמונה)

עם זאת, אם ניתן למצוא דרך להאט או לבטל את תהליך היפוך חנקן, ואז ניתן לבודד אמינים כיראליים. אחת הדרכים להשיג זאת היא לשלב את חנקן האמין בטבעת בעלת שלושה צירים (אזירידין). עכשיו כדי להשיג את המצב המישורי הדרוש להיפוך חנקן, נדרש שזווית הקשר בטבעת 3 החברים תיפתח מ 60 ° ל 120 °, משימה בלתי אפשרית. אזירידינים המכילים אטום חנקן כיראלי בודדו ואופיינו.

המקור לתמונה שלך מכסה את [המערכת המדויקת] (https://en.m.wikipedia.org/wiki/Quinuclidine) שסקרן אותי. אבל זה אומר שהוא לא עובר היפוך חנקן. האם זה נכון, או שההיפוך הוא פשוט כתוצאה מכך שהפחמנים נעולים?
למעשה כבר ציינת שהמצב המישורי הוא הנושא, ולכן הוא כנראה לא הופך. לא בגלל שהאנרגיה הסופית של ההיפוך גבוהה למדי, אלא מכיוון שאנרגיית מצב המעבר גבוהה במיוחד.
זה נכון, החנקן הקינוקלידיני שמוגבל במערכת טבעות נוקשה למדי גם אינו הופך.
באופן קפדני, אזירידין יכול להפוך מבלי לפתוח את זווית הקשר בזירה ל -120 ° $. הליגנד המחובר לחנקן יכול לעשות את כל התנועה. אבל אז תצטרך לעוות את זוויות הקשר לליגנד.
Jan
2016-04-25 02:42:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

שני מקרים אפשריים:

  1. מקרה חנקן עם היפוך קורה לעיתים קרובות. כאן, התרכובות הופכות דרך מצב מעבר מישורי העובר מ- $ \ mathrm {sp ^ 3} $ הכלאה ל- $ \ mathrm {sp ^ 2 + p} $ וחזרה ל- $ \ mathrm {sp ^ 3} $. מסיבה זו, אטומי חנקן אסימטריים שאינם נאלצים למקומם עקב זן סטרילי (כלומר כאטומי ראש גשר באוקטן 1,4-דיאזביציקלו [2.2.2]) אינם אפשריים. p> מקרה הסולפוקסיד. לסולפוקסידים $ \ ce {{R ^ 1} -SO-R ^ 2} $ יש זוג אלקטרונים חופשיים ותצורת פירמידה טריגונאלית על אטום הגופרית. הצמד הבודד נמצא במסלול עם תרומת s גבוהה כלומר היפוך החנקן המודגש לעיל מסובך למדי. לפיכך, ניתן להניח כי סולפוקסידים הם כיראליים על הגופרית (אם כי בפועל הם נוצרים לעתים קרובות באופן גזמי). דוגמה ידועה) חלה בדרך כלל על כל האטומים עם תקופת זוג בודדת אחת שלוש ומעלה שכן תרומת ה- s למסלולי ההתחברות פוחתת במהירות. דוגמה נפוצה נוספת להטרום-אטום שיכול להיות מרכז כיראלי היא זרחן, למשל. בפוספינים $ \ ce {PHR ^ 1R ^ 2} $. לפיכך, היפוך החנקן הוא למעשה מקרה מיוחד יותר מאשר כלל כללי.

DrAzulene
2016-05-18 01:06:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

במקרה של N, המתחם הוא כיראלי אך אינו ניתן לבידוד מכיוון שהוא הופך. (השווה בין קווינוקלידין). הדיאסטרומרים אינם ניתנים לפתרון.

במקרה של סולפוקסידים, אלה ניתנים לבידוד וכיראלי.

במקרה של פחמן. ביניים קרבניות אינן פתירות אך פחמן במצב קרקע ניטרלי אינו הופך באופן ספונטני.

ישנם כמה יוצאים מן הכלל, אך בדרך כלל קרבניונים פשוטים עוברים היפוך פירמידי מהיר המוביל לגזילה.
כתבתי את זה בחיפזון


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...