blog

Wote unahitaji kujua kuhusu misombo ya spiro

Wote unahitaji kujua kuhusu misombo ya spiro

Utangulizi wa misombo ya Spiro

Kipengele cha spiro ni kiwanja kikaboni ambacho pete mbili za bicyclic zinaunganishwa na atomu moja. Kwa asili, miundo ya pete inaweza kuwa sawa au tofauti, na atomi inayounganisha pete mbili inaitwa spiroatom (atomi ya ond), kwa kawaida Ni daraja la 4 kaboni (pia linajulikana kama kaboni ya juu), na inaweza pia kuwa silicon, fosforasi, au arsenic. Atomi ya spiro kwa ujumla ni atomi ya kaboni ya quaternary. Kipengele cha spiro kitatumia mabano ya kuandika idadi ya pete tofauti. Nambari ya pete pia ina atomi ya spiro yenyewe, na idadi ndogo itakuwa mbele ya namba na ikitenganishwa na dot.

Pete mbili katika molekuli hushiriki atomi ya kaboni (katika misombo mingine, atomi nyingine, kama vile silicon, fosforasi, arsenic, nk). Pete hizo mbili ziko kwenye ndege mbili perpendicular kwa kila mmoja: misombo ya kutosha ya spiro ni chiral na inaweza kutatuliwa kuwa isomers macho (angalia isomerism ya macho). Kwa suala la fomu, propadiene H2C = C = CH2 ni pete ya kawaida ya spiro, na propadiene inayofaa kwa njia inayofaa kama vile asidi ya 1,3-propadienediic ina optically hai na inaweza kupasuliwa kuwa isomers mbili optically. mwili.

Ufafanuzi

(1) Kwa mujibu wa idadi ya atomi za spiro, kiwanja cha spiro kinaweza kuwekwa katika kiwanja kimoja cha spiro, dispiro, spiro tatu, na kiwanja kikubwa cha vidudu ambacho kina mengi ya atomi za spiro.

(2) Kipigo cha spiro carbocyclic na kiwanja cha spiro heterocyclic kinaweza kutambulishwa kulingana na aina ya atomi inayopatikana, na wakati atomi ya kaboni yenye kiwanja cha carbocyclic spiro inabadilishwa na atomi nyingine, kiwanja cha spiro cha heterocyclic kinaundwa.

(3) Kwa mujibu wa aina ya pete, inaweza kugawanywa katika misombo iliyosababishwa, isiyosafishwa, yenye kunukia na ya aliphatic.

(4) Misombo ya heterospirocyclic ya usawa. Atomi ya spiro katika kiwanja cha spiro inaweza kuwa atomu ya kaboni au mambo mengine kama Si, N, P, Ge na kadhalika. Ikiwa atomi ya spiro ni atomi ya chuma, dhamana ya kuratibu inafanywa kwa ujumla, na kiwanja hicho cha spiro kinajulikana kama kiwanja cha hterocyclic ya kuratibu.

Kipengele cha polymeric spiro

Kipengele cha polymeric spiro ni mchanganyiko wa atomi mbili au zaidi kama pete tatu au zaidi. Wakati wa kutaja kiwanja cha spiro, kivumbuzi cha nambari ambacho kinaongeza di-, tri-, tetra-, ..., nk kwa jina lina maana ya idadi ya atomi za spiro zilizopo tofauti kati ya pete. Atomi katika kiwanja cha spiro zimehesabiwa kwa utaratibu. Neno la kiwanja cha polyspirocyclic huanza na molekuli ya pete ambayo inaunganisha atomi ya spiro, inayoitwa pete ya terminal. Molekuli hizi za polyspirocyclic zinaweza kuwa na pete mbili za mwisho au zaidi na zimeunganishwa na kiwanja cha multi-spirocyclic. Miongoni mwao, atomu moja ya ond inaunganishwa kwa kila mmoja. Nomenclature katika pete ya mwisho imeanzishwa na atomi karibu na atomi ya spiro, iliyoitwa kama namba 1, na molekuli hiyo inahesabiwa kuanzia na molekuli.

Pete za mwisho mbili au zaidi, namba ya kuanzia ya pete ya mwisho itakuwa na njia nyingine ya uteuzi. Wakati spiroatom ya kwanza inavyohesabiwa, misombo ya spiro inayofuata inapaswa kushikamana na pembe ndogo iwezekanavyo. Kuhesabu. Tuseme kuna kiwanja na pete mbili za mwisho, moja na atomi za 6 na nyingine na atomi za 8. Hesabu imeanza kwa pete ya atomi za 6, kwa sababu baada ya kuhesabu, spiroatom itahesabiwa 6. Ikiwa pete yenye atomi za 8 itaanza, spiroatom itahesabiwa 8. Mwelekeo wa namba hutambuliwa na spiroatom (kuanzia kwenye spiroatom ya kwanza ya pete ya kawaida iliyohesabiwa). Tuseme atomu ya konokono itaanza kuhesabu katika mwelekeo mmoja, na ikiwa nambari ni chini ya namba katika mwelekeo mwingine, atomu ya konokono inachaguliwa. Mwelekeo na idadi ndogo hutumiwa kuanza jina. Katika atom ya athari inayofuata, idadi ya idadi ya namba sio muhimu sana. Katika hali nyingine, spiroatoms mbili, tatu, nne au zaidi zitaandaliwa kwa idadi sawa bila kujali mwelekeo unaohesabiwa. Uteuzi wa mwelekeo wa hesabu huchaguliwa kwa utaratibu wa kuhesabu wakati idadi tofauti ya atomi za screw inakabiliwa, na uongozi wa atomi za chini zinazohesabiwa huchaguliwa. Kwa mfano, kama mfumo wa kuhesabu katika mwelekeo mmoja, idadi ya kila spiroatom ni 3, 5, 7, 10, na idadi ya spiroatoms kwa upande mwingine ni 3, 5, 7, 9, kisha uongozi wa namba ya pili imechaguliwa. . Katika kesi hii, kwa nambari ya kwanza, namba kati ya atomi mbili za ond ni 7 na 10, na katika mwelekeo wa nambari tofauti, 7 na 9. Uhesabuji wa atomi yoyote baada ya hiyo sio muhimu, na mwelekeo wa namba umetambuliwa na uongozi wa idadi ya 9.

Katika jina la pete nyingi za spiro, namba ya kwanza katika mabano inaonyesha kwamba atomi katika pete ya kwanza karibu na atomi ya spiro ni nambari moja. Nambari zilizobaki zinawakilisha idadi ya atomi kati ya atomi za spiro, au atomi katika pete ya mwisho. Nambari kila hutenganishwa na kipindi (kipindi cha Kiingereza). Katika mfano huu, kuna atomi mbili (zilizotajwa 1 na 2) kabla ya spiroatom ya kwanza (3). Hakuna atomi kati ya 3 na 4 spiroatoms, na hivyo ni sawa kwa spiroatoms katika 4 na 5, 5 na 6. Kuna atomi mbili kwenye pete ya pili ya terminal, 6 na 5, 5 na 4, na kuna moja kati ya 4 na 3.

Kwa hiyo, mlolongo [2.0.0.0.2.1.1.1] unapatikana. Katika mfano wa kulia, kuna spiroatoms mbili, hivyo jina la dispiro linaanza. Katika pete ya kwanza ya terminal, kuna atomi mbili, zinaonyesha jina dispiro [2. Kisha, kuna atomi moja na nne katika pete nyingine ya mwisho kati ya spiroatoms mbili, akifunua jina la konokono mbili [2.1.3 5. Spiroatom ya pili, iliyohesabiwa 5, imeongezwa kama njia ambayo itakutana na idadi ya atomi baada ya idadi ya atomi katika pete ya mwisho, wakati wa mwisho kuongeza 9 na XMUMX atomi kati ya 10 na 3 spiroatoms Na kisha kuongeza alkane kuwa na idadi sawa ya atomi ya kiwanja cha spiro, decane, jinaispiro [5 2.1.3 .5 2] decane iliyofunuliwa kwa jina.

Nomenclature ya jumla ya misombo ya spiro
Kiwanja cha monospirocyclic huamua jina la hydrocarbon ya mzazi kulingana na jumla ya idadi ya atomi za kaboni zinazohusika katika malezi ya pete; atomi zote kwenye pete ya spiro zimehesabiwa kwa utaratibu wa pete ndogo na pete kubwa na atomi za spiro hupunguzwa; basi hufuatwa na mabano mraba. Mlolongo wa hesabu ya pete nzima unaonyeshwa kwa nambari ya atomi za kaboni iliyopangwa kati ya atomi za spiro, pamoja na mbele ya jina la mlolongo wa hydrocarbon inayohusiana na pete nzima; namba zinajitenga na dot chini, kwa fomu: konokono [a, b] alkane.

Vipande vya mseto

Athari ya anomeri ya pete ya heterospiral inamaanisha kwamba atomi mbili za atomi au jozi pekee ya elektroni katika conformation ni kinyume chake ili kupunguza muda wa dipole wa molekuli na kupunguza nishati ya intramolecular. Katika 1968, timu ya utafiti ya Descotes kwanza ilipendekeza athari mbaya. Walipopata acetal ya bicyclic, waligundua kwamba misombo miwili katika takwimu iliyo hapa chini ilikuwa na 57% ya isoma ya cis na 43% ya trans isomer katika mchanganyiko wa usawa katika 80 C. Cis isomer ratio trans The isomer ilikuwa imara na tofauti ya nishati ya 0.71 kJ / mol. Kwa sababu ya athari anomeric ya isoma ya cis, isomer ya trans haina athari hiyo.

Uadilifu

Vipodozi vingine vya konokono vina kiburi cha axial. Spiroatoms inaweza kuwa vituo vya chiral, hata kama hawana sehemu mbadala nne zinahitajika kuchunguza uimbaji. Wakati pete hizo mbili ni sawa, mfumo wa CIP hutoa kipaumbele cha juu kupanua ugani wa pete moja na pete moja ya kipaumbele cha chini. Inaweza kutumika wakati pete si sawa.

Misombo ya mzunguko yanaweza kutambulishwa na vigezo vifuatavyo:

• Alicyclic kiwanja

Hii ni kiwanja kikaboni ambacho ni kiwanja cha aliphatic na kiwanja cha mzunguko. Zina pete moja au zaidi iliyojaa saturated carbocyclic, lakini pete si harufu.

• Naphthenic

Kwa mujibu wa ukubwa wa pete, naphthenes inaweza kuhesabiwa kuwa ndogo, kati na kubwa. Cyclopropane na cyclobutane huchukuliwa kuwa ndogo. Cyclopentane ya kawaida, cyclohexane, cycloheptane, na cyclooctane kwa cyclotridecane ni ukubwa wa kati, na kubwa huhesabiwa kuwa naphthenes kubwa.

Cycloolefin

Hii ni hydrocarbon ya baiskeli iliyo na kaboni ya carbon kaboni kaboni mbili. Monoolefini rahisi ya cyclic ni pamoja na cyclopropene, cyclobutene, cyclopentene na cyclohexene, wakati polisi ya cyclic ina cyclopropadiene, cyclobutadiene, cyclopentadiene. Kusubiri. Olefini fulani za baiskeli, kama cyclobuteneand cyclopentene, zinaweza kupolimishwa kama monomers kuunda polima.

• Hydrocarbon yenye kunukia

Hydrocarboni rahisi na muhimu zaidi ni harufu ya benzini na homologues zake kama vile toluene, xylene, ethylbenzene na kadhalika. Katika aromatics, pete baadhi ya harufu si miundo ya benzini kabisa, lakini atomi za kaboni ndani yao hubadilishwa na nitrojeni, oksijeni, sulfuri na mambo mengine. Tunawaita hterocycles, kama vile yuan tano kama furan. Pete inajumuisha atomi ya oksijeni na pyrrole ina atomi ya nitrojeni.Thiophene ina atomi ya sulfu na kadhalika.

Na aromatics inaweza kugawanywa katika:

• Hydrocarbon monocyclic kunukia
• Hydrocarbon polycyclic kunukia
Hedrocarboni yenye kunukia yenye sura ya mnyororo hujulikana kama arenes aliphatic, na harufulioni za kawaida za harufu ya harufukiki ni toluene, ethylbenzene, styrene, na kadhalika.
• Heterocyclic kiwanja

Inajumuisha pete yenye kunukia ambayo haina pete ya heterocyclic au mbadala. Wengi wao wanajulikana au wanaweza kuwa na kansa. Kawaida ya kemikali hii ni naphthalene, na pete mbili za kunukia, pamoja na tricyclic misombo ruthenium na phenanthrene.

Hydrocarboni za Polycyclic harufu ni neutral, zisizo polar molekuli zilizopatikana katika amana ya makaa ya mawe na lami. Pia vitu vyenye kikaboni na mwako usio kamili (kwa mfano, injini na incinerator, wakati msitu unawaka moto mwako, nk). Kwa mfano, huzalishwa na mwako usio kamili wa mafuta ya carbonate kama vile kuni, mkaa, mafuta, na tumbaku. Pia hupatikana katika nyama iliyopangwa.

Misombo ya harufu ya polycyclic zaidi ya pete tatu ina umumunyifu wa chini na shinikizo la mvuke chini ya maji. Wakati uzito wa Masi huongezeka, wote umumunyifu na shinikizo la mvuke hupungua. Misombo ya kunukia ya polycyclic ya bicyclic ina umumunyifu wa chini na shinikizo la mvuke. Misombo yenye harufu ya Polycyclic ni hivyo hupatikana zaidi kwenye udongo na katika sediments kuliko maji na hewa. Hata hivyo, misombo ya kunukia polycyclic mara nyingi hupatikana kwenye chembe za kusimamishwa katika hewa.

Misombo nyingi yenye kunukia polycyclic zimefafanuliwa kama kansa. Ripoti za majaribio ya kliniki zinaonyesha kuwa muda mrefu wa kutosha kwa viwango vya juu vya misombo ya kunukia polycyclic inaweza kusababisha saratani ya ngozi, saratani ya mapafu, saratani ya tumbo na saratani ya ini. Misombo ya harufu ya polycyclic inaweza kuharibu nyenzo za maumbile katika mwili, husababisha ukuaji wa seli za kansa na kuongeza matukio ya kansa.

Wakati uzito wa Masi umeongezeka, kenijeni ya kiwanja cha harufu ya polycyclic pia huongezeka, na sumu ya papo hapo inapungua. Kiwanja cha kununuliwa cha polycyclic, Benzo [a] pyrene (Benzo [pyrene), ilikuwa ni ya kwanza ya kinga ya kemikali ya kupatikana.

Maombi

Wakala wa upanuzi wa aina nyingi

Kupunguza kiasi cha polymer wakati wa upolimishaji au kuimarishwa husababishwa na nguvu ya van der Waals kati ya molekuli ya monomoni katika hali ya kioevu au molekuli isiyokuwa ya muda mrefu ya mnyororo, na umbali kati ya molekuli ni kubwa; baada ya upolimishaji au kuvuka, umbali wa dhamana ya covalent kati ya vitengo vya miundo husababisha kuharibika kwa kiasi cha polymer. Inasemekana kuwa shrinkage wakati mwingine huwa mbaya kwa polymer, kama vile kusababisha kuzeeka kasi ya polymer, deformation, na kupungua utendaji kwa ujumla. Ili kutatua shida ya kupungua kwa kiasi cha polymer kuponya, madaktari wamefanya jitihada zisizokubalika, lakini kwa ujumla inaweza tu kupunguza na hawezi kabisa kuondoa shrinkage kiasi. Mpaka 1972, Bailey et al. ilianzisha mfululizo wa misombo ya spiro na kupatikana kuwa misombo haya ni polimishwa. Wakati kiasi haipunguzi, kinaongezeka. Ugunduzi wa wakazi wa kupanua umevutia maslahi ya wanasayansi wengi, na utafiti mwingi umefanyika. Wafanyabiashara walioenea wamekuwa vifaa vyenye kazi vya polymer. Miundo iliyojengwa kama spiro orthoester na orthocarbonate ya spiro ni monomers nzuri ya upanuzi na imetumika katika maandalizi ya vipengele vya juu vya nguvu, viungo vya juu vya utendaji, vifaa vya polymer vilivyodumu na vifaa vya polymer za matibabu. Mabadiliko ya polima ya jumla na kusudi la oligomers wana vikundi vya kazi.

Electroluminescence

Ikiwa au sio kiwanja kikaboni hutoa mwanga na wavelength ya chafu ya mwanga na ufanisi wa uchafu wa mwanga hutegemea hasa juu ya muundo wa kemikali. Fluorescence kawaida hutokea katika molekuli yenye ndege thabiti na mifumo ya conjugated, ambayo huongeza athari ya kuchanganya electroni na coplanarity ya molekuli, ambayo ni ya manufaa ya kuboresha ufanisi wa fluorescence. Kuna vitu vingi vinavyotokana na mwanga wa giza. Aina kuu ni: pete ya spiro, vinylene poly-p-phenylene, polythiophene, misombo polythiadiazole na uratibu. Miongoni mwao, misombo ya harufu ya spirocyclic ina mifumo mikubwa ya conjugated na uzuri wa rigidity na coplanarity, high kioo mpito joto na utulivu juu ya mafuta. Kifaa cha EL kinachukua mchakato rahisi na hauhitaji vifaa vya ngumu, hivyo inawezekana kupunguza gharama za viwanda wakati huo na kuandaa kwa urahisi vifaa vingi vya eneo.

dawa

Pete iliyochanganyikiwa na kiwanja cha spiro kilicho na hetero atomi si rahisi kuzalisha upinzani kutokana na utaratibu wao wa kipekee wa utekelezaji, na kupokea kipaumbele kikubwa katika maendeleo ya dawa za dawa. Kwa mfano: Rudi et al. Taarifa ya 3,9-dichloro-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] isiyojulikana-3,9-dioxide na sulfidi Hydrojeni ilifanywa ili kuunganisha kipengele cha habari cha spiro, 3,9-dihydro-3,9-dithio-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphospho [5.5] si sawa. Matunda yake ni darasa jipya la wadudu wa wadudu na viungo vya damu, ambavyo vinaweza kuondokana na haradali, ragweed, nk kutoka ngano, nafaka, pamba na soya.