Эффект Торпа-Ингольда - Thorpe–Ingold effect

В Эффект Торпа-Ингольда, гем-диметиловый эффект, или же угол сжатия эффект наблюдается в химия где большие заместители способствуют замыканию цикла и внутримолекулярным реакциям. Впервые об этом эффекте сообщили Бисли, Торп и Ингольд в 1915 году в рамках исследования реакции циклизации.[1] С тех пор он был распространен на многие области химии.[2]

Сравнительные показатели лактон образование (лактонизация) различных 2-гидроксибензолпропионовых кислот иллюстрирует эффект. Размещение все большего количества метильных групп ускоряет процесс циклизации.[3]

LactonizationRates.png

Одним из применений этого эффекта является добавление четвертичный углерод (например, самоцвет -диметильная группа ) в алкил цепь для увеличения скорость реакции и / или константа равновесия реакций циклизации. Примером этого является метатезис олефинов реакция:[4]

Tiemethathesis.PNG

Одно из предлагаемых объяснений этого эффекта состоит в том, что увеличение размера заместителей увеличивает угол между ними. В результате угол между двумя другими заместителями уменьшается. При перемещении их ближе друг к другу реакция между ними ускоряется. Таким образом, это кинетический эффект.

Торпинголдэффект.PNG

Эффект также имеет некоторый термодинамический вклад, поскольку in silico энергия деформации уменьшается при переходе от циклобутан до 1-метилциклобутана и 1,1-диметилциклобутана на величину от 8 ккал / моль[5] и 1,5 ккал / моль.[6]Примечательный пример эффекта Торпа-Ингольда в супрамолекулярный катализ дается производными дифенилметана с гуанидиниевыми группами.[7] Эти соединения активны в расщеплении модельного соединения РНК HPNP. Замена метиленовой группы исходного дифенилметанового спейсера на циклогексилиденовый и адамантилиденовый фрагменты усиливает каталитическую эффективность с усилением гемодиалкильного эффекта на 4,5 и 9,1 соответственно.

DPMThorpeIngold.png

Рекомендации

  1. ^ Бисли, Ричард Мур; Ингольд, Кристофер Келк; Торп, Джоселин Филд (1915). «CXIX.– Формирование и устойчивость спиро-соединения. Часть I. Спиро-Соединения из циклогексан ». J. Chem. Soc., Trans. 107: 1080–1106. Дои:10.1039 / CT9150701080.
  2. ^ Шоу, Б. Л. (1975). «Формирование больших колец, реакции внутреннего металла и эффекты внутренней энтропии». Журнал Американского химического общества. 97 (13): 3856–3857. Дои:10.1021 / ja00846a072.
  3. ^ Майкл Н. Левин, Рональд Т. Рейнс «Триметиловый замок: пусковой механизм для высвобождения молекул в химии, биологии и фармакологии (перспектива)» Chem. Наук, 2012, том 3, 2412–2420. Дои:10.1039 / C2SC20536J
  4. ^ Fürstner, A; Лангеманн, К. (1996). «Краткий полный синтез дактилола через метатезис с замыканием цикла» (PDF). J. Org. Chem. 61 (25): 8746–8749. Дои:10.1021 / jo961600c. HDL:11858 / 00-001M-0000-0024-07AC-2.
  5. ^ Обычная энергия деформации в диметилзамещенном циклобутане и гем-диметильный эффект Эшли Л. Рингер † и Дэвид Х. Магерс J. Org. Chem. 2007, 72, 2533–2537 Дои:10.1021 / jo0624647
  6. ^ Возвращение к эффекту гем-диметила Стивен М. Бахрах J. Org. Chem. 2008, 73, 2466–2468 Дои:10.1021 / jo702665r
  7. ^ Сотрудничество гуанидин-гуанидиния в бифункциональных искусственных фосфодиэстеразах на основе дифенилметановых спейсеров; Влияние гем-диалкила на каталитическую эффективность Риккардо Сальвио, Луиджи Мандолини, Клаудиа Савелли J. Org. Chem. 2013, 78, 7259-7263 Дои:10.1021 / jo401085z

Смотрите также