پاورپوینت فصل ششم نو آرايي هاي مولكولي (pptx) 30 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 30 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
به نام خدا
فصل ششم
نو آرايي هاي مولكولي
مقدمه
در طبيعت، روند انجام واكنش هاي شيميايي در جهت تشكيل پيوندهاي پايدار است، و پيوندهاي ناپايدار در اثر واكنش هاي شيميايي تغيير يافته و پيوندهاي جديدي را تشكيل مي دهند كه در شرايط واكنش پايدارتر باشند.
در نوآرايي هاي مولكولي نيز روند انجام واكنش ها به سمت و سوي تشكيل پيوندها و يا به عبارتي گونه هاي پايدارتر است. نوآرايي در برخي از مسير هاي واكنش ها رخ مي دهد.
برخي از نوآرايي هايي که اتم يا اتم هايي در آن ها حذف نمي شوند و فرمول بسته مولکول حفظ مي شود را مي توان همپارشدن (ايزومراسيون) ساختاري (Structureal isomerisation) ناميد؛ زيرا صرفاً تغيير ساختار در مولکول اتفاق مي افتد.
قطعه قطعه شدن (Fragmentation) نيز واکنشي است که در شرايط خاص با توجه به ويژگي هايي که در سابستريت وجود دارد اتفاق مي افتد که آشنايي با ماهيت اين گونه واکنش ها مي تواند شيميدان را در سنتز مواد آلي ياري رساند.
تمرين عملی 1: با جستجو در وبگاه های نمايه سازی مستندات علمی 20 (بيست) شيميدان ايرانی را که در زمينه ی نوآرايی در شيمی آلی بيشترين گزارشات علمی را دارند، به ترتيب مرتب نماييد. همچنين، محل کار هر يک از اين شيميدان ها را مشخص نماييد.
تمرين عملی 2: با جستجو در وبگاه های نمايه سازی مستندات علمی ده مقاله که در طی ده سال گذشته در زمينه ی نوآرايی در شيمی آلی به چاپ رسيده و بيشترين ارجاعات علمی را دارند و همچنين نويسندگان، کشورها و دانشگاه هايشان را مشخص نمائيد. دليل ارجاعات بالا به اين مقاله ها چيست؟
نوآرايي:
نوآرايي هاي مولكولي از آن دسته واكنش هاي شناخته شده اي می باشند كه با عمل مهاجرت يک گروه همراهند. به اين ترتيب كه در اثر مهاجرت، يك گروه (اتم يا مجموعه اي از اتم ها) با شكسته شدن پيوند هاي قبلي و تشكيل پيوندهاي جديد، از يك موقعيت مولكول به موقعيت ديگر تغيير مكان مي دهد.
نيروي پيش برنده ی در بيشتر نوآرايي ها، تبديل گونه ی ناپايدار به گونه ی پايدارتر و رسيدن به سطح انرژي پايين تر مي باشد. براي انجام نوآرايي تشکيل يك گونه ی فعال ضروري است.
گونه ی فعال مي تواند كاتيوني، آنيوني، راديكالي و يا يك حدواسط باشد. نوآرايي ها و قطعه قطعه شدن ها روش هاي دقيقي از بازآرايي اسکلت کربني را فراهم مي سازند که قابل پيشگويي مي باشند.
نوآرايي به يك مركز داراي كمبود الكترون
مهاجرت به مركز كربوكاتيوني:
در اين نوع نوآرايي كربوكاتيون يك گونه فعال است كه داراي شش الكترون بوده و دچار كمبود الكترون مي باشد. اين مرکز کربوکاتوني مي تواند در اثر واكنش هاي گوناگون مانند حلال کافت، پيوندهاي كربن هترو اتم، حمله الكترون دوست به پيوندهاي چندگانه و ... تشكيل گردد.
كربوكاتيون ها توسط دو عامل رزونانس و فوق مزدوج شدن (Hyperconjogation) پايدار مي شوند
در كربوكاتيون ها يك اربيتال p خالي روي كربن وجود دارد و برهم كنش هايي كه موجب انتقال الكترون به اين اربيتال خالي شوند، کربوکاتيون را پايدار مي كنند.
روند نوآرايي در كربوكاتيون ها در جهت تبديل كربوكاتيون نوع اول(1o) به نوع دوم (2o) و يا تبديل كربوكاتيون نوع دوم به نوع سوم (3o) است. در اين نوآرايي ها حدود 16 كيلو كالري بر مول معادل 67 كيلو ژول بر مول انرژي آزاد مي شود كه به عنوان نيروي پيش برنده نوآرايي عمل مي كند.
هنگامي كه كربن داراي كمبود الكترون در جايي از مولكول قرار داشته باشد كه امكان پايدار کردن آن توسط دو عامل ذكر شده وجود نداشته باشد، عمل نوآرايي صورت مي گيرد و يك گروه با جفت الكترون خود پيوند جديدي با كربن داراي اربيتال خالي تشكيل داده و كربوكاتيون روي كربني كه منشأ مهاجرت بوده است، تشكيل مي گردد.
اربيتال اتم پذيرنده و گروه مهاجر (دهنده) بايد هم سطح و در يک صفحه باشند.
انجام واكنش هاي درون مولكولي سريع تر از واكنش هاي بين مولكولي است !؟
زيرا انجام واكنش نيازمند نزديك شدن مراكز واكنش دهنده (مراكز الکترون دوست و هسته دوست) به يکديگر مي باشد، اين امر هنگامي كه اين مراكز روي يك مولكول باشند، آسان تر انجام مي شود.
انجام واكنش هاي نوآرايي نيز از اين قاعده كلي پيروي مي کند و سرعت نوآرايي هاي درون مولكولي بسيار بيشتر از نوآرايي هاي بين مولكولي است.
گروه هيدروكسيل الكل در حضور اسيد و با حذف آب كربوكاتيون تشكيل مي دهد. با نوآرايي کربوکاتيون نوع اول به نوع سوم، ضمن به دست آوردن پايداري بيشتر، علت ايجاد فراورده ها را نيز توجيه مي کند.
براي پايدار شدن كربوكاتيون، وجود يک شكل فضايي مناسب نيز نياز است تا امكان برهم كنش بين اربيتال خالي و الكترون هاي گروه دهنده (جفت هاي ناپيوندي يا پيوندهاي سير نشده) وجود داشته باشد.
كربوكاتيون نوع سوم را مي توان از پايدارترين كربوكاتيون ها به شمار آورد، به طور معمول، كربوكاتيون نوع سوم تمايل كمتري براي نوآرايي دارد. ولي در برخي موارد كربوكاتيون نوع سوم به علت شكل نامناسب مولكول و فشار پشتي، چندان پايدار نيست و نوآرايي انجام مي دهد.
محصول واكنش زير چيست؟