blogo

Ĉiuj vi devas scii pri spiro-komponaĵoj

Ĉiuj vi devas scii pri spiro-komponaĵoj

Enkonduko al Spiro-komponaĵoj

Spiro-komponaĵo estas organika komponaĵo en kiu du biciklaj ringoj estas ligitaj per sola atomo. En la naturo, la strukturoj de la ringoj povas esti substance samaj aŭ malsamaj, kaj la atomo, kiu konektas la du ringojn, estas nomata spiroatomo (spirala atomo), kutime ĝi estas 4-karbono (ankaŭ konata kiel spirala karbono), kaj ĝi povas Ankaŭ estu silicio, fosforo aŭ arsano. La spiro-atomo ĝenerale estas karbona atomo. La spiro-komponaĵo uzos la krampojn por skribi la nombron de ringoj aparte. La ringo-numero ankaŭ enhavas la spira atomo mem, kaj la malgranda nombro estos antaŭ la nombro kaj apartigita per punkto.

Almenaŭ du ringoj en molekulo dividas karbonomon (en aliaj komponaĵoj, aliaj atomoj, kiel silicio, fosforo, arsano ktp). La du ringoj situas sur du ebenaj perpendikulaj inter si: kompreneblaj spiro-komponaĵoj adekvateblaj estas chiraj kaj povas esti solvitaj en optikaj izomeroj (vidu optika izomerismo). En terminoj de formo, propadieno H2C = C = CH2 estas la plej simpla spiro-ringo, kaj taŭge anstataŭigita propadieno kiel 1,3-propadienodia acido estas optike aktiva kaj povas esti dividita en du optike aktivajn izomerojn. korpo.

Klasifikado

(1) Laŭ la nombro de spiro-atomoj, la spiro-komponaĵo povas esti klasifikita en ununura spiro-komponaĵo, dispono, triobla spiro, kaj multipirala komponaĵo enhavanta multoblancon de spiro-atomoj.

(2) La karbikika spiro-komponaĵo kaj la heterokiĉa spiro-komponaĵo povas esti klasifikitaj laŭ la speco de la atomo por esti enhavita, kaj kiam la karbona atomo konstituanta la karbikikan spiron-komponaĵon estas anstataŭigita de alia atomo, oni formiĝas heterokiĉa spiro-komponaĵo.

(3) Laŭ la tipo de ringo, ĝi povas esti dividita en saturitajn, insaturadajn, aromajn kaj alifatajn spirajn komponaĵojn.

(4) Kunordigo heterospirocíclicaj komponaĵoj. La spiro-atomo en la spiro-komponaĵo povas esti karbona atomo aŭ aliaj elementoj kiel ekzemple Si, N, P, Ge kaj similaj. Se la spiro-atomo estas metala atomo, koordinata ligilo estas ĝenerale formita, kaj tia spiro-komponaĵo estas (nomita, vokis) kiel kunordiga heterocikla komponaĵo.

Polymera spiro komponaĵo

La polimera spiro-komponaĵo estas kombinaĵo de du aŭ pli spiro-atomoj kiel tri aŭ pli da ringoj. Kiam nomanta spiro-komponaĵo, nombra adjektivo kiu aldonas di-, tri-, tetra-, ..., ktp al la nomo signifas la nombron de spiro-atomoj, kiuj ekzistas aparte inter la ringoj. La atomoj en la spiro-komponaĵo estis sisteme kalkulitaj. La terminologio de polyspirocíclica komponaĵo komenciĝas per ringo-molekulo, kiu ligas spiron-atomon, kiu estas nomata fina stacio. Ĉi tiuj polyspirocyclicaj molekuloj povas havi du aŭ pli da terminaloj kaj estas aligitaj al mult-spirocikla komponaĵo. Inter ili, nur unu spirala atomo estas koneksa inter si. La nomenclaturo en la fina ringo estas komencita de la atomo apud la spiro-atomo, etikedita kiel la nombro 1, kaj la molekulo tiam estas numerita ekde la molekulo.

Du aŭ pli da fina stacioj, la komencanta nombro de la fina ringo havas alian selektan metodon. Kiam la unua spiroatomo estas kalkulita, la postaj spiro-komponaĵoj devus esti konektitaj al la plej malgranda ebla espiral. Numero. Supozu ke ekzistas komponaĵo kun du fina stacioj, unu kun 6-atomoj kaj la alia kun 8-atomoj. La numerado komenciĝas per ringo de 6-atomoj, ĉar post la numerado, la spiroatomo estos nomata 6. Se la ringo konsistanta el 8-atomoj komenciĝas, la spiroatomo estos nomata 8. La direkto de la nombro estas difinita per spiroatomo (ekde la unua spiroatomo de la jam numerita fina stacio). Supozu, ke la heliko atomo komencas numeri en unu direkto, kaj se la nombro estas malpli ol la nombro en la alia direkto, la heliko atomo estas elektita. La direkto kun la pli malgranda nombro estas uzata por komenci la nomadon. En la posta spirala atomo, la nombro de nombro de la nombro ne estas tiel grava. En iuj kazoj, la unuaj du, tri, kvar aŭ pli da spiroatomoj estos planitaj al la sama nombro, kiom ajn ili direktos. La elekto de la nombra direkto estas selektita per la nombra procezo kiam malsama nombro de ŝraŭbaj atomoj estas trovita, kaj la direkto de la pli malaltaj numeritaj spiralaj atomoj estas elektita. Ekzemple, se la nombra sistemo en unu direkto, la nombro de ĉiu spiroatomo estas 3, 5, 7, 10, kaj la nombro de spiroatomoj en la alia direkto estas 3, 5, 7, 9, tiam la direkto de la dua nombro estas elektita. . En ĉi tiu kazo, al la direkto de la unua nombro, la nombro inter la du spiralaj atomoj estas 7 kaj 10, kaj en la kontraŭa norda direkto, 7 kaj 9. La numerado de iu ajn ŝraŭba atomo post tio ne gravas, kaj la nombra direkto estis difinita per la direkto de la nombro 9.

En la nomado de multnombraj spiro-ringoj, la unua numero en krampoj indikas, ke la atomo en la unua ringo pli proksima al la spiro-atomo estas la numero unu. La ceteraj nombroj reprezentas la nombron de atomoj inter la spiro-atomoj, aŭ la atomoj en la fina ringo. Ĉiu nombro estas apartigita per periodo (angla periodo). En ĉi tiu ekzemplo, ekzistas du atomoj (numeritaj 1 kaj 2) antaŭ la unua spiroatomo (3). Ne ekzistas atomoj inter 3 kaj 4-spiroatomoj, kaj la sama estas vera por spiroatomoj ĉe 4 kaj 5, 5 kaj 6. Estas du atomoj sur la dua fina ringo, 6 kaj 5, 5 kaj 4, kaj ekzistas inter 4 kaj 3.

Sekve, la sekvenco [2.0.0.0.2.1.1.1] estas akirita. En la ekzemplo dekstre, estas du spiroatomoj, do la nomo dispiro komenciĝas. En la unua fina ringo estas du atomoj, indikante la nomon dispiro [2. Poste, ekzistas unu kaj kvar atomoj en la alia fina ringo inter la du spiroatomoj, malkaŝante la nomon du helikoj [2.1.3 5]. La dua spiroatomo, kalkulita 5, estis aldonita kiel vojo, kiu renkontos la nombron de atomoj post la nombro de atomoj en la fina ringo, la lastan fojon aldonante 9 kaj 10-atomojn inter 3 kaj 5-spiroatomoj. Kaj tiam aldonu alkano havanta la sama numero de atomoj de la komponaĵo de spiro, decano, nameispiro [2.1.3 5 .2 3] decano malkaŝita de la nomo.

Ĝenerala nomenclaturo de spiro-komponaĵoj
La komponaĵo monospirocíclico determinas la nomon de la gepatra hidrokarbono laŭ la tuta nombro de karbaj atomoj implikitaj en la ringo-formado; ĉiuj atomoj sur la spiro-ringo estas kalkulitaj en la ordo de la malgranda ringo kaj la granda ringo kaj la spiro-atomoj estas minimumigitaj; tiam ili estas sekvitaj per kvadrataj krampoj. La numero de sekvenco de la tuta ringo estas nombra indikita per la nombro da karbona atomoj inter la respektivaj spiro-atomoj, pli antaŭ la nomo de la ĉeno-hidrokarbonon responda al la tuta ringo; la nombroj estas disigitaj per pli malalta punkto, en la formo: heliko [a, b] alkano.

Hibrida ŝraŭbo

La efekto anomérico de ringo heterospiral signifas ke du atomoj de elektronoj positivaj aŭ solaj paroj de elektronoj en la conformación estas en kontraŭa direkto por redukti la momenton dipolo de la molekulo kaj redukti la energion intramolecular. En 1968, la teamo de esploro de Descotes unue proponis efekton anomérico. Kiam ili studis la biciklan acetalon, ili trovis, ke la du komponaĵoj en la suba figuro enhavas 57% de la cis-izomero kaj 43% de la trans izomero en la ekvilibra miksaĵo ĉe 80 C. La proporcio cis-izomero trans La izomero estis stabila kun energia diferenco de 0.71 kJ / mol. Pro la efekto anomérico de la isisma cis, la trans izomero ne havas tian efikon.

Chiralidad

Iuj helikaj komponaĵoj havas hakian seralidad. Spiroatomoj povas esti izoraj centroj, eĉ kiam ili mankas la kvar malsamajn substituentojn necesajn por observi ĉielecon. Kiam la du ringoj estas samaj, la CIP-sistemo asignas pli altan prioritaton por etendi la etendon de unu ringo kaj unu alian ringon de pli malalta prioritato. Ĝi povas esti aplikata kiam la ringo ne estas simila.

Ciklaj komponaĵoj povas esti klasifikitaj per la jenaj kriterioj:

• Aliciklica komponaĵo

Ĉi tiu estas organika komponaĵo kiu estas kaj alifata komponaĵo kaj cikla komponaĵo. Ili enhavas unu aŭ pli saturitajn aŭ insaturadajn karbikikajn ringojn, sed la ringoj ne estas aromaj.

• Naphténico

Laŭ la grandeco de la ringo, naftenoj povas esti klasifikitaj en malgrandaj, mezaj kaj grandaj. Ciklopropano kaj ciklobutano estas konsideritaj malgrandaj. Komuna ciclopentano, cikloheksano, cikloheptano, kaj ciclooctano al cikrotrido estas meznivelaj, kaj pli grandaj konsideras grandajn naftenojn.

Cikloolefino

Ĉi tio estas cikla hidrokarbono havanta duoblan interligon de karbon-karbono-karbono. Simplaj ciklaj monoolefinoj inkluzivas ciklopropenon, ciklobutenon, ciklopentenon kaj cikloheksenon, dum ciklaj polenoj havas ciklopropadienon, ciklobutadienon, ciklopentadienon. Atendu. Iuj ciklaj olefinoj, kiel cyclobutene kaj ciklopenteno, povas esti polimerigitaj kiel monomeroj por formi polimerojn.

• Aromata hidrokarbono

La plej simplaj kaj plej gravaj aromaj hidrokarbonoj estas benzene kaj ĝiaj homologoj kiel tolueno, xileno, etilbenzeno kaj similaj. En aromatikoj, iuj aromaj ringoj ne estas tute benzeneaj strukturoj, sed la karbonaĵoj en ili estas anstataŭigitaj de nitrogeno, oksigeno, sulfuro kaj aliaj elementoj. Ni nomas ilin heterocikuloj, kiel kvin juanoj kiel furan. La ringo inkluzivas oksigenon kaj la pirrolo enhavas atomon de nitrogeno. Ĉi tiu poheo enhavas atomon de sulfuro kaj similaj.

Kaj aromatikoj povas esti dividitaj en:

• Monocíclica aromata hidrokarbono
• Polikikla aromata hidrokarbono
La aromaj hidrokarbonoj havantaj ĉenformon estas ĝenerale nomataj aliphataj arenoj, kaj komunaj alifaj aromaj hidrokarbonoj estas tolueno, etilbenzeno, stireno kaj similaj.
• Heterocíclica komponaĵo

Ĝi konsistas el aromata ringo kiu ne enhavas heterociklan ringon aŭ anstataŭulon. Multaj el ili estas konataj aŭ eblaj karcinogenoj. La plej simpla de ĉi tiu kemia estas naftaleno, kun du aromaj ringoj, same kiel tricícikaj komponaĵoj rutenio kaj fenanthreno.

Polikikaj aromaj hidrokarbonoj estas neŭtralaj, ne-polusaj molekuloj trovitaj en karbaj kaj tar-kuŝejoj. Ili ankaŭ organikaj substancoj per nekompleta brulado (ekz., La motoro kaj la incinerador, kiam arbaraj fajroj en la biomasa brulado, ktp.). Ekzemple, ĝi estas produktita per nekompleta brulado de karosácelaj brulaĵoj kiel ekzemple ligno, ligno, karbo kaj tabako. Ankaŭ trovita en karnita karno.

Polikikaj aromaj komponaĵoj super tri ringoj havas malaltan solubilecon kaj malaltan vaporon en akvo. Kiam la molekula pezo pliigas, ambaŭ solvileco kaj vaporo-premo malpliiĝas. La biciklicaj plurkíciaj aromaj komponaĵoj havas pli malaltan solubilecon kaj vaporon. Polikikaj aromaj komponaĵoj estas pli ofte trovitaj en la grundo kaj en sedimentoj ol en akvo kaj aero. Tamen, polikikaj aromaj komponaĵoj ofte troviĝas sur nuligitaj partikloj en la aero.

Multaj plurkíciaj aromaj komponaĵoj estis difinitaj kiel karcinogenoj. Klinikaj provaj raportoj indikas ke longtempa ekspozicio al altaj koncentriĝoj de polikikaj aromaj kombinaĵoj povas kaŭzi haŭtonkanceron, pulmonkanceron, stomakkanceron kaj hepatokanceron. Polikikaj aromaj komponaĵoj povas detrui genetikan materialon en la korpo, ellasi la kreskon de kancero kaj pliigi la efikon de kancero.

Kiam la molekula pezo pliiĝas, la kancerigeneco de la polikcika aromata komponaĵo ankaŭ pliiĝas, kaj la akra toksikado malpliiĝas. Polycikla aromata komponaĵo, Benzo [a] pirene (Benzo [a] pyrene), estis la unua kemia karcinenaĵo por esti malkovrita.

Apliko

Agento de ekspansio de polimeroj

La volumo-redukto de la polimero dum polimerigo aŭ solidigo estas kaŭzita de la van der Waals-forto inter la monomeroj-molekuloj en la likva stato aŭ la senkruĉitaj longaj ĉenaj molekuloj, kaj la distanco inter la molekuloj estas granda; post polimerigo aŭ kruciĝado, Covalent-ligaj distancoj inter strukturaj unuoj nur rezultas en lukto de la polimero-volumo. Oni mencias, ke la rompiĝado foje fatalas al la polimero, kiel kaŭzanta akcelitan maljuniĝon de la polimero, deformado kaj malpliigita ĝenerala rendimento. Por solvi la problemon de reduktado de volumoj de kuracado de polimeroj, la kemiistoj faris senhelpajn penadojn, sed ĝenerale nur povas malpliigi kaj ne tute forigi volumon. Ĝis 1972, Bailey et al. disvolvis serion de spiro-komponaĵoj kaj trovis ke ĉi tiuj komponaĵoj estas polimerigitaj. Kiam la volumo ne kroĉas, ĝi ekspansiiĝas. La malkovro de pligrandigitaj monomeroj altiris la intereson de multaj sciencistoj, kaj multe da esploroj efektiviĝis. Ampleksaj monomeroj fariĝis tre aktivaj funkciaj polimeroj. Strukturitaj komponaĵoj kiel spiro orthoester kaj spiro-ortokarbonato estas bonaj ekspansiaj monomeroj kaj estis uzitaj en la preparo de alta forto-komponaĵoj, altajn rendimentajn ligilojn, biomalkomponeblajn polimer-materialojn kaj medicinajn polimer-materialojn. Modifo de ĝenerala polimeroj kaj sintezo de oligomeroj havantaj funkciajn grupojn.

Electroluminescence

Ĉu organika komponaĵo elsendas lumon aŭ la longan ondon de lumo-emisión kaj la efikeco de lumo-emisión dependas ĉefe de la kemia strukturo. La fluoreskencia kutime okazas en molekuloj kun rigidaj ebenaj kaj konjugaciaj sistemoj, kiuj plibonigas la elektron-konjugacian efikon kaj la coplanarecon de la molekuloj, kio estas utila por plibonigi la fluoreskan efikecon. Estas multaj organikaj lumo-malhelaj materialoj. La ĉefaj specoj estas: spiro-ringo, poli-p-fenileno-vinileno, politiopeno, politiadiazol kaj metalaj kunordigoj. Inter ili, spirocikaj aromaj kombinaĵoj havas grandajn konjugaciajn sistemojn kaj bonan rigidecon kaj kublanarecon, altan vitran transiron kaj altan varmon. La EL-aparato estas simpla en procezo kaj ne postulas komplikajn teamojn, do eblas redukti la fabrikadon de kosto dum la periodo kaj facile prepari grandajn areojn.

pesticida

La fandita ringo kaj spiro-komponaĵo enhavanta heteromon estas ne facile produkti reziston pro ilia unika mekanismo de ago, kaj ricevis ampleksan atenton en la disvolviĝo de pesticidoj. Ekzemple: Rudi et al. raportis 3,9-dichloro-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane-3,9-dioxide kaj sulfide Hidrogeno estis reagita por sintezi romanan spiron-komponaĵon, 3,9-dihydro-3,9-dithio-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphospho [5.5] undeka. Ĝiaj derivaĵoj estas nova klaso de organofosfaj insektikidoj kaj herbicidoj, kiuj povas efike forigi sinardon, kudron, ktp el tritiko, cerealoj, kotono kaj sojfabo.