Реферат: Изучение влияния стерических факторов на рециклизацию метапиридинофана методом молекулярной механики - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Изучение влияния стерических факторов на рециклизацию метапиридинофана методом молекулярной механики

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 235 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Изучение влияния стерических факторов на рециклизацию метапиридинофана методом молекулярной механики

Е.Г. Атавин, В.О. Тихоненко, Р.С. Сагитуллин, Омский государственный университет, кафедра органической химии

За двадцать лет, прошедших со дня открытия изомеризационной рециклизации пиридиниевых солей [1, 2], накоплен большой экспериментальный материал, изучена рециклизация сотен соединений, делалось несколько попыток обобщений теоретического характера [3, 4]. Но современное состояние теории реакционной способности практически не позволяет для реальных химических объектов детально исследовать поверхность потенциальной энергии и для получения информации о поведении реагирующей системы механизм реакции приходится постулировать на основании эмпирических соображений.

Изомеризационная рециклизация является сложным, многостадийным процессом, для описания которого предлагались механизмы, включающие промежуточное образование псевдооснований, ангидрооснований, комплексов с сульфитом алкиламинов. Перечисленые интермедиаты в некоторых случаях удавалось выделить и идентифицировать. Однако это не может служить аргументом в пользу того или иного механизма, так как интермедиаты, как правило, находятся в состоянии таутомерного равновесия. Поскольку для некоторых соединений, способных к раскрытию цикла или рециклизации, единственно возможными интермедиатами являются псевдооснования, то обычно при интерпретации экспериментальных данных используется следующий механизм, включающий их образование и приводящий к соответствующим ароматическим аминам через промежуточные раскрытые формы по одному из трех вариантов (а, б, в) (схема 1; в качестве примера для простоты взят замещенный -пиколин).

Рециклизацию в рамках этого механизма удобно разделить на три этапа:

1. Образование псевдооснования II, сопровождающееся разрушением ароматической структуры I, и его изомеризация в раскрытую форму III. При этом происходит значительная перестройка электронной структуры, разрыв и образование химических связей, что делает нецелесообразным использование для теоретического описания этих стадий классических методов типа метода молекулярной механики и требует квантово-химических расчетов. Основные особенности поведения реакции на этом этапе известны: при наличии электроноакцепторных заместителей раскрытие цикла протекает быстро и в мягких условиях, при их отсутствии выход продукта получается низким даже в весьма жестких условиях. То есть на этом этапе реакции решающий фактор, определяющий скорость, а иногда и саму возможность рециклизации, - электронные эффекты заместителей.

2. Взаимные таутомерные и конформационные превращения открытых форм III-VIII. Близкое электронное строение этих интермедиатов позволяет оценить их относительную энергию, барьеры вращения, энергию переходного состояния и энергию активации этого этапа реакции методом молекулярной механики. И если энергия активации превысит 20 ккал/моль - значение, обычно принимаемое в качестве верхней границы быстрых конформационных переходов при комнатной температуре, можно утверждать, что реакция будет контролироваться стерическими факторами. Электронные эффекты заместителей на рассматриваемом этапе реакции проявляются косвенно через зависимость барьеров внутреннего вращения от порядков сопряженных связей.

Возможность осуществления стадий, связанных с таутомерным превращением открытых форм (III-IV, III-VI, V-VIII, VII-VIII), нельзя анализировать в рамках метода молекулярной механики но они не могут быть препятствием на пути реакции, поскольку изученные таутомерные превращения аналогичных систем протекают легко и быстро.

3. Внутримолекулярная кротоновая конденсация таутомера  VIII с образованием конечного ароматического амина IX. Возможность осуществления этой стадии должна сильно зависеть от межьядерного расстояния между атомами углерода карбонильной и метиленовой компонент, легко получаемым молекулярно-механическим расчетом. Электронные факторы, влияющие на активность карбонильной и метиленовой компонент, также важны для протекания этой фазы рециклизации.

В то время как влиянию электронных эффектов заместителей на протекание изомеризационной рециклизации уделялось достаточно много внимания (например, [1-4]), роль стерических факторов практически не обсуждалась. Вероятно, влияние геометрического размера заместителей на выход продуктов реакции в большинстве иследованних случаев было незначительным либо вообще практически отсутствовало. (Отметим влияние стеpических эффектов на выход в процессах pециклизации с пеpеаминированием [5]).

Однако интерес к рециклизации производных пиридина с полиметиленовыми мостиками [6,7] стимулировал изучение круга проблем, связанных с собственным объемом фрагментов рециклизуемых молекул и условиями замыкания циклов. Попытка рециклизации иодметилата метапиридинофана X (11,13-диметил [9](3,5)пиридинофана X) (схема 3) оказалась неудачной, в отличие от рециклизации иодметилата 2,3-циклододеценопиридина XI (отсутствие продукта и выход 6% соответственно).

Таблица 1.

 

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

-пиколин

6.76

5.83

11.95

14.01

13.10

12.55

4.49

Х

32.01

28.14

42.66

39.71

34.56

36.65

26.10

Энергии напряжения для интермедиатов II-VIII (ккал/моль)

Таблица 2.

 

III

IV

VI

а

б

в

-пиколин

12.12

2.40

2.12

8.52

12.12

9.39

3.02

X

12.79

1.39

2.09

15.91

12.79

8.51

3.10

Барьеры вращения для интермедиатов III, IV, VI, энергии активации для возможных путей реакции (ккал/моль) и расстояние между метиленовым и карбонильным атомами углерода.

Низкий выход продукта последней реакции ожидался из-за отсутствия электроноакцепторных заместителей. Поэтому работа с веществом  XI была продолжена и после введения нитрогруппы успешно завершена получением соответствующего труднодоступного метациклофана XII [7](схема 2). Отсутствие же следов продукта рециклизации X было объяснено стерическими проблемами, связанными с неблагоприятным конформационным строением промежуточных раскрытых форм, и работа с ним была прекращена.

Для проверки этого вывода нами изучено конформационное поведение интермедиатов II-VIII методом молекулярной механики ММР2. Из множества молекулярных параметров, даваемых этим методом, для обсуждения возможности рециклизации были выбраны следующие три группы:

1) энергии напряжения интермедиатов;

2) барьеры вращения вокруг связей;

3) расстояние между атомами углерода карбонильной и метиленовой компонент.

Предлагаемая методика анализа возможности рециклизации показывает отсутствие стерических препятствий для иодметилата -пиколина. Его неспособность к рециклизации следует связывать с электронными факторами, поскольку нитропиколин, имея практически то же геометрическое строение, рециклизуется легко.

Поскольку энергии активации близкого по электронному строению метапиридинофана X также невелики, можно сделать вывод, что рециклизация X станет осуществимой, если удастся ввести в его молекулу электронно-акцепторный заместитель.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, код 96-03-33389.

Список литературы

Сагитуллин Р.С., Кост А.Н. Новые перегруппировки азотистых гетероароматических соединений // ЖОрХ. 1980. Т. XVI. Вып. 3. С. 658-669.

Теренин В.И., Румянцев А.Н., Кабанова Е.В. Перегруппировка Коста-Сагитуллина // Вестник МГУ. Сер. 2. Химия. 1992. Т. 33. N 3.

Высоцкий Ю.Б., Ступникова Т.В., Земский В.П., Калафат В.Н., Сагитуллин Р.С. Квантовохимическая трактовка реакций рециклизации. Иодид 1,2,5-триметилпиридиния // ХГС. 1982. N 9. С. 1277-1278

Белик А.В., Енваева И.Ю., Сагитуллин Р.С. Квантовохимическое исследование реакции рециклизации иодида 1,2,4,6-тетраметил-3-нитропиридиния // ХГС. 1985. N 10. С. 1386-1388.

Кост А.Н., Яшунский Д.В., Громов С.П., Сагитуллин Р.С. Стерические эффекты при рециклизации солей нитропиридиния в нитроанилины // ХГС. 1980. N 9. С. 1268-1271.

Шкиль Г.П., Сагитуллин Р.С. Неопубликованые результаты.

Shkil G.P., Lusis V., Mucienice D., Sagitullin R.S. A New Route to the Methacyclophane system // Tetrahedron Lett. 1994. N 35. P. 2075-2076.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.omsu.omskreg.ru/



1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Не верь клятве наркомана, слезам шлюхи и улыбке прокурора.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Изучение влияния стерических факторов на рециклизацию метапиридинофана методом молекулярной механики", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru