กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

ผลกระทบเชิงสเตอริก

ปรากฏการณ์สเตอริก เกิดขึ้นจากการจัดเรียงตัวของอะตอมในเชิงพื้นที่ เมื่ออะตอมอยู่ใกล้กันมาก พลังงานของโมเลกุลมักจะเพิ่มขึ้น...

ผลกระทบเชิงสเตอริก

ไซโคลบิวทาไดอีนต้นแบบ(R = H) สามารถเกิดไดเมอไรเซชัน ได้ง่าย แต่อนุพันธ์ R = tert -butyl มีความเสถียร[ 1 ]

ปรากฏการณ์สเตอริก เกิดขึ้นจากการจัดเรียงตัวของอะตอมในเชิงพื้นที่ เมื่ออะตอมอยู่ใกล้กันมาก พลังงานของโมเลกุลมักจะเพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์สเตอริกเป็นปฏิกิริยาที่ไม่ใช่พันธะซึ่งส่งผลต่อรูปร่าง ( คอนฟอร์เมชัน ) และปฏิกิริยาของไอออนและโมเลกุล ปรากฏการณ์สเตอริกเป็นส่วนเสริม ของ ปรากฏการณ์อิเล็กตรอนซึ่งเป็นตัวกำหนดรูปร่างและปฏิกิริยาของโมเลกุล แรงผลักสเตอริกส์ระหว่างกลุ่มอิเล็กตรอน ที่ซ้อนทับกัน ส่งผลให้เกิดการจัดกลุ่มโครงสร้างของโมเลกุลที่เสถียรโดยวิธีที่ประจุต่างกันดึงดูดกันและประจุเหมือนกันผลักกัน

การกีดขวางทางสเตอริก

การเติมหมู่ไดเมทอกซีไตรทิลแบบเลือกตำแหน่งของหมู่ ไฮดรอกซิล 5'- หลักของไทมิดีนในที่ที่มีหมู่ไฮดรอกซี 3'- รองอิสระอันเป็นผลมาจากอุปสรรคทางสเตอริกอันเนื่องมาจาก หมู่ ไดเมทอกซีไตรทิลและ วงแหวน ไรโบส (Py = ไพริดีน ) [ 2 ]

การกีดขวางทางสเตอริกเป็นผลมาจากปรากฏการณ์ทางสเตอริก การกีดขวางทางสเตอริกคือการทำให้ปฏิกิริยาเคมีช้าลงเนื่องจากขนาดของโมเลกุลที่กีดขวาง มักปรากฏในปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลในขณะที่การกล่าวถึงปรากฏการณ์ทางสเตอริกมักเน้นไปที่ปฏิกิริยาภายในโมเลกุล การกีดขวางทางสเตอริกมักถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมการเลือกสรร เช่น การชะลอปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์

การกีดขวางทางสเตอริกส์ระหว่างกลุ่มที่อยู่ติดกันอาจส่งผลต่อมุมพันธะ บิดได้เช่นกัน การกีดขวางทางสเตอริกส์เป็นสาเหตุของรูปร่างที่สังเกตได้ของโรแทกเซนและอัตราการเกิดราเซมิเซชันต่ำของอนุพันธ์ไบฟีนิลและไบแน ฟทิล ที่มีหมู่แทนที่ 2,2' สองหมู่

การวัดคุณสมบัติเชิงสเตอริก

เนื่องจากผลกระทบทางสเตอริกมีผลอย่างมากต่อคุณสมบัติ จึงมีการประเมินคุณสมบัติทางสเตอริกของหมู่แทนที่ด้วยวิธีการต่างๆ มากมาย

ข้อมูลอัตรา

อัตราสัมพัทธ์ของปฏิกิริยาเคมีให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีประโยชน์เกี่ยวกับผลกระทบของขนาดเชิงสเตอริกของหมู่แทนที่ ภายใต้สภาวะมาตรฐาน เมทิลโบรไมด์จะสลายตัว ด้วยตัวทำละลาย เร็วกว่านีโอเพนทิลโบรไมด์ 10 7 เท่า ความแตกต่างนี้สะท้อนถึงการยับยั้งการโจมตีของสารประกอบที่มีหมู่(CH 3 ) 3 Cที่มี ขนาดใหญ่เชิงสเตอริก [ 3 ]

ค่า A

ค่า Aเป็นอีกมาตรวัดหนึ่งของมวลของหมู่แทนที่ ค่า A ได้มาจากการวัดสมดุลของไซโคลเฮกเซนที่ มีหมู่แทนที่เพียงหมู่เดียว [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ขอบเขตที่หมู่แทนที่ชอบตำแหน่งอิเควทอเรียลจะให้ค่าการวัดมวลของหมู่แทนที่นั้น

ค่า A ของ หมู่ เมทิลคือ 1.74 ซึ่งได้มาจากสมดุลทางเคมีข้างต้น นั่นหมายความว่าต้องใช้พลังงาน 1.74 กิโลแคลอรีต่อโมลเพื่อให้หมู่เมทิลเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งแกนเมื่อเทียบกับตำแหน่งเส้นศูนย์สูตร
ตัวแทนค่าเอ
ชม0
บทที่31.74
CH 2 CH 31.75
CH(CH 3 ) 22.15
C(CH 3 ) 3>4

อุณหภูมิเพดาน

อุณหภูมิเพดาน ( ) เป็นตัววัดคุณสมบัติเชิงสเตอริกของโมโนเมอร์ที่ประกอบเป็นพอลิเมอร์คืออุณหภูมิที่อัตราการเกิดพอลิเมอไรเซชันและการสลายตัวของพอลิเมอร์เท่ากัน โมโนเมอร์ที่มีการกีดขวางเชิงสเตอริกจะให้พอลิเมอร์ที่มีค่า 's ต่ำซึ่งโดยทั่วไปแล้วไม่เป็นประโยชน์

โมโนเมอร์อุณหภูมิเพดาน (°C) [ 8 ]โครงสร้าง
เอทิลีน610CH 2 =CH 2
ไอโซบิวทิลีน175CH 2 =CMe 2
1,3-บิวทาไดอีน585CH 2 =CHCH=CH 2
ไอโซพรีน466CH 2 =C(Me)CH=CH 2
สไตรีน395PhCH=CH 2
α-เมทิลสไตรีน66PhC(Me)=CH 2

มุมกรวย

มุมกรวยของลิแกนด์

มุมกรวยลิแกนด์เป็นการวัดขนาดของลิแกนด์ในเคมีเชิงโคออร์ดิเนชันโดยกำหนดให้เป็นมุมตันที่เกิดจากโลหะที่จุดยอดและอะตอมไฮโดรเจนที่เส้นรอบวงของกรวย (ดูรูป) [ 9 ]

มุมกรวยของลิแกนด์ ฟอสฟีน ทั่วไป
ลิแกนด์มุม (°)
พีเอช387
P(OCH 3 ) 3107
P(CH 3 ) 3118
P(CH 2 CH 3 ) 3132
P(C 6 H 5 ) 3145
P(ไซโคล-C 6 H 11 ) 3179
P( t -Bu) 3182
P(2,4,6- Me 3 C 6 H 2 ) 3212

ความสำคัญและการประยุกต์ใช้

ผลกระทบเชิงสเตอริกมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิชาเคมีชีวเคมีและเภสัชวิทยาในเคมีอินทรีย์ ผลกระทบเชิงสเตอริกพบได้เกือบทุกกรณีและส่งผลต่ออัตราและพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยาเคมี ส่วนใหญ่ ในระดับที่แตกต่างกัน ในบางกรณี ผลกระทบเชิงสเตอริกมีความจำเป็นเพื่อให้โมเลกุลมีความเสถียร ในงานเขียนของกุนเธอร์ ไมเออร์ผลของคอร์เซ็ตตัวแทนขนาดใหญ่ทำให้แกนโมเลกุลมีเสถียรภาพ เนื่องจากการสลายตัวจะบังคับให้ตัวแทนอยู่ใกล้กันมากขึ้น [ 10 ] ในทางกลับกัน แรงดึงดูดของตัวแทนสามารถทำให้โมเลกุลมีเสถียรภาพ โมเลกุลเหล่านี้เรียกว่า "มีเสถียรภาพจากการกระจายตัว "

ในสาขาชีวเคมี ผลกระทบเชิงสเตอริกมักถูกนำมาใช้ประโยชน์ในโมเลกุลที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่นเอนไซม์ซึ่ง บริเวณ เร่งปฏิกิริยาอาจซ่อนอยู่ภายใน โครงสร้าง โปรตีน ขนาดใหญ่ ในสาขาเภสัชวิทยา ผลกระทบเชิงสเตอริกเป็นตัวกำหนดว่า ยาจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลเป้าหมาย อย่างไรและในอัตราเท่าใด

ผลกระทบเชิงสเตอริกของไตร-(เทอร์ท-บิวทิล ) เอมีนทำให้ ปฏิกิริยา อิเล็กโทรฟิลิกเช่น การเกิดแคต ไอออนเตตระอั คิลแอมโมเนียมเป็นไปได้ยาก อิเล็กโทรไฟล์เข้าใกล้ได้ไม่มากพอที่จะทำให้เกิดการโจมตีโดยอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวของไนโตรเจน (ไนโตรเจนแสดงด้วยสีน้ำเงิน)

ดูเพิ่มเติม

  • ผลกระทบเชิงสเตอริก ( chem.swin.edu.au )ในWayback Machine (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 25 กรกฎาคม 2551)
  • Steric: โปรแกรมคำนวณขนาดเชิงสเตอริกของโมเลกุล ( gh.wits.ac.za )ที่Wayback Machine (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 22 ธันวาคม 2017)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Steric_effects&oldid=1334949962 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ผลกระทบเชิงสเตอริก

ปรากฏการณ์สเตอริก เกิดขึ้นจากการจัดเรียงตัวของอะตอมในเชิงพื้นที่ เมื่ออะตอมอยู่ใกล้กันมาก พลังงานของโมเลกุลมักจะเพิ่มขึ้น...

การกีดขวางทางสเตอริก

การกีดขวางทางสเตอริก เป็นผลมาจากปรากฏการณ์ทางสเตอริก การกีดขวางทางสเตอริกคือการทำให้ปฏิกิริยาเคมีช้าลงเนื่องจากขนาดของโมเลกุลที่กีดขวาง มักปรากฏใน ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล ในขณะที่การกล่าวถึงปรากฏการณ์ทางสเตอริกมักเน้นไปที่ ปฏิกิริยาภายใน โมเลกุล...

การวัดคุณสมบัติเชิงสเตอริก

เนื่องจากผลกระทบทางสเตอริกมีผลอย่างมากต่อคุณสมบัติ จึงมีการประเมินคุณสมบัติทางสเตอริกของหมู่แทนที่ด้วยวิธีการต่างๆ มากมาย

ข้อมูลอัตรา

อัตราสัมพัทธ์ของปฏิกิริยาเคมีให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีประโยชน์เกี่ยวกับผลกระทบของขนาดเชิงสเตอริกของหมู่แทนที่ ภายใต้สภาวะมาตรฐาน เมทิลโบรไมด์ จะสลายตัว ด้วยตัวทำละลาย เร็วกว่า นีโอเพนทิลโบรไมด์ 10 7 เท่า...