الکلها، اترها و آمینها
الکلها، اترها و آمینها گروههای عاملی حاوی ناجوراتم هستند که جفتالکترونهای ناپیوندی اکسیژن و نیتروژن در آنها، این ترکیبات را به دهنده و پذیرنده پیوند هیدروژنی، اسیدها یا بازهای ضعیف و هستهدوستهای چندکاره تبدیل میکند.
Definition
این مبحث به شیمی ترکیبات آلی حاوی گروههای عاملی هیدروکسیل (الکلها)، با پل اکسیژنی (اترها) یا آمینو (آمینها) و تبدیل آنها به یکدیگر با سایر گروههای عاملی مرتبط میپردازد.
Scope
این مبحث به آمادهسازی و واکنشهای الکلها (اکسیداسیون، جانشینی، آبگیری، تشکیل استر)، سنتز و شکافت اترها از جمله اپوکسیدها، و خاصیت بازی، هستهدوستی و شیمی آسیلاسیون/آلکیلاسیون آمینها میپردازد.
Core questions
- چگونه جفتالکترون ناپیوندی ناجوراتم، اسیدیته، بازیته و هستهدوستی این گروهها را کنترل میکند؟
- چگونه الکلها به سایر گروههای عاملی مانند هالیدها، آلکنها و کربونیلها تبدیل میشوند؟
- چرا اپوکسیدها بسیار واکنشپذیرتر از اترهای معمولی هستند؟
Key theories
- پیوند هیدروژنی و هستهدوستی ناجوراتم
- جفتالکترونهای ناپیوندی روی اکسیژن و نیتروژن، پیوند هیدروژنی را امکانپذیر میسازند، رفتار اسید-باز این گروهها را تعیین میکنند و آنها را به هستهدوستهای مؤثر در جانشینی و آسیلاسیون تبدیل میکنند.
- واکنشپذیری باز شدن حلقه اپوکسید
- کشش حلقه، اپوکسیدها را بسیار الکتروندوستتر از اترهای غیرحلقوی میکند؛ آنها تحت شرایط اسیدی یا بازی با استریوشیمی مشخص، به صورت ناحیهگزین باز میشوند.
Mechanisms
الکلها در پیوند C–O (جانشینی، حذف) یا در اکسیژن (آسیلاسیون، اکسیداسیون) واکنش میدهند؛ توانایی ضعیف آنها به عنوان گروه ترککننده اغلب با پروتوندار شدن یا تبدیل به سولفوناتها بهبود مییابد. آمینها از طریق جفتالکترون ناپیوندی نیتروژن به عنوان باز و هستهدوست عمل میکنند. باز شدن اپوکسید با وارونگی در کربن مورد حمله پیش میرود، با ناحیهگزینی که توسط شرایط اسیدی در مقابل بازی تعیین میشود.
Clinical relevance
گروههای هیدروکسیل و آمینو در داروها و مولکولهای زیستی فراوان هستند، جایی که حلالیت در آب، پیوند هیدروژنی با اهداف و کونژوگاسیون متابولیکی را واسطه میکنند. خاصیت بازی آمین برای تشکیل نمکهای مفید دارویی مورد بهرهبرداری قرار میگیرد.
History
سنتز اتر ویلیامسون در قرن نوزدهم و توسعه شیمی آمین و الکل از طریق تبدیلهای کلاسیک گروههای عاملی، این گروهها را مدتها قبل از درک مکانیکی مدرن، به عنوان بلوکهای سازنده سنتزی مرکزی تثبیت کرد.
Key figures
- Alexander Williamson
- Victor Grignard
Related topics
Seminal works
- march2007
Frequently asked questions
- چرا آمینها بازی هستند اما آمیدها بازی نیستند؟
- در یک آمین، جفتالکترون ناپیوندی نیتروژن آزادانه برای پذیرش یک پروتون در دسترس است، در حالی که در یک آمید، آن جفتالکترون ناپیوندی در کربونیل مجاور غیرمستقر میشود و در نتیجه بسیار کمتر در دسترس است و ترکیب اساساً غیربازی است.
- چرا الکلها در جانشینی گروههای ترککننده ضعیفی هستند؟
- یون هیدروکسید یک باز قوی و بنابراین یک گروه ترککننده ضعیف است؛ الکلها معمولاً قبل از جانشینی ابتدا با پروتوندار شدن یا تبدیل به توسیلات یا هالید فعال میشوند.