Konformasyonel Analiz
Konformasyonel analiz, tekli bağlar etrafındaki dönmenin farklı enerjiye sahip moleküler şekilleri nasıl oluşturduğunu ve tercih edilen şeklin özellikler ile reaktiviteyi nasıl kontrol ettiğini incelemektedir.
Tanım
Konformasyonel analiz, bir molekülün tekli bağlar etrafındaki dönme ile edinebileceği farklı uzaysal düzenlemelerin (konformerlerin) enerjilerini ve reaktivitesini inceleyen bir alandır.
Kapsam
Bu konu, torsiyonel gerilimi ve Newman izdüşümlerini, asiklik sistemlerin çapraz ve örtülü konformerlerini, siklohekzanın sandalye ve kayık konformerlerini, eksenel ve ekvatoral sübstitüent tercihlerini, halka gerilimini ve konformasyon ile reaktivite arasındaki bağlantıyı kapsamaktadır.
Temel sorular
- Etandaki çapraz konformasyonun enerjisi neden örtülü konformasyondan daha düşüktür?
- Siklohekzan üzerindeki sübstitüentler neden ekvatoral pozisyonları tercih etmektedir?
- Konformasyon, reaksiyonların hızını ve sonucunu nasıl etkilemektedir?
Temel kuramlar
- Torsiyonel gerilim ve çapraz tercih
- Komşu atomlar üzerindeki bağlar arasındaki örtüşen etkileşimler enerjiyi artırmaktadır; çapraz düzenleme torsiyonel gerilimi en aza indirmekte ve bu nedenle tercih edilmektedir.
- Sandalye konformasyonu ve eksenel/ekvatoral tercih
- Siklohekzan gerilimsiz bir sandalye konformasyonu benimsemektedir; hacimli sübstitüentler, destabilize edici 1,3-diaksiyel etkileşimlerden kaçınmak için ekvatoral pozisyonu tercih etmektedir; bu fikir Barton'ın konformasyonel analizi ile resmileştirilmiştir.
Klinik önem
Konformasyonel tercihler, esnek ilaç moleküllerinin hedeflerine nasıl bağlandığını ve rijit iskelelerin fonksiyonel grupları nasıl önceden düzenlediğini belirlemektedir. Steroidler gibi doğal ürünlerde, sabit sandalye konformasyonları biyolojik şekli ve aktiviteyi dikte etmektedir.
Tarihçe
Hassel'in siklohekzan üzerindeki elektron kırınımı çalışmaları ve Barton'ın 1950'de steroidlere konformasyonel akıl yürütmeyi uygulaması, konformasyonel analizi tahmin edici bir araç olarak kabul ettirmiştir; bu çalışmalar 1969'da paylaştıkları Nobel Kimya Ödülü ile tanınmıştır.
Öne çıkan isimler
- Derek Barton
- Odd Hassel
- Ernest Eliel
İlgili konular
Temel eserler
- barton1950
- elielwilen1994
Sıkça sorulan sorular
- 1,3-diaksiyel etkileşimler nelerdir?
- Bunlar, bir siklohekzan halkasının aynı yüzeyinde, bir eksenel sübstitüent ile üç karbon uzaktaki iki eksenel hidrojen (veya grup) arasındaki sterik çarpışmalardır ve eksenel pozisyonu ekvatoral pozisyona göre destabilize etmektedir.
- Konformerler ayrılabilir bileşikler midir?
- Genellikle hayır; konformerler oda sıcaklığında bağ dönmesiyle hızla birbirine dönüşmekte ve normalde izole edilememektedir, ancak yüksek bariyerler (bazı engellenmiş biarillerde olduğu gibi) onları ayrılabilir hale getirebilmektedir.