وبلاگ

همه چیزهایی که باید درباره ترکیبات اسپیرو بدانید

همه چیزهایی که باید درباره ترکیبات اسپیرو بدانید

مقدمه ای بر ترکیبات اسپیرو

یک ترکیب اسپیرو یک ترکیب ارگانیک است که در آن دو حلقه دوتایی یک اتم واحد پیوند دارند. در طبیعت، ساختار حلقه ها ممکن است اساسا یکسان یا متفاوت باشد، و اتم که دو حلقه را به هم متصل می کند، spiroatom (اتم مارپیچ) نامیده می شود، معمولا یک کربن درجه 4 (همچنین به عنوان یک کربن مارپیچی شناخته می شود)، و می تواند همچنین سیلیسیم، فسفر یا آرسنیک باشد. اتم اسپیرو به طور کلی یک اتم کربن چهارم است. ترکیب اسپيرو از پرانتز برای نوشتن تعداد حلقه ها به صورت جداگانه استفاده می کند. شماره حلقه نیز شامل خود اتم اسپیرو است و تعداد کمی در مقابل عدد صفر قرار می گیرد و با یک نقطه جدا می شود.

حداقل دو حلقه در یک مولکول، یک اتم کربن (در ترکیبات دیگر، اتم های دیگر، مانند سیلیکون، فسفر، آرسنیک و غیره) به اشتراک می گذارند. دو حلقه در دو هواپیما عمود بر یکدیگر قرار دارد: ترکیبات اسپیرو مناسب جایگزین کروی هستند و می توانند به ایزومرهای نوری حل شوند (نگاه کنید به ایزومریز نوری). از لحاظ فرم، پروپیدین H2C = C = CH2 ساده ترین حلقه اسپیرو است و پروپیدین مناسب مانند 1,3-propadienediic acid فعال اپتیکی است و می تواند به دو ايزومر فعال اپتیکی تقسیم شود. بدن

طبقه بندی

(1) با توجه به تعداد اتم های اسپیر، ترکیب اسپیرو را می توان به یک ترکیب اسپیرو، یک دیسپیر، یک اسپیر سه گانه و یک ترکیب چند اسپیرال که حاوی تعدادی از اسپری است، طبقه بندی می شود.

(2) ترکیب اسپیرو کاربوسیکلیک و اسپرو مرکب هتروسیکلیک می تواند براساس نوع اتم موجود باشد و وقتی که اتم کربن تشکیل دهنده اسپری مرکب کاربوسیکلیک با یک اتم دیگر جایگزین شود، یک ترکیب اسپیرو هتروسیکلیک ایجاد می شود.

(3) با توجه به نوع حلقه، می توان آن را به ترکیبات اسپیرو اشباع، اشباع نشده، آروماتیک و آلیفاتیک تقسیم کرد.

(4) هماهنگی ترکیبات heterospirocyclic. اتم اسپیرو در ترکیب اسپیرو ممکن است یک اتم کربن یا سایر عناصر مانند Si، N، P، Ge و غیره باشد. اگر اسپيرو اتم فلزي باشد، پيوند مختصات به طور کل شکل گرفته است و اين نوع اسپيروي به عنوان يک همتراز هتروسيکليک ناميده مي شود.

ترکیب اسپیرو پلیمری

ترکیب اسپیرو پلیمر ترکیبی از دو یا چند اتم اسپیر به عنوان سه یا بیشتر حلقه است. هنگام نامگذاری یک ترکیب اسپیرو، یک عددی عددی که di-، tri-، tetra-، ...، و غیره را به نام اضافه می کند به معنی تعداد اسپرم هایی است که به طور جداگانه بین حلقه ها وجود دارد. اتم های موجود در ترکیب اسپیرو به طور سیستماتیک شماره گذاری شده اند. اصطلاح یک ترکیب پلیسی سیریکلیک با یک مولکول حلقه شروع می شود که یک اتم اسپیرو را پیوند می دهد که به عنوان حلقه ترمینال نامیده می شود. این مولکول های پلی سایکسیلیک می توانند دو یا چند حلقه ی ترمینال داشته باشند و به یک ترکیب چند اسپیرای سیکللی متصل شوند. در میان آنها تنها یک اتم مارپیچ به یکدیگر متصل است. نامگذاری در حلقه ترمینال توسط اتم در کنار اتمسفر اسپینو آغاز می شود، که به عنوان شماره 1 نامگذاری شده است و مولکول سپس با مولکول شماره گذاری می شود.

دو یا چند حلقه ترمینال، شماره شروع حلقه ترمینال، روش انتخاب دیگری را انتخاب خواهد کرد. هنگاميکه اولين اسپيروآموت شماره مي شود، تركيبات اسپيروي بعدي بايد به کوچکترين مارپيچ ممکن متصل شوند. شماره گذاری فرض کنید یک ترکیب با دو حلقه پایانی وجود دارد، یکی با اتم های 6 و دیگری با اتم های 8. شماره گذاری با یک حلقه از اتم های 6 شروع می شود، زیرا بعد از شماره گیری، spiroatom به 6 شماره می شود. اگر حلقه متشکل از اتمهای 8 شروع شود، spiroatom به 8 شماره می شود. جهت تعداد توسط spiroatom تعیین می شود (با شروع از اولین spiroatom از حلقه ترمینال شماره شده). فرض کنید اتم حلزون شروع به شماره گیری در یک جهت، و اگر تعداد کمتر از تعداد در جهت دیگر، اتم حلزون انتخاب شده است. جهت شروع با نام کوچکتر، از آن استفاده می شود. در اتم مارپیچ بعدی، اندازه عدد تعداد بسیار مهم نیست. در برخی موارد، دو اسپریاتوم اول، دو، سه، چهار یا بیشتر به همان شماره برنامه ریزی می شوند بدون توجه به کدام مسیر آنها شماره گذاری می شوند. انتخاب یک مسیر شماره گذاری با فرایند شماره گذاری انتخاب می شود که تعداد دیگری از اتم های پیچ دیده می شود و جهت از اتم های مارپیچی پایین تر انتخاب می شود. به عنوان مثال، اگر سیستم شماره گذاری در یک جهت، تعداد هر spiroatom 3، 5، 7، 10 و تعداد spiroatoms در جهت دیگر 3، 5، 7، 9، سپس جهت دوم شماره انتخاب شده است. . در این مورد، در جهت اولین شماره، تعداد بین دو اتم های مارپیچ 7 و 10 است، و در جهت تعداد مخالف، 7 و 9. شماره گذاری هر اتم پیچ پس از آن مهم نیست و جهت شماره گذاری با جهت شماره 9 تعیین می شود.

در نامگذاری چند حلقه اسپیرو، شماره اول در پرانتز نشان می دهد که اتم در حلقه اول نزدیکترین اتم اسپیرو شماره یک است. اعداد باقی مانده نشان دهنده تعداد اتم ها بین اتم های اسپیرو یا اتم ها در حلقه ترمینال هستند. هر شماره با یک دوره (دوره انگلیسی) جدا می شود. در این مثال، دو اتم (شماره 1 و 2) قبل از اولین spiroatom (3) وجود دارد. هیچ اتمی بین اسپریاتومهای 3 و 4 وجود ندارد و همین امر برای اسپیروتومها در 4 و 5، 5 و 6 درست است. دو عدد در انتهای حلقه دوم، 6 و 5، 5 و 4 وجود دارد، و بین 4 و 3 وجود دارد.

بنابراین توالی [2.0.0.0.2.1.1.1] به دست می آید. در مثال در سمت راست، دو اسپيروتوم وجود دارد، بنابراين نام نامفهوم شروع مي شود. در اولین حلقه ترمینال، دو اتم وجود دارد که نشان دهنده نام dispiro [2. بعد، یک و چهار اتم در حلقه ترمینال دیگر بین دو اسپیراتوم وجود دارد، که نشان دهنده نام دو حلزون [2.1.3 5. Spiroatom دوم، شماره 5، به عنوان یک مسیر اضافه شده است که با تعداد اتم ها پس از تعداد اتم ها در حلقه ترمینال مواجه خواهد شد، آخرین دفعه با اضافه کردن 9 و 10 اتمی بین 3 و 5 اسپیراتوم و سپس اضافه کردن یک آلکانی با داشتن همان تعداد اتمهای اسپیرو، دایان، نامیده شده از اسپیرو [2.1.3 5 .2 3] decane توسط نام نشان داده شده است.

nomenclature عمومی از ترکیبات اسپیرو
ترکیب مونو اسپروسیسیک نام نام هیدروکربن پدر را بر اساس تعداد کل اتم های کربن درگیر در تشکیل حلقه تعیین می کند. تمام اتمهای موجود در حلقه اسپیرو به ترتیب از حلقه کوچک و حلقه بزرگ شمرده می شوند و اتم های اسپیروئید به حداقل می رسند؛ سپس آنها با عدد مربع دنبال می شوند. توالی شماره از کل حلقه به صورت عددی به وسیله تعداد اتم های کربنی که بین آلیاژهای اسپیرای مربوطه قرار دارد، به همراه نام هیدروکربن زنجیره ای مربوط به کل حلقه نشان داده می شود. اعداد با یک نقطه پایین تر، به صورت: حلزون [a، b] یک آلکان هستند.

پیچ ترکیبی

اثر آنومیر یک حلقه هتزوپیرال به این معنی است که دو اتم الکترونی مثبت یا جفت الکترون تنها در ساختار در جهت مخالف برای کاهش لحظه دو قطبی مولکول و کاهش انرژی داخل مولکولی هستند. در 1968 تیم تحقیقاتی Descotes برای اولین بار یک اثر آنومری را پیشنهاد داد. هنگامی که استال دوچرخهسواری را مطالعه کردند، آنها دریافتند که دو ترکیب در شکل زیر شامل 57٪ از ایزومر cis و 43٪ ترانس ایزومر در مخلوط تعادل در 80 C. نسبت تراکم ایزومر cis ایزومر پایدار با تفاوت انرژی 0.71 kJ / mol. از آنجا که اثر آنومیر از ایزومر cis، ترانس ایزومر چنین اثر ندارد.

Chirality

برخی از ترکیبات حلزون دارای کریری محوری هستند. اسپيروتوم ها می توانند مراکز کيروال باشند، حتی اگر آنها چهار جایگزین متفاوت برای بررسی کیرالیت وجود نداشته باشند. هنگامی که دو حلقه ها یکسان هستند، سیستم CIP یک اولویت بالاتر را برای گسترش یک حلقه و یک حلقه دیگر از اولویت پایین تر اختصاص می دهد. این را می توان در زمانی که حلقه مشابه نیست.

ترکیبات سیکل را می توان با معیارهای زیر طبقه بندی کرد:

• ترکیب آلیسیکی

این یک ترکیب ارگانیک است که هم ترکیب آلیفاتیک و هم ترکیب چرخه ای است. آنها حاوی یک یا چند حلقه کربوکسیلیک اشباع یا اشباع نشده هستند، اما حلقه ها معطر نیستند.

• نفتنیک

با توجه به اندازه حلقه، نفتن می تواند به کوچک، متوسط ​​و بزرگ طبقه بندی شود. سیکلوپروپان و سیکلووباتان کوچک هستند. سیکلوپنتان معمولی، سیکلوهاکسان، سیکلو هپتان و سیکلوککتان به سیکلوتریدیدکان متوسط ​​هستند و بیشتر به عنوان نفتن بزرگ شناخته می شوند.

سیکلولفین

این یک هیدروکربن چرخه ای است که دارای یک اتصال دو طرفه کربن-کربن درون کربن است. مونوالفین های سیکل ساده شامل سیکلوپروپین، سیکلووبتن، سیکلوپنتن و سیکلو هاکسن هستند، در حالی که پلیene های سیکلین دارای سیکلوپروپادین، سیکلووباتیدین، سیکلوپنتادیون هستند. صبر کن. برخی از الفین های cyclic، مانند cyclobuteneand cyclopentene، می توانند به عنوان مونومرهای پلیمریزاسیون شوند تا پلیمرها را تشکیل دهند.

• هیدروکربن آروماتیک

ساده ترین و مهم ترین هیدروکربن های معطر بنزن و همولوگ های آن مانند تولوئن، زایلن، اتیل بنزن و غیره است. در برخی از آروماتیک، برخی از حلقه های معطر به طور کامل ساختارهای بنزن نیست، اما اتم های کربن در آنها با نیتروژن، اکسیژن، گوگرد و سایر عناصر جایگزین می شوند. ما آنها را هتروسیکل ها می نامیم، مانند پنج یوان مانند فوران. حلقه شامل یک اتم اکسیژن است و پیرول حاوی اتم نیتروژن است. تیفن حاوی اتم گوگرد و مانند آن است.

و آروماتیک را می توان تقسیم کرد:

• هیدروکربن معطر مونوسیلیکلیک
• هیدروکربن چند حلقه ای معطر
هیدروکربن های آروماتیک دارای شکل زنجیره ای به طور کلی به عنوان عرعر آلیفاتیک نامیده می شوند و هیدروکربن های آروماتیک رایج، تولوئن، اتیل بنزن، استایرن و غیره هستند.
• ترکیبات heterocyclic

این شامل یک حلقه معطر است که شامل یک حلقه هتروسیکل یا یک جایگزین نیست. بسیاری از آنها سرطان زا هستند یا سرطانزا هستند. ساده ترین این مواد شیمیایی، نفتالین است که دارای دو حلقه معطر و همچنین ترکیبات سه حلقه ای روتونیوم و فنانتهن است.

هیدروکربن های چند حلقه ای معطر مولکول های خنثی و غیر قطبی در رسوبات زغال سنگ و ترم هستند. آنها همچنین مواد آلی را با احتراق ناقص (به عنوان مثال موتور و زباله سوز، در هنگام آتش سوزی جنگل در احتراق زیست توده و غیره). به عنوان مثال، آن را با احتراق ناقص سوخت های کربن مانند هیزم، چوب، زغال چوب، چربی و تنباکو تولید می شود. همچنین در گوشت ذرت یافت می شود.

ترکیبات چند حلقه ای معطر بالای سه حلقه دارای حلالیت کم و فشار بخار کم در آب است. هنگامی که وزن مولکولی افزایش می یابد، هر دو حلالیت و فشار بخار کاهش می یابد. ترکیبات معطر چند حلقه ای دو حلقه ای دارای حلالیت پایین و فشار بخار هستند. بنابراین، ترکیبات معطر چند حلقه ای در خاک و رسوبات بیشتر از آب و هوا یافت می شود. با این حال، ترکیبات معطر چند حلقه ای اغلب در ذرات معلق در هوا یافت می شود.

بسیاری از ترکیبات معطر چند حلقه ای به عنوان سرطان زا تعریف شده اند. گزارش های آزمایش های بالینی نشان می دهد که در معرض قرار گرفتن در معرض غلظت بالایی از ترکیبات معطر چند حلقه ای درازمدت می تواند موجب سرطان پوست، سرطان ریه، سرطان معده و سرطان کبد شود. ترکیبات آروماتیک چند حلقه ای می توانند مواد ژنتیکی بدن را از بین ببرند، باعث رشد سلول های سرطانی و افزایش بروز سرطان می شوند.

هنگامی که وزن مولکولی افزایش می یابد، سرطان زایی ترکیبات معطر چند حلقه ای نیز افزایش می یابد و سمیت حاد کاهش می یابد. یک ترکیب آروماتیک چند حلقه ای، بنزو پریئن (بنزو پریئن)، اولین ماده شیمیایی سرطان زا بود که کشف شد.

کاربرد

عامل گسترش پلیمر

انقباض حجم پلیمر در طی پلیمریزاسیون یا خنک شدن ناشی از نیروی ون ورداس بین مولکول های مونومر در حالت مایع یا مولکول های زنجیره ای بدون اتصال است و فاصله بین مولکول ها بزرگ است؛ پس از پلیمریزاسیون یا پیوند صاف، فاصله پیوند کووالانتی بین واحدهای سازه تنها منجر به کاهش حجم پلیمر می شود. ذکر شده است که بعضی اوقات انقباض پلیمر به علت پیر شدن پلیمر، تغییر شکل و کاهش عملکرد کلی است. به منظور حل مشکل کاهش حجم پلیمری، شیمیدان تلاش های بی وقفه انجام داده اند، اما به طور کلی تنها می تواند کاهش و نمی تواند به طور کامل حذف انقباض حجم. تا 1972، بیلی و همکاران یک سری از ترکیبات اسپیرو را توسعه دادند و دریافتند که این ترکیبات پلیمریزاسیون می شوند. هنگامی که حجم کوچک نمی شود، آن را گسترش می دهد. کشف گسترش مونومرها علاقه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب کرده است و تحقیقات زیادی انجام شده است. گسترش مونومرها بسیار فعال مواد پلیمری کاربرد یافته است. ترکیبات ساختاری نظیر اسپورتیو آرتروز و اسپیرو آرتاسین کربنات، منومرهای توسعه خوبی هستند و در تهیه کامپوزیت های با مقاومت بالا، پیوندهای با کارایی بالا، مواد پلیمری قابل تجزیه پذیر و مواد پلیمری پزشکی استفاده شده اند. اصلاح پلیمرهای عمومی و سنتز الیگومرهای دارای گروه های کاربردی.

الکترولومینسانس

این که آیا یک ترکیب ارگانیکی نور را منتشر می کند یا نه، و طول موج انتشار نور و کارایی انتشار نور، عمدتا به ساختار شیمیایی بستگی دارد. فلورسانس معمولا در مولکول ها با سیستم های سفت و سخت و سیستم های کنژوگه ای رخ می دهد که موجب افزایش اثر متقابل الکترونی و همبستگی مولکول ها می شود که برای بهبود کارایی فلورسنت مفید است. بسیاری از مواد آلی روشن و تاریک وجود دارد. انواع اصلی عبارتند از: اسپیرو حلقه، poly-p-phenylene vinylene، polythiophene، polythiadiazole و ترکیبات فلزات. در میان آنها ترکیبات آروماتیک اسپیرسیسیکل دارای سیستم های بزرگ کانجیویتی و استحکام خوب و همپوشانی، دمای بالای انتقال شیشه و پایداری حرارتی بالا هستند. دستگاه EL ساده در حال پردازش است و نیازی به تجهیزات پیچیده نیست، بنابراین ممکن است هزینه تولید در طول دوره را کاهش دهد و به راحتی دستگاه های بزرگ منطقه را آماده کند.

کشنده حشرات

حلقه ی مخلوط شده و ترکیب اسپیرو که حاوی اتم هتروژن هستند، به علت مکانیسم عمل منحصر به فردشان مقاومت به مقاومت در برابر تولید را آسان نمی کنند و در توسعه آفت کش ها توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. به عنوان مثال: رودی و همکاران 3,9-dichloro-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [5.5] undecane-3,9 دی اکسید و سولفید هیدروژن برای تولید یک ترکیب جدید اسپیرو، 3,9-dihydro-3,9-dithio-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphospho [5.5] Undecane مشتقات آن یک کلاس جدید از حشره کش ها و علف کش های ارگانوفسفات می باشند که می توانند از گندم، غلات، پنبه و سویا به طور موثر از خاکستر، گردو، و غیره استفاده کنند.