блог

Усё, што вам трэба ведаць аб спиросоединений

Усё, што вам трэба ведаць аб спиросоединений

Ўвядзенне ў Спірыт злучэнняў

Спірыт злучэнне ўяўляе сабой арганічнае злучэнне, у якім два кольца бициклического звязаны з адным атамам. У прыродзе, структуры кольцаў могуць быць па сутнасці аднолькавымі або рознымі, і атам, які злучае два кольцы, называецца spiroatom (вінтавая атам), як правіла, гэта гатунак 4 вугляроду (таксама вядомы як спіральная вугляроду), і яна можа таксама можа быць крэмній, фосфар або мыш'як. Спироатом звычайна ўяўляе сабой чацвярцічны атам вугляроду. Спиросоединение будзе выкарыстоўваць круглыя ​​дужкі, каб напісаць лік кольцаў паасобку. Нумар кольцы таксама змяшчае сам атам спірыт, і невялікая колькасць будзе знаходзіцца ў пярэдняй часткі лікі і падзеленая кропкай.

Па меншай меры, два кольцы у малекуле долі атам вугляроду (у іншых злучэнняў, іншыя атамы, такія як крэмній, фосфар, мыш'як і г.д.). Два кольца размешчаны на двух плоскасцях, перпендыкулярных адзін да аднаго: адпаведным чынам замешчаныя Спірыт злучэння з'яўляюцца хиральными і могуць быць падзеленыя на аптычныя ізамерыя (гл аптычнай ізамерыю). З пункту гледжання формы, прападзі H2C = З = CH2 з'яўляецца самым простым Спірыт кальцо, і адпаведным чынам замяшчэнне пропадам, такія як 1,3-propadienediic кіслата з'яўляецца аптычна актыўным і можа быць падзелены на два аптычна актыўных ізамерыя. цела.

Classificatio

(1) У адпаведнасці з лікам атамаў спірыт, Спірыт злучэнне можа быць класіфікавана ў адну Спірыт злучэнне, dispiro, трайная Спірыт і мульты-спіральная злучэнне, якое змяшчае мноства атамаў Спірыт.

(2) Карбоциклическое спиросоединение і гетэрацыклічных Спірыт злучэнне можа быць класіфікаваны ў адпаведнасці з тыпам атама, якія павінны ўтрымлівацца, і, калі атам вугляроду, які ўтварае карбоциклическое спиросоединение замешчаны іншым атамам, гетэрацыклічных Спірыт злучэнне утвараецца.

(3) У адпаведнасці з тыпам кольцы, яно можа быць падзелена на насычаныя, ненасычаныя, араматычныя і аліфаціческіе спиросоединений.

(4) Каардынацыйныя злучэнні heterospirocyclic. Спироатом ў Спірыт злучэння можа ўяўляць сабой атам газ альбо іншыя элементы, такія як Si, N, P, Ge і таму падобныя. Калі атам Спірыт ўяўляе сабой атам металу, каардынатная сувязь, як правіла, фармуюцца, і такое Спірыт злучэнне называюцца як якое каардынуе гетэрацыклічных злучэнне.

палімернае спиросоединение

Палімернае злучэнне Спірыт ўяўляе сабой камбінацыю з двух або больш атамаў Спірыт як тры ці больш кольцаў. Пры прысваенні спиросоединения, колькасную прыметнік, якое дадае ды-, тры-, тетра-, і г.д. ... да імя азначае лік атамаў спірыт, якія існуюць асобна паміж кольцамі. Атамы ў спиросоединении сістэматычна пранумараваны. Тэрміналогія ў polyspirocyclic злучэння пачынаецца з кальцавой малекулай, якая звязвае атам спірыт, які называецца тэрміналам кольцам. Гэтыя polyspirocyclic малекулы могуць мець два ці больш канцавыя кольцы і прымацаваныя да мульты-спироциклическому злучэнню. Сярод іх толькі адзін спіральнага атама злучаюцца адзін з адным. Намэнклятура ў тэрмінальным кальцы ініцыюецца атамам побач з атамам спірыт, пазначаныя як нумар 1, і малекула затым нумаруюцца, пачынаючы з малекулай.

Два ці больш канцавых кольцаў, зыходнае колькасць тэрмінальнага кольцы будзе мець іншы спосаб выбару. Калі першы spiroatom пранумараваны, наступныя Спірыт злучэнні павінны быць злучаныя з найменшай магчымай спіралі. Нумарацыя. Выкажам здагадку, што існуе злучэнне з двума канцавымі кольцамі, адзін з атамамі 6, а другі з атамамі 8. Нумарацыя пачынаецца з кольцам атамаў 6, таму што пасля нумарацыі, то spiroatom будуць пранумараваны 6. Калі кальцо, якое складаецца з атамаў 8 пачынаецца, то spiroatom будзе пранумеравана 8. Напрамак колькасці вызначаецца spiroatom (пачынаючы з першым spiroatom з ужо пранумараваных тэрмінальнага кольцы). Выкажам здагадку, што атам слімак пачынае нумарацыю ў адным кірунку, і калі лік менш, чым колькасць у іншым накірунку, абраны атам слімака. Напрамак з меншай колькасцю выкарыстоўваюцца для запуску наймення. У наступным спіральным атаме, памер колькасці колькасці не гэтак важны. У некаторых выпадках першыя два, тры, чатыры ці больш spiroatoms не будзе запраграмавана на той жа нумар, незалежна ад таго, у якім кірунку яны пранумараваны. Выбар напрамку нумарацыі выбіраецца з дапамогай працэсу нумарацыі, калі розны лік атамаў шрубавых сустракаецца, і кірунак ніжніх пранумараваных атамаў спіральных абраны. Напрыклад, калі сістэма нумарацыі ў адным кірунку, колькасць кожнага spiroatom з'яўляецца 3, 5, 7, 10, а колькасць spiroatoms ў іншым накірунку 3, 5, 7, 9, то кірунак другога шэрагу абраны. , У гэтым выпадку, у кірунку першага чысла, лік паміж двума спіральнымі атамамі 7 і 10, так і ў адваротным кірунку колькасці, 7 і 9. Нумарацыя любога атама шрубы пасля гэтага не мае значэння, і кірунак нумарацыі было вызначана напрамкам колькасці 9.

У найменні некалькіх Спірыт кольцаў, першае чысло ў дужках паказвае, што атам ў першым коле бліжэйшы да атаму Спірыт нумар адзін. Астатнія колькасці ўяўляюць сабой лік атамаў паміж атамамі Спірыт або атамамі ў коле тэрмінала. Кожны лік падзеленых кропкай (англійская перыяд). У гэтым прыкладзе ёсць два атама (пранумеравана 1 і 2) перад першай spiroatom (3). Там няма атамаў паміж 3 і 4 spiroatoms, і тое ж самае дакладна і для spiroatoms ў 4 і 5, 5 і 6. Ёсць два атама на другім тэрмінале кольцы, 6 і 5, 5 і 4, і ёсць адна паміж 4 і 3.

Такім чынам, паслядоўнасць [2.0.0.0.2.1.1.1] атрымліваецца. У прыкладзе справа, ёсць два spiroatoms, так пачынаецца назву dispiro. У першым тэрмінале кольцы, ёсць два атама, якія паказваюць на імя dispiro [2. Далей, ёсць адзін і чатыры атама ў коле іншага тэрмінала паміж двума spiroatoms, якія раскрываюць імя дзве слімакі [2.1.3 5. Другі spiroatom, пронумерованные 5, быў дададзены ў якасці шляху, які сутыкнецца з лікам атамаў пасля ліку атамаў ў тэрмінальным кальцы, у апошні раз пры даданні атамаў 9 і 10 паміж 3 і 5 spiroatoms, а затым дадаць Алкаеў, які мае аднолькавы лік атамаў спиросоединения, дэкан, namedispiro [2.1.3 5 .2 3] дэкан выяўленага па імені.

Агульная наменклатура спиросоединений
Monospirocyclic злучэнне вызначае імя бацькоўскага вуглевадароду ў адпаведнасці з агульным лікам атамаў вугляроду, якія ўдзельнічаюць у адукацыі кольцы; што ўсе атамы на Спірыт кольцы пранумараваны ў парадку малога кальца і вялікага кольцы і атамы Спірыт зведзены да мінімуму; Затым яны ідуць квадратныя дужкі. Паслядоўнасць нумарацыі усяго кольцы колькасна пазначаная лікам атамаў вугляроду, заціснутых паміж адпаведнымі атамамі спірыт, а таксама перад назвай ланцуга вуглевадароду, адпаведны ўсё кольца; колькасці аддзеленыя адзін ад аднаго больш нізкай кропкай, у выглядзе: слімак [а, Ь] Алкаеў.

гібрыдны шруба

Аномерная эфект heterospiral кольцы азначае, што два электрона-станоўчыя атамы або адзіночкі пара электронаў у конформации ў процілеглым кірунку, каб паменшыць дыпольныя момант малекулы і паменшыць внутримолекулярную энергію. У 1968, даследчая група Descotes першай прапанавала аномерный эфект. Калі яны вывучалі бициклическую ацеталь, яны выявілі, што два злучэння на малюнку ніжэй утрымліваў 57% цис-ізамер і 43% транс-ізамер ў раўнаважкай сумесі пры 80 С. цис-ізамер транс суадносіны ізамер быў стабільным з рознасць энергій 0.71 кДж / моль. З-за эфекту аномерного цис-ізамер, транс-ізамер не мае такога эфекту.

хиральности

Некаторыя злучэнні слімакоў маюць восевую хиральность. Spiroatoms можа быць хиральными цэнтрамі, нават калі ў іх не хапае чатыры розных намеснікаў, неабходных для назірання хиральности. Калі два кольцы аднолькава, то сістэма прысвойвае CIP больш высокі прыярытэт, каб падоўжыць пашырэнне аднаго кальца і аднаго іншага кольцы з больш нізкім прыярытэтам. Ён можа быць ужыты, калі кальцо не падобна.

Цыклічныя злучэнні могуць быць класіфікаваны па наступных крытэрах:

• злучэнне Алициклического

Гэта ўяўляе сабой арганічнае злучэнне, якое з'яўляецца як аліфаціческіе злучэннем і цыклічнае злучэнне. Яны ўтрымліваюць адзін ці больш насычаныя або ненасычаныя карбоциклические кольцы, але кольцы не з'яўляюцца араматычнымі.

• нафтеновых

У адпаведнасці з памерам кольцы, НАФТА могуць быць падзеленыя на малыя, сярэднія і вялікія. Циклопропан і циклобутан лічацца мала. Агульны циклопентан, цыклагексану, циклогептан і циклооктан да cyclotridecane сярэдніх памеру, і больш лічыцца буйнымі нафтенами.

циклоолефин

Гэта цыклічны вуглевадарод, які мае ўнутры вугляроду вуглярод-вугляродных двайную сувязь. Простыя цыклічныя моноолефины ўключаюць циклопропен, циклобутна, циклопентны і циклогексен, у той час як цыклічныя полиены маюць cyclopropadiene, циклобутадиен, циклопентадиен. Пачакайце. Некаторыя цыклічныя алефіны, такія як циклопентно cyclobuteneand, можа быць полимеризованы ў якасці мономеров з адукацыяй палімераў.

• араматычны вуглевадарод

Самы просты і найбольш важныя араматычныя вуглевадароды з'яўляюцца benzeneand яго гамолагі, такія як талуол, ксілол, этилбензол і да таго падобнае. У араматычных злучэнняў, некаторыя араматычныя кольцы не з'яўляюцца цалкам бензольныя структуры, але атамы вугляроду ў іх замененыя на азот, кісларод, серу і іншыя элементы. Мы называем іх гетероциклы, такія як пяць юаняў, як фура. Кольца ўключае атам кіслароду, і пиррол ўтрымлівае atom.Thiophene азоту змяшчае атам серы і таму падобнае.

І араматычныя злучэння можна падзяліць на:

• моноциклический араматычны вуглевадарод,
• поліцыклічныя араматычных вуглевадародаў
Араматычныя вуглевадароды, якія маюць форму ланцугу, як правіла, згадваецца як аліфаціческіе арэны, а таксама агульных аліфаціческіе араматычных вуглевадародаў з'яўляюцца талуол, этилбензол, стырол, і таму падобны.
• злучэнне гетэрацыклічных

Яна складаецца з араматычнага кольцы, якое не ўтрымлівае гетэрацыклічных кольца або намеснік. Многія з іх вядомы або патэнцыйных канцерогенов. Найпросты гэтага хімічнага рэчыва з'яўляецца нафталін, з двума араматычнымі кольцамі, а таксама трыціклічэскіх злучэнняў Рутэнія і фенантрена.

Поліцыклічныя араматычныя вуглевадароды ўяўляюць сабой нейтральныя, непалярныя малекулы, знойдзеныя ў вугальных і смалістых адкладаў. Яны таксама арганічныя рэчывы шляхам няпоўнага згарання (напрыклад, рухавік і спальвання адходаў, калі лясныя пажары ў выніку спальвання біямасы і г.д.). Так, напрыклад, атрымліваюць шляхам няпоўнага згарання углеродсодержащего паліва, такія як дровы, драўняны вугаль, тлушчу, і тытуню. Таксама знойдзена ў выпаленай мясе.

Поліцыклічныя араматычныя злучэння вышэй трох кольцаў маюць нізкую растваральнасць і нізкі ціск пароў ў вадзе. Пры павелічэнні малекулярнай масы, як растваральнасць і памяншэнне ціску пароў. Бициклические поліцыклічныя араматычныя злучэнні маюць нізкую растваральнасць і ціск пара. Поліцыклічныя араматычныя злучэнні, такім чынам, больш звычайна сустракаюцца ў глебе і ў ападках, чым у вадзе і паветры. Тым не менш, поліцыклічныя араматычныя злучэння часта сустракаюцца на ўзважаных часціц у паветры.

Многія поліцыклічныя араматычныя злучэнні былі вызначаныя як канцерогены. Справаздачы клінічных выпрабаванняў паказваюць, што доўгі ўздзеянне высокіх канцэнтрацый поліцыклічныя араматычных злучэнняў, можа выклікаць рак скуры, рак лёгкага, рак страўніка і рак печані. Поліцыклічныя араматычныя злучэнні могуць разбурыць генетычны матэрыял у арганізме, выклікаюць рост ракавых клетак і павялічыць захворванне на рак.

Калі малекулярная маса павялічваецца, канцерогенность поліцыклічныя араматычнага злучэння таксама павялічваецца, і вострая таксічнасць зніжаецца. Поліцыклічныя араматычнае злучэнне, бензо [а] Пірэнеі (бензо [а] Пірэнеі), было першым хімічным канцерогеном быць выяўлена.

дадатак

Агент пашырэння палімераў

Аб'ём ўсаджвання палімера падчас полімерызацыі або отвержденія абумоўлена ван-дэр-ваальсовых сіл паміж малекуламі мономера ў вадкім стане або несшытая малекул з доўгім ланцугом, а адлегласць паміж малекуламі вяліка; пасля полімерызацыі або сшыўкі, кавалентным адлегласці сувязі паміж структурнымі адзінкамі прывядуць толькі да ўсаджвання аб'ёму палімера. Адзначаецца, што ўсаджванне часам са смяротным зыходам у палімер, напрыклад, выклікаючы паскоранае старэнне палімера, дэфармацыі і зніжэнне агульнай прадукцыйнасці. Для таго, каб вырашыць праблему аб'ёму ўсаджвання палімера отвержденія, хімікі прыкладаюць нястомныя намаганні, але ў цэлым можна толькі паменшыць і не могуць цалкам ліквідаваць аб'ёмную ўсаджванне. Да 1972, Бейлі і інш. распрацавала серыю спиросоединений і выявілі, што гэтыя злучэння полимеризуются. Калі аб'ём не змяншаецца, яна пашыраецца. Адкрыццё успененых мономеров прыцягнула цікавасць многіх навукоўцаў, і шмат даследаванняў было праведзена. Паласавая мономеры, сталі вельмі актыўнымі функцыянальнымі палімернымі матэрыяламі. Структураваныя злучэння, такія як Спірыт ортоэфир і Спірыт ортоугольный добрыя мономеры пашырэння і былі выкарыстаны пры атрыманні высокатрывалых кампазітных матэрыялаў, злучных рэчываў высокай прадукцыйнасці, біяраскладальнага палімерных матэрыялаў і медыцынскіх палімерных матэрыялаў. Мадыфікацыя палімераў агульнага прызначэння і сінтэзу олигомеров, якія маюць функцыянальныя групы.

Электролюминесценция

Будзь ці не арганічнае злучэнне, выпраменьвае святло, і даўжыня хвалі светлавога выпраменьвання і эфектыўнасць светлавога выпраменьвання залежыць галоўным чынам ад хімічнай структуры. Флуоресцентная звычайна адбываецца ў малекулах з жорсткімі плоскасцямі і кан'югаванага сістэмамі, што павышае эфект спалучэння электронаў і компланарность малекул, што з'яўляецца карысным для павышэння эфектыўнасці флуарэсцэнцыі. Ёсць шмат арганічных светла-цёмныя матэрыялаў. Асноўнымі тыпамі з'яўляюцца: Спірыт кольца, полі-п-феніл виниленовых, политиофене, polythiadiazole і каардынацыйныя злучэння металаў. Сярод іх, спироциклические араматычныя злучэнні маюць вялікія кан'югаванага сістэмы і добрай калянасцю і компланарность, высокую тэмпературу стеклования і высокую тэрмічную стабільнасць. Прылада EL проста ў працэсе і не патрабуе складанага абсталявання, так што можна паменшыць вытворчыя выдаткі на працягу перыяду і лёгка падрыхтаваць прылады вялікай плошчы.

пестыцыд

Кандэнсаваных кольца і Спірыт злучэнне, якое змяшчае гетероатом, ня лёгка вырабляць супраціў у сувязі з іх унікальным механізмам дзеянні, і атрымаў шырокае ўвага ў распрацоўцы пестыцыдаў. Напрыклад: Рудзь і інш. паведамілі 3,9-дихлор-2,4,8,10-тетраокс-3,9-дифосфаспиро [5.5] ундеканно-3,9-дыяксід і серавадарод падвяргаў рэакцыю сінтэзу новага спиросоединения, 3,9-дигидро-3,9-дитио-2,4,8,10-тетраокс-3,9-diphospho [5.5] ундекан. Яго вытворныя ўяўляюць сабой новы клас фосфорорганических інсектыцыдаў і гербіцыдаў, якія могуць эфектыўна выдаліць гарчыцу, амброзіі і г.д. з пшаніцы, збожжавых, бавоўны і соевых бабоў.