روابط C2 المتناظرة
في التحفيز المتجانس ، تشير الروابط المتناظرة C2 إلى الروابط التي تفتقر إلى التناظر المرآوي ولكنها تتمتع بتناظر C2 (تناظر دوراني ثنائي). عادةً ما تكون هذه الروابط ثنائية السن ، وهي ذات قيمة في التحفيز . [ 1 ] يحد تناظر C2 للروابط من عدد مسارات التفاعل الممكنة، وبالتالي يزيد من الانتقائية الفراغية ، مقارنةً بنظائرها غير المتناظرة. تُعد الروابط المتناظرة C2 مجموعة فرعية من الروابط الكيرالية. تتحد الروابط الكيرالية، بما في ذلك الروابط المتناظرة C2 ، مع المعادن أو مجموعات أخرى لتكوين محفزات كيرالية . تشارك هذه المحفزات في التخليق الكيميائي الانتقائي الفراغي ، حيث تؤدي الكيرالية في المحفز إلى كيرالية في ناتج التفاعل.
أمثلة
تم تطوير ربيطة ثنائية الفوسفين المحفزة DIPAMP، وهي ربيطة متناظرة من نوع C2، في عام 1968 من قبل ويليام إس . نولز وزملاؤه في شركة مونسانتو ، الذين تقاسموا جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2001. [ 2 ] وقد تم استخدام هذه الربيطة في الإنتاج الصناعي لـ L -DOPA .

تخليق L -DOPA عن طريق الهدرجة باستخدام ثنائي الفوسفين المتناظر C2 .
تُسمى بعض فئات الروابط المتناظرة C2 بالروابط المميزة ، وهي روابط قابلة للتطبيق على نطاق واسع في عمليات تحفيزية متعددة، وليس فقط في نوع واحد من التفاعلات. [ 3 ] [ 4 ]
- الروابط والمعقدات


يُعد الأوكساليبلاتين ، الذي يحتوي على الرابطة C2 - symmetric ( R , R )-diaminocyclohexane ، دواءً هامًا مضادًا للسرطان .
رابطة ثنائية متناظرة C2 . [ 7 ]
تُستخدم كل من روابط ثنائي وثلاثي السن من نوع بيس(أوكسازولين) في التخليق العضوي
كلا المتماثلين المرآويين لـ BINAP
BINOL ، وهو ربيطة أخرى قائمة على ثنائي النفثالين
DIPAMP ، وهو ثنائي فوسفين ذو أهمية تاريخية
المفاهيم الميكانيكية
على الرغم من أن وجود أي عنصر تناظر ضمن ربيطة مُخصصة للحث غير المتناظر قد يبدو غير بديهي، إلا أن الحث غير المتناظر لا يتطلب سوى أن تكون الربيطة كيرالية (أي لا تحتوي على محور دوران غير صحيح ). ولا يُشترط وجود عدم تناظر (أي غياب أي عناصر تناظر ). يُحسّن التناظر C2 الانتقائية الفراغية للمركب عن طريق تقليل عدد الأشكال الهندسية الفريدة في حالات الانتقال . وبالتالي ، تُفضّل العوامل الفراغية والحركية عادةً تكوين ناتج واحد. [ 1 ] [ 8 ]

سياج كيرالي

السياج الكيرالي
تعمل الروابط الكيرالية عن طريق الحث غير المتماثل في مكان ما على طول مسار التفاعل . توضح الصورة على اليمين كيف يمكن لرابط كيرالي أن يحفز تفاعلًا انتقائيًا فراغيًا. يتمتع الرابط (باللون الأخضر) بتناظر C2 ، حيث تحيط ذرات النيتروجين أو الأكسجين أو الفوسفور بذرة معدنية مركزية (باللون الأحمر). في هذا الرابط تحديدًا، يبرز الجانب الأيمن بينما يشير الجانب الأيسر بعيدًا. الركيزة في هذا الاختزال هي أسيتوفينون، والكاشف (باللون الأزرق) هو أيون هيدريد . في غياب المعدن والرابط، يؤدي اقتراب أيون الهيدريد من جهة Re إلى تكوين المتصاوغ ( S )، بينما يؤدي اقترابه من جهة Si إلى تكوين المتصاوغ ( R ) بكميات متساوية (مزيج راسيمي كما هو متوقع). وجود الرابط والمعدن يغير كل ذلك. سترتبط مجموعة الكربونيل بالفلز، ونظرًا للحجم الفراغي الكبير لمجموعة الفينيل ، لن تتمكن من ذلك إلا عندما يكون وجه السيليكون (Si) الخاص بها مُعرَّضًا لأيون الهيدريد، وفي الحالة المثالية، سيتشكل المتصاوغ المرآتي ( R ) حصريًا. أما الوجه (re) فسيصطدم ببساطة بالحاجز الكيرالي . [ 9 ] تجدر الإشارة إلى أنه عند استبدال الرابطة بصورتها المرآتية، سيتشكل المتصاوغ المرآتي الآخر، وسيؤدي مزيج راسيمي من الرابطة مرة أخرى إلى ناتج راسيمي. كما تجدر الإشارة إلى أنه إذا كان الحجم الفراغي لكلا بديلَي الكربونيل متشابهًا جدًا، فستفشل هذه الاستراتيجية.
مركبات أخرى متناظرة من النوع C2
تُعرف العديد من المعقدات المتناظرة حول محور C2 . ينشأ بعضها ليس من روابط متناظرة حول محور C2 ، بل من توجيه أو ترتيب الروابط عالية التناظر ضمن مجال التناسق للفلز. ومن الجدير بالذكر أن EDTA وثلاثي إيثيلين رباعي الأمين يُشكلان معقدات متناظرة حول محور C2 نظرًا لطريقة التفاف الروابط حول مراكز الفلز. يوجد متصاوغان محتملان لمركب ( إندينيل ) 2 MX2 ، أحدهما متناظر حول محور C1 والآخر حول محور C2 . تتميز المعقدات المتناظرة حول محور C2 بثباتها البصري.
الروابط غير المتماثلة
تظل الروابط التي تحتوي على مراكز كيرالية ذرية، مثل الكربون غير المتناظر ، والتي لا تمتلك عادةً تناظرًا من النوع C2 ، ذات أهمية في التحفيز. ومن الأمثلة على ذلك قلويدات الكينونا وبعض الفوسفوراميديتات . كما تم دراسة أحاديات الفوسفين ذات الكيرالية P.
انظر أيضاً
للمزيد من القراءة
- ديسيموني، جي.؛ فايتا، جي.؛ يورغنسن، كيه إيه (2006). " روابط ثنائية (أوكسازولين) متناظرة كيرالية من النوع C2 في التحفيز غير المتناظر". مجلة الكيمياء ، 106 ( 9): 3561-3651 . doi : 10.1021/cr0505324 . PMID 16967916 .
- ليو، إكس.؛ لين، إل.؛ فينغ، إكس. (2011). "ثنائي أكسيد N,N' الكيرالي: روابط جديدة ومحفزات عضوية للتفاعلات التحفيزية غير المتماثلة". مجلة أبحاث الكيمياء ، 44 (8): 574-587 . doi : 10.1021/ar200015s . PMID 21702458 .
- إيفانز، د.أ.؛ كوزلوفسكي، م.س.؛ موري، ج.أ.؛ بورجي، س.س.؛ كامبوس، ك.ر.؛ كونيل، ب.ت.؛ ستابلز، ر.ج. (1999). " مركبات النحاس (II) المتناظرة C2 كأحماض لويس كيرالية. نطاق وآلية إضافات الألدول التحفيزية الانتقائية للإنانتوميرات من الإينولسيلانات إلى (بنزيلوكسي) أسيتالدهيد". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 121 (4): 669-685 . Bibcode : 1999JAChS.121..669E . doi : 10.1021/JA9829822 .
- غاو، جيه.-إكس.؛ إيكاريا، تي.؛ نويوري، آر. (1996). "مركب روثينيوم (II) مع ربيطة رباعية التنسيق من ثنائي الفوسفين/ثنائي الأمين متناظرة C2 للهدرجة الانتقالية غير المتناظرة للكيتونات العطرية". مركبات عضوية فلزية . 15 (4): 1087-1089 . doi : 10.1021/OM950833B .
- باي، بي جيه؛ روسن، ك؛ ريمر، آر إيه؛ تسو، إن إن؛ فولانتي، آر بي؛ ريدر، بي جيه (1997). "رابطة ثنائية الفوسفين الكيرالية المستوية الجديدة للحفز غير المتماثل: هدرجة انتقائية فراغية عالية في ظروف معتدلة". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 119 (26): 6207-6208 . رمز Bibcode : 1997JAChS.119.6207P . doi : 10.1021/JA970654G .
مراجع
- 1 2 جيمس ك. وايتسيل (1989). " التناظر C 2 والاستقراء المتناظر". مراجعة الكيمياء 89 (7): 1581-1590 . doi : 10.1021/cr00097a012 .
- ↑ جائزة نوبل 2001 www.nobelprize.org رابط مؤرشف بتاريخ 13 يوليو 2007 في أرشيف الإنترنت
- ↑ بفالتز، أ. (2004). "ميزة خاصة في التحفيز غير المتماثل، الجزء الثاني: تصميم الروابط الكيرالية للتحفيز غير المتماثل: من روابط P,P وN,N المتماثلة من النوع C2 إلى روابط P,N غير المتماثلة فراغيًا وإلكترونيًا" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 101 (16): 5723-5726 . Bibcode : 2004PNAS..101.5723P . doi : 10.1073/pnas.0307152101 . PMC 395974. PMID 15069193 .
- ↑ يون، تي بي ؛ جاكوبسن، إي إن (مارس 2003). "المحفزات الكيرالية المميزة". مجلة ساينس . 299 (5613): 1691-1693 . رمز Bibcode : 2003Sci...299.1691Y . doi : 10.1126/science.1083622 . PMID 12637734. S2CID 27416160 .
- ↑ دانغ، تي بي؛ كاغان، إتش بي (1971). "التخليق غير المتماثل لحمض الهيدروتروبيك والأحماض الأمينية عن طريق الهدرجة التحفيزية المتجانسة". مجلة الجمعية الكيميائية د: الاتصالات الكيميائية (10): 481. doi : 10.1039/C29710000481 .
- ↑ بيرك، إم جيه؛ فيستر، جيه إي؛ نوجنت، دبليو إيه؛ هارلو، آر إل (1993). "تحضير واستخدام ثنائي (فوسفولان) متناظر C2 : إنتاج مشتقات الأحماض الأمينية ألفا عبر تفاعلات الهدرجة الانتقائية الفراغية العالية". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 115 : 10125-10138 . doi : 10.1021/ja00075a031 .
- ↑ هاياشي، ت.؛ أوياما، ك.؛ توكوناغا، ن.؛ يوشيدا، ك. (2003). "ديين مخلبي كيرالي كنوع جديد من الروابط الكيرالية لمحفزات المعادن الانتقالية: تحضيره واستخدامه في إضافة 1،4 غير المتماثلة المحفزة بالروديوم". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 125 (38): 11508-11509 . Bibcode : 2003JAChS.12511508H . doi : 10.1021/ja037367z . PMID 13129348 .
- ↑ راسابان، راميش؛ لافنتين، دومينيك؛ ريزر، أوليفر (2008). "مركبات الفلز-بيس(أوكسازولين): من كيمياء التناسق إلى التحفيز غير المتماثل". مراجعات كيمياء التناسق . 252 ( 5-7 ): 702-714 . doi : 10.1016/j.ccr.2007.11.007 .
- ↑ هيساو، نيشياما (1989). " مركبات الروديوم (III) ثنائية (أوكسازولينيل بيريدين) الكيرالية والمتماثلة C2 : محفزات فعالة للهدرجة السيليكونية غير المتماثلة للكيتونات". مركبات عضوية فلزية . 8 (3): 846-848 . doi : 10.1021/om00105a047 .
- كيمياء التناسق
- الكيمياء الفراغية
- الكيمياء العضوية الفلزية
- الروابط
