قاعدة بريدت

في الكيمياء العضوية ، يُعرف الجزيء المضاد لقاعدة بريدت بأنه جزيء جسري ذو رابطة ثنائية عند رأس الجسر . تنص قاعدة بريدت على أن هذه الجزيئات لا تتشكل إلا في الأنظمة الحلقية الكبيرة. على سبيل المثال، يخالف اثنان من متصاوغات النوربورنين التالية قاعدة بريدت، وهما غير مستقرين للغاية بحيث لا يمكن تحضيرهما:

ذرات بريدجهيد التي تنتهك قاعدة بريدت باللون الأحمر

سُميت هذه القاعدة نسبةً إلى يوليوس بريدت ، الذي ناقشها لأول مرة عام 1902 [ 1 ] وقام بتقنينها عام 1924. [ 2 ] وعلى الرغم من صعوبة تصنيع جزيئات أنتي-بريدت وصعوبة عزلها، إلا أنها معروفة جيدًا. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

تنتج قاعدة بريدت عن الإجهاد الهندسي: يجب أن تكون الرابطة المزدوجة عند ذرة رأس الجسر في وضعية ترانس في حلقة واحدة على الأقل. بالنسبة للحلقات الصغيرة (أقل من ثماني ذرات)، لا يمكن الحصول على ألكين ترانس دون إجهاد كبير في الحلقة والزاوية (حيث تكون مدارات p غير متراصفة بشكل صحيح لرابطة π ). تنطبق قاعدة بريدت أيضًا على الكربوكاتيونات ، وبدرجة أقل على الجذور الحرة ، لأن هذه المركبات الوسيطة تفضل أيضًا هندسة مستوية بزوايا 120 درجة وتهجين sp² . لا تنطبق هذه القاعدة عمومًا على الذرات غير المتجانسة ذات التكافؤ العالي ، على الرغم من أنها تُكتب عادةً برابطة مزدوجة رسمية. [ 8 ]

كان هناك برنامج بحثي نشط للبحث عن جزيئات مضادة لرابطة بريدت، [ 9 ] [ 6 ] وقد تم قياس النجاح من خلال S ، وهو عدد الذرات غير المرتبطة برأس الجسر. نظام النوربورنين المذكور أعلاه له S  =  5، وقد افترض فوسيت في الأصل أن الاستقرار يتطلب S  9 في الأنظمة ثنائية الحلقة [ 10 ] و S  11 في الأنظمة ثلاثية الحلقة. [ 11 ] بالنسبة للأنظمة ثنائية الحلقة، تشير الأمثلة الآن إلى حد S   [ 8 ] مع تحضير العديد من هذه المركبات. [ 12 ] يمكن العثور على الروابط المزدوجة المرتبطة برأس الجسر في بعض المنتجات الطبيعية. [ 13 ]

يمكن لقاعدة بريدت التنبؤ بإمكانية حدوث تفاعلات الحذف المتنافسة في نظام جسري. على سبيل المثال، تتحلل معقدات الألكيل المعدنية عادةً بسرعة عبر حذف بيتا ، لكن إجهاد بريدت يمنع معقدات رباعي نوربورنيل من القيام بذلك. [ 14 ] يخضع حمض ثنائي حلقي [5.3.1] أونديكان-11-أون-1-كربوكسيليك لإزالة الكربوكسيل عند تسخينه إلى 132  درجة مئوية، لكن المركب المماثل، حمض ثنائي حلقي [2.2.1] هيبتان-7-أون-1-كربوكسيليك، يبقى مستقرًا عند درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية، لأن إزالة الكربوكسيل تتم عبر إينول  مضاد لقاعدة بريدت . [ 8 ]

قد تمنع قاعدة بريدت أيضًا جزيئًا من الرنين مع بعض متصاوغات رابطة التكافؤ. لا يُظهر 2-كوينوكليديوم التفاعل المعتاد للأميد ، لأن متصاوغ الإيمينوإيثر سيخالف القاعدة. [ 15 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ بريدت، ج . هوبين، جوس . ليفي ، بول (1902). "أيزومير أوبر ديهيدروكامفيرسورين ولورونولسورين وبيهيدرولولورو-لاكتون" . بير. دتش. الكيمياء. جيز. (باللغة الألمانية). 35 (2): 1286-1292 . دوى : 10.1002/cber.19020350215 .
  2. ^ بريدت، ج. (1924). "Über sterische Hinderung in Brückenringen (Bredtsche Regel) und über die meso-trans -Stellung in kondensierten Ringsystemen des Hexamethylens". جوستوس ليبجس آن. الكيمياء. (باللغة الألمانية). 437 (1): 1– 13. دوى : 10.1002/jlac.19244370102 .
  3. ميهتا، جوفردان؛ كوماران، ر. سينثيل (2002). "نهج عام قائم على النوربورنيل لتحضير ألكينات مضادة لبريدت عبر استراتيجية تجزئة متسلسلة باستخدام تفاعل إغلاق الحلقة المتبادل". مجلة الاتصالات الكيميائية (14): 1456-1457 . doi : 10.1039/B203580D . PMID 12189841 . 
  4. خان، فايز أحمد؛ بودانور، باسافاراج م.؛ سودير، تشافا (2015). "استبدال رأس الجسر عبر نوربورن-1-إين-3-أون المفترض: تطبيق في تخليق الجزيئات المعقدة". مجلة الكيمياء الأوروبية . 21 (19): 7021-7025 . doi : 10.1002/chem.201500131 . PMID 25810279 . 
  5. كونروي، جيما (2024-11-01). "الكيميائيون يصنعون جزيئات "مستحيلة" تكسر قاعدة الترابط التي عمرها 100 عام". مجلة نيتشر . doi : 10.1038/d41586-024-03538-4 . PMID 39487206 . 
  6. 1 2 ماكديرموت، لوكا؛ والترز، زاك ج.؛ فرينش، سارة أ.؛ كلارك، أليسون م.؛ دينغ، جيامينغ؛ كيليغان، أندرو ف.؛ هوك، ك.ن.؛ غارغ، نيل ك. (1 نوفمبر 2024). "حل لمشكلة تخليق الأوليفينات المضادة لبريدت" . مجلة ساينس . 386 (6721) eadq3519. Bibcode : 2024Sci...386q3519M . doi : 10.1126/science.adq3519 . PMC 12450110. PMID 39480919 .  
  7. والترز، زاك ج.؛ ويتكوفسكي، دومينيك س.؛ هوك، ك.ن.؛ غارغ، نيل ك. (10-09-2025). "آليات تفاعلات كوباياشي لتكوين الأراينات عالية الإجهاد، والكومولينات الحلقية، وأوليفينات مضاد بريدت" . العلوم الكيميائية . 16 (35): 16047-16056 . doi : 10.1039/D5SC03943F . ISSN 2041-6539 . 
  8. 1 2 3 بانسال، راج ك. (1998). "قاعدة بريدت" . آليات التفاعلات العضوية ( الطبعة الثالثة). ماكجرو هيل للتعليم . الصفحات 14-16 . ISBN   978-0-07-462083-0.
  9. كوبريش، جيرت (1973). "مركبات بريدت وقاعدة بريدت". Angew. Chem. Int. Ed. 12 (6): 464– 473. doi : 10.1002/anie.197304641 .
  10. فاوست، فرانك س. (1950). "قاعدة بريدت للروابط المزدوجة في هياكل الحلقات المتصلة ذريًا". مجلة الكيمياء 47 (2): 219-274 . doi : 10.1021/cr60147a003 . PMID 24538877 . 
  11. "قاعدة بريدت". التفاعلات والكواشف العضوية الشاملة . المجلد 116. 2010. الصفحات 525-528 . doi : 10.1002/9780470638859.conrr116 . ISBN   978-0-470-63885-9.
  12. هول، إتش كيه؛ الشكيل، علي (1980). "جزيئات مضادة لبريدت. 3. 3-أوكسا-1-أزابيسيكلو[3.3.1]نونان-2-ون و6-أوكسا-1-أزابيسيكلو[3.2.1]أوكتان-7-ون، وهما مركبان من اليوريثان ثنائي الحلقة متصلان بجسر ذري ويحتويان على نيتروجين في رأس الجسر". مجلة الكيمياء العضوية 45 (26): 5325-5328 . doi : 10.1021/jo01314a022 .
  13. ماك، جيفري واي دبليو؛ بوير، ريبيكا إتش؛ ويليامز، كريج إم (2014). "منتجات طبيعية ذات روابط مزدوجة مضادة لبريدت وروابط جسرية". Angew. Chem. Int. Ed. 53 (50): 13664– 13688. Bibcode : 2014ACIE...5313664M . doi : 10.1002/anie.201400932 . PMID 25399486 . 
  14. لي هويدونغ؛ هو يوتشنغ؛ وان دي؛ تشانغ زي؛ فان كونتشاو؛ كينغ، آر. بروس؛ شيفر، هنري إف. (2019). "تأثيرات التشتت في تثبيت المركبات العضوية الفلزية". مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 123 (44): 9514-9519 . doi : 10.1021/acs.jpca.9b06769 . PMID 31568730 .   معلومات إضافية .
  15. تاني، كوسوكي؛ ستولتز، برايان م. (2006). "تخليق وتحليل بنيوي لرباعي فلوروبورات 2-كوينوكليديوم" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 441 (7094): 731-734 . Bibcode : 2006Natur.441..731T . doi : 10.1038/nature04842 . PMID: 16760973. S2CID : 4332059 .