Στην Οργανική Χημεία, ποια είναι η διαφορά μεταξύ Regioselectivity και Stereoselectivity;


Απάντηση 1:

Υπάρχουν τρεις τύποι επιλεκτικότητας στην οργανική χημεία -1. Ρευστοεκλεκτικότητα 2. Χημειοεκλεκτικότητα 3. Σταθεροεκλεκτικότητα

Περιοριστική ικανότητα: Όταν μια αντίδραση που μπορεί δυνητικά να αποδώσει δύο ή περισσότερα συνταγματικά ισομερή παράγει μόνο μία (ή μια υπεροχή ενός), η αντίδραση λέγεται ότι είναι επιλεκτική.

Οι χημικοί περιγράφουν αντιδράσεις όπως οι προσθήκες -Markovnikov αλογονίδια υδρογόνου σε αλκένια ως περιοχές επιλεκτική. Η προσθήκη ΗΧ σε ένα ασύμμετρο αλκένιο όπως το προπένιο θα μπορούσε ενδεχομένως να αποδώσει δύο συνταγματικά ισομερή, όπως είδαμε, ωστόσο, η αντίδραση αποδίδει μόνο ένα και επομένως είναι τοπικά επιλεκτικό.

Στερεοεκλεκτικές αντιδράσεις: Όταν μια αντίδραση που οδηγεί σε ένα προτιμησιακό σχηματισμό ενός στερεοϊσομερούς έναντι άλλων στερεοϊσομερών που θα μπορούσε ενδεχομένως να σχηματιστεί. Αν μια αντίδραση παράγει κατά προτίμηση ένα εναντιομερές πάνω στην κατοπτρική του εικόνα, η αντίδραση λέγεται ότι είναι εναντιοεκλεκτική. Εάν μια αντίδραση οδηγεί κατά προτίμηση σε ένα διαστερεομερές έναντι άλλων που είναι δυνατόν, η αντίδραση λέγεται ότι είναι διαστερεοεκλεκτική.

Χημειοεκλεκτική: - όταν ένα υπόστρωμα που έχει δύο ή περισσότερες διακριτές λειτουργικές ομάδες, αντιδρά μόνο με μία λειτουργική ομάδα τη φορά, είναι γνωστό ως χημειοεκλεκτικό, βασικά είπε ότι η λειτουργική ομάδα θα αντιδράσει.


Απάντηση 2:

Η ελπίδα αυτή η εξήγηση με παραδείγματα βοηθά ...

Regioselectivity-προτίμηση μιας χημικής αντίδρασης για να σχηματίσει ένα ισομερές θέσης έναντι άλλου. Ελέγχεται από τη σταθερότητα ενός διακεκριμένου ενδιάμεσου (στην περίπτωση των παραδειγμάτων που δείχνονται κατωτέρω, σταθερότητα ιόντος καρβενίου) ή ισχυρή ηλεκτρονική προκατάληψη / πολικότητα στην μεταβατική κατάσταση (π.χ., υδροβορίωση τερματικού αλκενίου για να δώσει το λιγότερο υποκατεστημένο οργανοβοράνιο) . Συνήθως είναι η προτίμηση προσανατολισμού σε σχέση με ένα ακόρεστο σύστημα (π.χ. διπλός δεσμός, τριπλός δεσμός ή σύζευγμα συστήματος όπως ένας αρωματικός δακτύλιος).

Παραδείγματα:

ορθο- / παρα-υποκατάσταση έναντι μετα-υποκατάστασης σε ηλεκτρόφιλη αρωματική υποκατάσταση.

Markovnikov προσθήκη-προτίμηση της αντίδρασης για να σχηματίσει το περισσότερο υποκατεστημένο αλκυλαλογονίδιο στην ηλεκτρόφιλη προσθήκη σε ένα διακλαδισμένο τερματικό αλκένιο.

Αυτό δεν πρέπει να συγχέεται με την χημειοεκλεκτικότητα, η οποία είναι η προτιμησιακή αντίδραση με μία λειτουργική ομάδα έναντι όλων των άλλων που υπάρχουν στο μόριο.

Στερεοεκλεκτικότητα-η προτίμηση μιας χημικής αντίδρασης για το σχηματισμό ενός στερεοϊσομερούς έναντι άλλου. Υπάρχουν δύο τύποι:

Η εναντιοεκλεκτικότητα-ο σχηματισμός ενός εναντιομερούς (ενός χωρομετρικού ισομερούς που έχει ένα αντίστοιχο μη υπέρμετρο ισομερές εικόνας καθρέφτη, διότι δεν περιέχει ούτε κέντρο αναστροφής ούτε επίπεδο καθρεφτών) κατά προτίμηση το άλλο.

Όλες οι εναντιοεπιλεκτικές αντιδράσεις είναι πραγματικά διαστερεοεκλεκτικές αντιδράσεις που χρησιμοποιούν ένα δεύτερο, εναντιομερές / εναντιοεγκεκριμένο μόριο για τον έλεγχο της διαστερεοεκλεκτικότητας της αντίδρασης. Το δεύτερο, δεν είναι το μέρος του προϊόντος, αλλά το χειρότερο καταλύτη ή το χειροειδές βοηθητικό στοιχείο (δηλ. Το στερεοχημικό στοιχείο ελέγχου). Υπάρχουν δύο βασικές συνθετικές προσεγγίσεις:

Chiral Catalysis - χρησιμοποιεί έναν εναντιομερή χειρόμορφο καταλύτη ή αντιδραστήριο που σχηματίζει ένα διαστερεομερικό σύμπλοκο με το μόριο, το οποίο υποβιβάζει τη στερεοχημική έκβαση της αντίδρασης (συχνά αποκαλούμενη κινητική ανάλυση). Ο καταλύτης δεν καταλήγει ως μέρος του προϊόντος.

Το χειρόμορφο βοηθητικό - ένα χημικώς εναντιομερές χηλικό μόριο συνδέεται χημικώς πριν από την πραγματοποίηση της αντίδρασης, η οποία υποβιβάζει τη στερεοχημική έκβαση της αντίδρασης, κατόπιν αυτή η χηλική κατευθυνόμενη ομάδα απομακρύνεται χημικά μετά την αντίδραση. Λίγο "steppy", αλλά είναι μια κοινή συνθετική στρατηγική, ειδικά αν η χειροκίνητη βοηθητική είναι φθηνή και εύκολη στην τοποθέτηση και απογείωση. Η χειρομορφική βοηθητική ουσία δεν καταλήγει ως μέρος του προϊόντος.

Οι εναντιοεκλεκτικές αντιδράσεις ρυθμίζουν την απόλυτη στερεοχημεία του προϊόντος ρυθμίζοντας τη σχετική στερεοχημεία του διαστερεομερούς προϊόντος ή του διαστερεομερικού συμπλόκου κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.

Παραδείγματα:

Το κλασικό παράδειγμα είναι χειρόμορφη κατάλυση χρησιμοποιώντας ένα ένζυμο (συνθετικώς, εναντιοεπιλεκτική ενζυματική αναγωγή των ακετοοξεικών προς τους αντίστοιχους χειρόμορφους βήτα-υδροξυεστέρες).

Χρήση των χηλικών βοηθητικών ουσιών οξαζολιδινόνης του Evans στην εναντιοεκλεκτική εκδοχή της συμπύκνωσης Aldol.

Διαστερεοεπιλεκτικότητα-ο σχηματισμός ενός διαστερεομερούς (ενός χωρομετρικού ισομερούς που δεν έχει αντίστοιχη μη υπέρμετρη εικόνα καθρέφτη (δηλαδή, το στερεοϊσομερές έχει ένα κέντρο αναστροφής και / ή τουλάχιστον ένα επίπεδο κάτοπτρο) κατά προτίμηση σε ένα άλλο.

Ενώ τα διαστερεομερή είναι στερεοϊσομερή, είναι επίσης διαφορετικές ενώσεις με διαφορετικές χημικές ιδιότητες. Επομένως, είναι εύκολο να δούμε πώς μια αντίδραση μπορεί να είναι προκατειλημμένη προς ένα διαστερεομερικό προϊόν έναντι ενός άλλου. Μπορεί να προκύψει ως προκατάληψη στην κατάσταση μετάβασης, σταθερότητα προϊόντος (που μπορεί να γίνει αισθητή στην μεταβατική κατάσταση), στερική μεροληψία (αντίδραση μπλοκαρισμένη από τη μία πλευρά από μεγάλες, ογκώδεις ομάδες), συμμορφωτική προκατάληψη ή συνδυασμός αυτών.

Παραδείγματα:

Saytzev προϊόν στην απομάκρυνση ενός αλκυλαλογονιδίου σε ένα αλκένιο (σταθερότητα του προϊόντος όπως αισθάνθηκε από τη μεταβατική κατάσταση).

Παραδείγματα:

Felkin-Anh ή Cram ασύμμετρη προσθήκη σε λειτουργική ομάδα καρβονυλίου.

Αυτές οι αντιδράσεις δεν πρέπει να συγχέονται με μια στερεοειδική αντίδραση, η οποία δεν είναι στερεοχημικά επαγόμενη προκατάληψη, αλλά [επεξεργασία: μια αντίδραση ελέγχεται από] μια πραγματική στερεοηλεκτρονική απαίτηση του μηχανισμού της αντίδρασης. Για παράδειγμα, μια αντίδραση Sn2 είναι μια στερεοειδική αντίδραση. Ανεξάρτητα από το αν η αποχωρούσα ομάδα βρίσκεται σε ένα χειρόμορφο μόριο ή όχι, ο μηχανισμός της αντίδρασης Sn2 απαιτεί ότι η τροχιά του πυρηνόφιλου είναι τέτοια ώστε να έρχεται από την πλευρά αντίθετη εκείνης της αποχωρούσας ομάδας, την αποκαλούμενη "επίθεση στην πλάτη », Η οποία οδηγεί στην αναστροφή της στερεοχημείας στον αντιδρώντα άνθρακα.

Παραδείγματα:

"Trans" βρωμίωση ενός διπλού δεσμού.

Sn2 σε ένα αλκυλαλογονίδιο.


Απάντηση 3:

η regioselectivity είναι η προτίμηση μιας κατεύθυνσης για τη δημιουργία ή τη διάσπαση χημικών δεσμών σε όλες τις άλλες πιθανές κατευθύνσεις

η στερεοεκλεκτικότητα είναι η ιδιότητα μιας χημικής αντίδρασης στην οποία ένα μοναδικό αντιδραστήριο σχηματίζει ένα άνισο μίγμα στερεοϊσομερών κατά την μη στερεοειδική δημιουργία ενός νέου στερεοκέντρου ή κατά τη διάρκεια του μη στερεοειδικού μετασχηματισμού ενός προϋπάρχοντος.