نام بسته درسی: شیمی آلی پیشرفته
————————
فهرست:
فصل اول – مفاهیم بنیادی
الکترونگاتیوی و قطبیت
قطبش پذیری ـ نرمی و سختی
خصلت دوگانه ذرات
نظریه اوربیتال مولکولی
قاعده هوکل
فصل دوم – شیمی فضایی
مقدمه ای بر شیمی فضایی مولکول‌ها
شیمی فضایی آلکن‌ها
مطالعات فعالیت نوری
مولکول‌های دارای مراکز فضایی
تعیین پیکربندی مطلق مرکز کایرال
بررسی پیکربندی مطلق مولکول‌ها به وسیله دستگاه قطبش سنج
مولکول‌های دارای محور کایرال
شیمی فضایی سیکلو آلکان های استخلافی
روش‌های عملی تعیین پیکربندی مطلق
سنتز بی‌تقارن
مراکز و رخ‌های پیش کایرال
جداسازی مخلوط‌های راسمیک
تفکیک سینتیکی
تفکیک آنزیمی
آزمون
فصل سوم – شیمی فضایی و پایداری ملکول ها
انرژی کل مولکول‌ها
مقایسه انرژی و پایداری صورتبندی
صورتبندی‌های مولکول‌های غیرحلقوی
صورتبندی آلکن‌های انتهایی
صورتبندی آلدهیدها
صورتبندی کتون‌ها
صورتبندی 1، 3- دی ان‌ها
سیستم‌های کربنویل سیر نشده
صورتبندی مشتقات سیکلوهگزانی
صورتبندی مشتقات سیکلوهگزانی دارای پیوند دوگانه
ارتباط بین اندازه حلقه و ناپایداری
اثر آنومری
آزمون
فصل چهارم – شیمی فضایی واکنش های شیمیایی
اثرات صورتبندی بر واکنش‌پذیری
فشار زاویه ای و اثرات ناشی از آن بر واکنش‌پذیری
ارتباط بین اندازه حلقه با سرعت حلقوی شدن
طبقه‌بندی واکنش‌های بسته شدن حلقه
اثرات فضاگزینی و فشار پیچشی بر واکنش‌پذیری
افزایش هسته دوستی در کتون‌های غیرحلقوی
فضاویژگی ناشی از کی لیت شدن در آلکن‌ها
فضا ویژگی ناشی از کی لیت شدن کاتالیزگرهای همگن در الکن‌ها
فضاويژگي در كتون‌هاي حلقوي
الگوهاي فضاگزيني در واكنشهاي كتون‌ها
فضاويژگي ناشي از كي ليت شدن در كتون‌ها
واكنشهاي فضاويژه و فضاگزين
واکنش‌های انانتیوگزین
آزمون
فصل پنجم – مطالعه پایداری برخی از حدواسط ها
مطالعه اثرات الکترونی استخلاف‌ها بر برخی از حد واسط‌ها
کربو کاتیون‌ها
هیدرید خواهی
کربانیون ها
حد واسط‌های رادیکالی
رادیکال‌های کاپتودیتیو
حدواسط‌های افزایش به کربونیل‌ها
مطالعه ساختار برخی از حد واسط‌ها
فصل ششم – رابطه بین ترمودینامیک و سینتیک
رابطه بین ساختار و پایداری ترمودینامیکی
واکنش‌های ایزودسمیک و هومودسمیک
مطالعات سینتیکی در واکنش‌های شیمیایی
جانشینی الکترون‌دوستی آروماتیک‌ها
اثر استخلاف و رابطه خطی انرژی آزاد
بررسی ثابت استخلاف
بررسی ثابت واکنش‌ها
تأثیر سختی و نرمی بر واکنش‌ها
اثرات حلال
کنترل سینتیکی و ترمودینامیکی واکنش‌ها
پذیره هاموند
اصل کورتین ـ هامت
اثر ایزوتوپی
انواع اثرات ایزوتوپی
فصل هفتم – واکنش های افزایشی و حذفی
مقدمه‌ای بر واکنش‌های افزایشی و حذفی
افزایش هیدروژن هالیدها به آلکن‌ها
واکنش‌های افزایشی کاتالیز شده با اسید
افزایش الکترون دوستی یون‌های فلزی
انواع واکنش‌های حذفی
بخشی از بسته درسی شیمی آلی [2] پیشرفته
اولین نظریه در مورد نحوه پیوند شیمیایی در سال 1916 میلادی توسط لوویس مطرح شد که به نظریه پیوند ظرفیت مشهور است. طبق این نظریه پیوند شیمیایی در نتیجه اشتراک یک جفت الکترون بین دو اتم ایجاد می‌شود. در این نظریه برای نشان دادن ساختار واقعی ترکیباتی که دارای چندین ساختار رزونانسی هستند از ساختار هیبرید رزونانس استفاده می‌شود.
در رسم ساختارهای رزونانسی باید نکات زیر را رعایت کرد.
- تمام ساختارهای رزونانسی یک ترکیب باید تعداد الکترون و بار خالص یکسان داشته باشند. به عنوان مثال، ساختارهای زیر ساختارهای رزونانسی یکدیگر محصوب نمی‌شوند.
- در مقایسه بین دو مولکول، ترکیبی که دارای تعداد ساختارهای رزونانسی بیشتری باشد، به طور نسبی پایدارتر است.
- در ساختارهای رزونانسی نحوه اتصال اتم‌ها یکسان است و فقط جابه‌جایی الکترون‌های یا الکترون‌های ناپیوندی رخ می‌دهد.
- عناصر دوره دوم فاقد اوربیتال‌های اتمی d می‌باشند، در نتیجه از قاعده هشت‌تایی پیروی می کنند و حداکثر چهار پیوند تشکیل می‌دهند و ساختارهای شامل اتم‌های دوره دوم با بیش از چهار پیوند امکان‌پذیر نمی‌باشد. به عنوان مثال ساختارهای زیر غلط است.
- در مقایسه بین چند ساختار رزونانسی که در آنها قاعده هشت‌تایی رعایت شده است ساختاری که جدایی بار کمتری دارد پایدارتر است. به عنوان مثال در طرح واره زیر ساختارهای رزونانسی چپ پایدارتر است.
- رعایت قاعده هشت‌تایی بر جدایی بار ارجحیت دارد، به همین علت در طرح‌واره زیر ساختار سمت راست به طور نسبی پایدار تر است.
- در مقایسه بین چند ساختار رزونانسی که طبق قاعده قبلی قابل تمایز نیستند، ساختاری که بار منفی روی اتم الکترونگاتیو داشته باشد، به طور نسبی پایدارتر است. در مثال‌های زیر ساختارهای چپ پایدارترند.
- ساختارهای رزونانسی که بارهای هم نام مجاور دارند بسیار ناپایدارتر از سایر ساختارهای رزونانسی مربوطه می‌باشند. در مثال زیر ساختار سمت چپ پایدارتر است.
الکترونگاتیوی و قطبیت
به تمایل یک اتم برای جذب الکترون اشتراکی الکترونگاتیوی گویند. در یک پیوند کووالانسی هر چه اختلاف الکترونگاتیوی دو اتم دارای پیوند با یکدیگر بیشتر باشد آنگاه پیوند مورد نظر دارای قطبیت بیشتری خواهد بود. برای بیان الکترونگاتیوی چندین روش ارائه شده است. یکی از روش‌ها، تعریف پائولینگ می‌باشد. طبق این روش مقدار عددی الکترونگاتیوی برای فلوئور که الکترونگاتیوترین عنصر است برابر چهار در نظر گرفته شده و سایر اتم‌ها نسبت به آن سنجیده می‌شوند. در جدول زیر الکترونگاتیوی برخی اتم‌ها و گروهها براساس روش پائولینگ ارائه شده است.
داده‌های جدول بالا نکات زیر را نشان می‌دهد.
- در مقایسه بین الکترونگاتیوی اتم‌های هر گروه، عناصر دوره‌های بالاتر (عناصر پایین تر جدول تناوبی) دارای الکترونگاتیوی کمتری هستند.
مقایسه الکترونگاتیوی
- در مقایسه بین اتم‌های هم دوره، هرچه خواص نافلزی بیشتر باشد (عناصر سمت راست جدول تناوبی) الکترونگاتیوی اتم افزایش می‌یابد.
مقایسه الکترونگاتیوی
- در مقایسه گروه‌های دارای هیبریداسیون یکسان هرچه تعداد گروه‌های الکترون کشنده بیشتر باشد، الکترونگاتیوی گروه عاملی مورد مطالعه بیشتر خواهد بود.
مقایسه الکترونگاتیوی
- در مقایسه گروه‌های دارای هیبریداسیون متفاوت، هرچه خصلت s هیبریداسیون بیشتر باشد، الکترونگاتیوی گروه عاملی بیشتر است.
مقایسه الکترونگاتیوی
توزیع نامساوی چگالی الکترونی در پیوندهای کووالانسی باعث تشکیل دوقطبی در پیوند می‌شود و بزرگی این دو قطبی به صورت اندازه گشتاور دوقطبی ارائه می‌شود. اندازه گشتاور دوقطبی برخی از پیوندها و گروهها در جدول زیر ارائه شده است.
بررسی جدول بالا نکات زیر را آشکار می‌سازد.
- اغلب هیدروکربن‌ها ناقطبی اند که علت آن به خاطر اختلاف الکترونگاتیوی کم بین کربن و هیدروژن است و در نتیجه اندازه گشتاور پیوند C — H بسیار کم و در حدود 4/0 است. به طور کلی کربن ک می الکترونگاتیوتر از هیدروژن است و در نتیجه کربن دارای بار جزیی منفی و هیدروژن دارای باز جزیی مثبت است.
- ترتیب الکترونگاتیوی براساس هیبریداسیون کربن به قرار زیر است.
مقایسه الکترونگاتیوی
- در مقایسه اندازه گشتاور پیوند بین دو اتم با مرتبه پیوند متفاوت، وجود پیوندهای و ساختارهای رزونانسی ناشی از آن باعث افزایش اندازه گشتاور پیوند می‌شود.
مقایسه اندازه گشتاور
مقایسه اندازه گشتاور
مطالعه اندازه گشتاور دوقطبی برخی از ترکیبات آلی نشان می‌دهد که تقارن مولکول در میزان قطبیت مولکول مؤثر است، به طوری که مولکول‌های متقارن دارای قطبیت ناچیز و در حدود صفر می‌باشند و مولکول‌های دارای گروه‌های عاملی قطبی فاقد تقارن، دارای اندازه گشتاور دوقطبی بالایی می‌باشند.
هیدروکربن‌های A
مولکول‌های استخلاف‌دار B
به طور کلی اثرات قطبیت ناشی از اختلاف الکترونگاتیوی بین دو اتم از دو طریق قابل مشاهده است:
- اثر القایی: این اثر در نتیجه ایجاد قطبش در ساختار مولکول عمل می‌کند و با افزایش فاصله از اتم الکترونگاتیو مقدار بار جزیی کاهش می‌یابد.
- اثر میدان: این اثر در نتیجه توزیع فضایی برهم کنش دوقطبی الکترونی ناشی از پیوندهای قطبی موجود در مولکول رخ می‌دهد.
[3]برای مشاوره اینجا بزنید [3]
[4]  | [5] |