المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19

IMPERFECTIONS AND IMPURITIES IN SOLIDS
8-5-2017
Fuchsian System
12-6-2018
الآداب مرآة آداب الشعوب ونفسياتها
2-4-2017
إمكان استفادة قاعدة اليقين من حجية الاستصحاب
1-8-2016
أبان بن تغلب بن رباح
2-5-2017
الاوضاع السياسية لليمن
12-11-2016

Hyperconjugation  
  
4865   12:17 مساءً   date: 20-7-2018
Author : William Reusch
Book or Source : Virtual Textbook of Organic Chemistry
Page and Part : ............

Hyperconjugation

Another way in which alkyl substituents stabilize carbocations is illustrated in the following diagram. This conjugative charge delocalization, called hyperconjugation, involves partial pi-bond formation to alpha-carbon atoms, provided suitably oriented C-H or C-C bonds are present. The small increase in stability of the 1-propyl cation compared with an ethyl cation, as noted above, suggests that C-C hyperconjugation provides slightly greater stabilization than does the C-H hyperconjugation shown here. Hyperconjugation by alkyl substituents also acts to stabilize unsaturated functional groups, as noted earlier for carbon-carbon double bonds.

Since hyperconjugation and the inductive effect act in the same manner, their relative importance in carbocation stabilization is a matter of interest. Some insight to this question is found in a group of novel compounds, bridgehead substituted bicyclic halides. Two examples of these compounds are shown below. The nomenclature of bridged bicyclic compounds identifies the length of the chains that connect the bridgehead atoms (colored pink here). Three connecting chains are present in a bicyclic compound, and the number of atoms in each chain (excluding hydrogen) is given as a number in brackets. If the chains are of different lengths the longest is listed first. One of the bridgehead atoms is numbered one, and the longest chain continues the numbering sequence until the second bridgehead atom is included. Numbering then continues along the next longest chain. The base name of the bicyclic compound reflects the total number of carbons, and is therefore the sum of the bridging chains plus two (the bridgehead atoms).

The bridgehead substituted halides shown above will form 3º-carbocations when ionized. Inductive stabilization of these cations should be similar to that of the tert-butyl cation, so if this were the predominant stabilizing factor from alkyl substitution, the reactivity of these halides should be similar to their tert-butyl counterparts. In practice, however, the bridgehead halides were found to be much less reactive. Indeed, 1-chlorobicyclo[2.2.1]heptane was recovered unchanged from prolonged treatment with hot ethanolic silver nitrate. The instability of such bridgehead carbocations has been attributed to the pyramidal shape forced upon the trigonal carbon (sp2 hybridized). However, covalent bonds are generally able to accommodate modest bending distortions without significant destabilization, and the inductive shift of electron pairs toward the positively charged carbon atom is unlikely to be impeded by a pyramidal configuration of the carbocation.
An alternative explanation is that hyperconjugation with the alpha-methylene groups is prohibited by the rigid configuration of these bridgehead cations. By clicking on the diagram above, an illustration of one possible C-H hyperconjugative interaction will be displayed. The carbon-carbon double bond implicit to this occurrence is badly twisted, and could not exist as such in any stable alkene. Structural prohibitions of this kind are encompassed in an empirical guideline called Bredt's rule. 
On the other hand, C-C hyperconjugation may act to partially stabilize bridgehead carbocations. By clicking on the diagram a second time, two examples of such hyperconjugation will appear. While still relatively inert, the bicyclo[2.2.2]octane compound is roughly a million times more reactive than its bicyclo[2.2.1]heptane analog, shown above. This may be attributed to improved hyperconjugation, since the appropriate C-C bonds (colored red) are better aligned with a developing bridgehead carbocation. Furthermore, confirmation of expected changes in bond lengths resulting from such hyperconjugation has been obtained by X-ray diffraction analysis of a crystalline SbF6 salt of the adamantane cation. In this study, the red-colored bonds were lengthened and the green-colored bonds were shortened.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .