스피로 화합물
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스피로 화합물은 적어도 두 개의 분자 고리를 가지고 있고, 하나의 공통 원자가 있을 뿐이다.가장 간단한 스피로 화합물은 자전거(고리가 두 개만 있음)이거나, 두 개의 고리가 정의된 단일 공통 원자를 통해 연결된 경우 어느 경우든 더 큰 링 시스템의 일부로 자전거 부분을 가진다.[3]: SP-0 [4]:비페닐처럼, decalin처럼 축합 고리 화합물 두개의 반지 두개의 인접 원자들에 의해 연결되는 것과 두개의 반지를 norbornane처럼bridged 고리 화합물이 연결하는 원자를 가지고 있는 고립된 링 부품에서 653년, 839년 그 하나의 공통된 원자일 다른 bicyclics에서 화합물 spiro는 참석한 고리 연결:.2-에 의해 교육-원자를 분해하다.[5][4]: 653ff : 839ff
스피로 화합물은 완전 카보시클릭(모든 탄소) 또는 헤테로시클릭(하나 이상의 비탄소 원자를 갖는 것)일 수 있다.교육 환경에서 접하는 일반적인 유형의 스피로 화합물 중 하나는 헤테로사이클릭 화합물, 즉 주기 케톤으로 디올의 반응에 의해 형성된 태아이다.두(또는 때로는 세)링 사이를 연결하는 일반적인 원자,[3]:SP-0 spiro[5.5]undecane(오른쪽에 모습)처럼 탄 소환식 스피로 화합물에서 spiro-atom은 사차 탄소, 그리고 이름 spirane 첫번째 분자의-ane 결말 암시하듯이 이 있는 형식을(비록 지금은 g사용되는 스피로 원자라고 불린다의eneral모든 스피로 화합물).[6]: 1138ff 마찬가지로 4차 중성 실리콘이나 양전하를 띤 2차 질소 원자(암모늄 양이온)는 이러한 화합물의 스피로 중심이 될 수 있으며, 이들 중 상당수는 준비 및 기술되었다.[6]: 1139f [citation needed]결합되는 2-3개의 고리는 대부분 성격상 서로 다르지만 [예: 스피로[5.5]undecane, just showed, spiropentadien, right].유기적 구조물의 스케치가 스피로 화합물을 평면적으로 보이게 하지만, 예를 들어 스피로패션(아래 이미지)으로 연결된 3mmmb의 사이클로프로펜 링을 가진 스피로 화합물은 나비넥타이처럼 평평하지 않거나 평면적이지 않을 때 나비넥타이 구조라는 통속적인 오명을 받아왔다.이것은 다른 방법으로 말할 수 있는데, 각 고리에 가장 잘 맞는 평면은 종종 수직이거나 그렇지 않으면 서로 평행하지 않다.[4]: 319f.846f null
스피로 화합물은 자연계 곳곳에 존재하는데, 그 중 일부는 생물의학 연구를 위한 도구 화합물을 제공하고 새로운 형태의 치료제 설계를 위한 비계 역할을 하기 위해 이용되었다.[citation needed]또한 스피로 모티브는 다양한 실용적인 복합체 유형(예: 염료)과 다양한 폴리머 소재 디자인에 존재하며, 예를 들어 스피로 센터가 특히 전자적으로 활동적인 소재의 디자인에서 부여한 고유한 모양과 특성에 대해서도 그러하다.[citation needed]두 경우 모두 스피로 센터의 존재는 종종 네 개의 뚜렷한 그룹이 부착되어 있고, 그것의 독특한 치례성 측면과 함께 각 화합물 유형의 화학 합성에 독특한 난제를 더한다.[citation needed]null
카보시클릭 스피로 화합물
두 개의 완전한 탄소 순환(모든 탄소) 고리가 단 하나의 원자만을 통해 연결되어 있는 유기 화학에서 자전거 고리 구조는 화학 합성의 난해한 표적뿐만 아니라 천연물에도 존재한다.[7][citation needed]두 개의 탄수화물은 본질적으로 다를 수도 있고, 동일할 수도 있다.천연물에서 파생된 공통의 목표물에서, 그것들은 본질적으로 항상 다르다.[7]여기에 표시된 스피로펜타디엔과 같은 매우 긴장된 탄화수소와 같은 난해한 표적에서 링은 동일할 수 있다.두 고리를 연결하는 원자는 스피로-원자라고 불린다. 카보시클릭 스피로 화합물에서 스피로-원자는 4분의 1의 탄소다.위에 나타낸 11탄소 자전거 구조인 스피로[5.5]운데카인 역시 완전 탄소 순환 스피로 화합물이다.이 구조의 제시가 그것을 완전히 평면적으로 보이게 하지만, 그것은 그렇지 않다.위의 각 6-원자 링에 가장 적합한 평면은 수직에 가깝고 스피로 화합물의 링에 가장 적합한 평면은 마찬가지로 일반적으로 비코플라자다.예를 들어, 위와 같은 인조 나비 넥타이 스피로펜타디엔의 구조는 각 링의 원자에 의해 정의되는 평면, 즉 각 사이클로프로펜의 가장 적합한 평면이 서로 직교(직교)되어 있음을 분명히 한다.[8]null
헤테로사이클릭 스피로 화합물
스피로 화합물은 스피로 원자나 어느 한쪽 고리의 어떤 원자가 탄소 원자가 아닌 경우 이질적으로 간주된다.사례는 스피로 헤테로 원자와 같은 실리콘과 질소(라 다른 그룹 IVA[14]과 다른 원자 유형)는 음악을 하거나 이론적 연구 중인 관찰되어 왔다 고리의 존재,[6]:1139f[표창 필요한]게다가, 하나 이상의 heteroatoms 한개 이상 함께 결합되는 반지에 나타나는 또한 많은 경우가 포함된다. 탄소 스피로 원자에서(예:. 여기서 산소 스피로놀락톤 1개와 산소 2개/황 케탈/티오케탈 2개가 매우 일반적이다.)[citation needed][9][verification needed]null
일반적인 경우는 고리 중 하나에 탄소가 아닌 두 개의 원자의 존재인데, 그 두 개의 고리는 모두 스피로 원자에 부착되어 있다. 실제로, 스피로 화합물에 대한 훈련에서 화학자가 가장 먼저 노출되는 것은 이질적 형태인 디올과 디티올에 의한 케톤 보호에서 형성된 케탈(아세트)이다.이것의 예는, 사이클로헥사논과 에탄에디올에서 아세트 1,4-다이옥사시로[4.5]데칸의 합성에 있다.이 경우 스피로 원자에 부착된 네 개의 원자가 모두 탄소가 아니기 때문에 스피로 원자는 4분의 1 탄소가 아니다.디티올을 제외한 순환 케톤에서 형성된 아세트체의 또 다른 예는 스피로 화합물 나선4월인데, 스피로 화합물에는 1,2-에타네디티올에서 형성된 5-엠베드 링이 있다.다시 말하지만, 링은 동일할 수 있지만, 헤테로사이클릭 케이스에서는 거의 항상 동일하지 않다.다시 한 번, 각 링에 가장 적합한 평면은 일반적으로 서로 비코플라(즉, 이미지에 그렇게 나타나도 링은 동일라인이 아님)이다.null
폴리스피로 화합물
폴리스피로 화합물은 둘 이상의 스피로아톰에 의해 연결되어 3개 이상의 링을 구성한다.[citation needed]null
명명법
스피로 화합물의 명명법은 1900년에 아돌프 폰 배이어에 의해 처음 논의되었다.[10]접두사 스피로는 스피로 분기점이 있는 두 개의 고리를 의미한다.체계적 명명법의 주요 방법은 각 경우에 스피로아톰(두 고리가 결합되는 원자) 자체를 제외한 작은 고리 안에 있는 원자의 수 다음에 마침표로 분리된 큰 고리 안에 있는 원자의 수를 포함하는 대괄호를 따르는 것이다.위치 번호 매기는 그 고리 원자의 주위에 있는 스피로아톰에 인접한 작은 고리의 원자로부터 시작하여, 그 다음에는 스피로아톰 그 자체로, 그 다음에는 더 큰 고리의 원자로부터 시작된다.[11]예를 들어, 이미지 속의 화합물 A는 1브로모-3-염소로스피로[4.5]데칸-7-올, 복합물 B는 1-브로모-3-염로스피로[3.6]데칸-7-올이라고 한다.null
치랄리티
나선은 3가지 뚜렷한 방법으로 키랄이 될 수 있다.[6]: 1138ff 첫째, 그럼에도 불구하고, 그럼에도 불구하고, 그들은 치랄 중심부를 가지고 있어 단순한 치랄 화합물과 유사하게 될 수 있고, 둘째, 뒤틀린 것처럼 보이면서도, 알킬리덴사이클로알카네스와 같이 변위체의 특정 위치는 스피로 화합물의 중심 치랄성을 표시할 수 있다.e 트위스트); 셋째, 스피로 화합물 링의 하위 요소는 키랄이 오직 링의 트위스트에서만 발생하는 이유일 수 있다. 예를 들어, 가장 단순한 자전거 사례에서, 구조적으로 동일한 링 2개가 스피로 원자를 통해 부착되어 두 링의 트위스트 표시를 유발한다.[6]: 1138ff, 1119ff 왜냐하면 그들은 대 구조적으로 동일한 반지의 왼손잡이" 꼬임"(로 allenes에 배가만 다른[4]:319f.846f 따라서, 세번째 케이스에서, 평평한 정도의 무엇인가 스피로 화합물을 달리 동일한 이성체의 쌍에서, 축 방향 분자 비대칭성이라고 일컬어진다에었는데 증가 위에, 입체 구조로 이루어져., 그리고 alkylidenecycloa biaryls를 방해했다.lkanes도)[6]: 1119f 스피로 화합물의 절대 구성 배정은 어려운 일이었지만, 각 유형별 배분이 명확했다.[6]: 1139ff null
일부 스피로 화합물은 축방향 치르성을 나타낸다.스피로아톰은 일반적으로 치사율에서 관찰되는 4가지 필수 대체물이 부족할 때에도 치사율의 기원이 될 수 있다.두 링이 동일한 경우 우선순위는 한 링 확장에 더 높은 우선순위를 할당하고 다른 링의 확장에 더 낮은 우선순위를 할당하는 CIP 시스템을 약간 수정하여 결정한다.링이 다를 때는 규칙적인 규칙이 적용된다.[clarification needed]null
준비
스피로 화합물은 고유한 준비적 난제를 제시하며, 구조물에 기여하는 각 링이 고유한지 또는 동일한지, 또는 카보시클릭 또는 헤테로사이클릭인지 여부 등, 중앙 스피로 원자(흔히 서로 다른 4개의 그룹이 있음)를 테트라 기능화하는 것의 실제적 함의와, 그리고 그 구조에 적용되는 치랄성의 고유한 측면을 강조한다.이즈 [9][verification needed]화합물null
구체적인 방법
일부 스피로 화합물은 피나콜-피나콜론 재배열을 사용하여 합성할 수 있다.[4]: 985 예를 들어 스피로[4.5]데카인(다음 두 라인 구성의 최종 화합물)은 아래에 표시된 종류의 대칭 1,2-디올에서 합성할 수 있다[예: 이 경로의 시작 재료 (1,1′-bycycyclopentyl)-1,1di-diol[12]].초기에는 카르비놀 모이에티 중 하나가 양성되어 물이 빠져나가고 그에 상응하는 탄수화물(두 번째 구조, 첫 번째 열)을 산출한다. 이 중간은 결합이동을 거치면서 인접 링의 링 확장이 이루어지며 탈착은 케톤 기능군을 제거하여 나의 첫 번째 라인을 완성한다.찬송가주의이 첫 번째 제품인 스피로비클릭 케톤은 자체 스피로 화합물로, 두 번의 추가 감소반응을 거쳐 더 많은 스피로 카르비놀과 알리사이클릭 스피로 탄화수소를 산출한다.첫째, 메커니즘의 첫 번째 라인을 끝내는 카보닐의 감소를 통해 두 번째 라인의 스피로 카르비놀 스타팅 소재를 제공하므로 알칸(상징)에 대한 감소를 위해 필요하다.이러한 후자의 감소는 알코올 토실레이트(염화 토실화)를 통해 리튬 알루미늄 하이드라이드(LiAlH4)를 사용하여 달성된다.따라서 이 세 가지 반응 시퀀스는 가능한 연구 또는 실제 사용의 세 가지 스피로 화합물(케톤, 알코올 및 알칸)을 제공한다.[4]: 985 [verification needed]null
사용하다
유채와 옥사진의 스피로 형태는 레우코 염료로 자주 사용되며, 특히 용액에서 무색 및 색상을 나타내는 형태들 사이의 반복 가능한 구조 변화인 크롬을 자주 나타낸다.[citation needed]null
스피로매틱스
유기화학에서 스피로마토성은 단일 스피로아톰에 의해 결합이 중단되는 특별한 방향성을 말한다.비록 이 스피로 센터가 p-orbital의 연속적인 중첩을 방해하지만, 전통적으로 방향성의 요구조건으로 여겨지는 p-orbitals는 상당한 열역학적 안정성과 방향성 화합물과 관련된 많은 분광, 자기 및 화학적 특성이 여전히 그러한 화합물에 대해 관찰된다.null
어원
트위스트나 코일을 뜻하는 라틴 스피라에서 나온 스피로 화합물, 즉 스피레인은 화학 화합물로,[13][6]: 1138 일반적으로 유기 화합물로, 둘 이상의 고리(링 시스템)의 꼬인 구조를 나타내며, 2개 또는 3개의 고리가 하나의 공통 원자에 의해 서로 연결되며,[3]: SP-0 그 예는 오른쪽에 보여진다.null
추가 읽기
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참조
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