نوعية فراغية
المحتويات
في البداية، في الكيمياء ، تعد النوعية الفراغية خاصية لآلية تفاعل تؤدي إلى منتجات تصاوغ فراغية مختلفة من متفاعلات فراغية (شكلية) مختلفة، أو التي تعمل على واحد فقط (أو مجموعة فرعية) من المتماثلات الفراغية. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.
ومن جهة أخرى، تحدد الآلية النوعية الفراغية النتيجة الفراغية الكيميائية لمتفاعل معين، في حين تختار التفاعلات الفراغية الانتقائية المنتجات من تلك المتاحة بواسطة نفس الآلية غير المحددة التي تعمل على متفاعل معين. في حالة وجود مادة أولية واحدة نقية متماثلة فراغيًا، فإن الآلية الفراغية المحددة ستعطي 100% من متماثل فراغي معين (أو لا تعطي أي تفاعل)، على الرغم من أن فقدان سلامة الكيمياء الفراغية يمكن أن يحدث بسهولة من خلال آليات متنافسة ذات نتائج كيميائية فراغية مختلفة. ستنتج العملية الانتقائية الفراغية عادةً منتجات متعددة حتى لو كانت هناك آلية واحدة فقط تعمل على مادة أولية نقية متماثلة.
في هذا الإطار، على النقيض من ذلك، فإن الانتقائية الفراغية هي خاصية لخليط المواد المتفاعلة حيث تسمح آلية غير فراغية بتكوين منتجات متعددة، ولكن يمكن تفضيل منتج واحد (أو مجموعة فرعية) من المنتجات بواسطة عوامل ، مثل الوصول الفراغي ، والتي تكون مستقلة عن الآلية.
في هذا الإطار، تركز جودة التخصص الفراغي على المتفاعلات وكيميائها الفراغية؛ كما أنها تهتم بالمنتجات كذلك، ولكن فقط لأنها توفر دليلاً على اختلاف السلوك بين المتفاعلات. من بين المتفاعلات الفراغية، يتصرف كل منها بطريقته الخاصة . تسمى الخصوصية الفراغية تجاه المتماثلات الفراغية بالخصوصية الفراغية.
في هذا الإطار، يعتمد التخليق الكيرالي على مجموعة من التحولات الفراغية النوعية (للتحويل المتبادل بين المراكز الفراغية الموجودة) والتحولات الفراغية الانتقائية (لإنشاء مراكز فراغية جديدة)، حيث يتم كذلك الحفاظ على الخاصية البصرية للمركب الكيميائي.
كذلك، مصطلح التفاعل الفراغي غامض، حيث أن مصطلح التفاعل نفسه يمكن أن يعني تحولًا بآلية واحدة (مثل تفاعل ديلز-ألدر )، والذي يمكن أن يكون فراغيًا (تغير في شكل جزيء ما) ، أو نتيجة لخليط من المواد المتفاعلة التي قد تنتقل عبر آليات متنافسة متعددة، محددة وغير محددة. بالمعنى الأخير، يتم استخدام مصطلح التفاعل الفراغي بشكل خاطئ عادةً ليعني تفاعلًا فراغيًا انتقائيًا للغاية .
أمثلة
وفي هذا السياق، تظل هذه الإضافة اختصاصية فراغية (مجسمة ) حتى لو لم يكن الألكين الأولي نقيًا متماثلًا، حيث ستتطابق الكيمياء الفراغية للمنتجات مع الكيمياء الفراغية للمتفاعلات.
إضافةً إلى ذلك، يمكن أن يتم الاستبدال النووي في مراكز sp3 من خلال آلية SN 2 الفراغية، مما يتسبب في الانعكاس فقط، أو من خلال آلية SN 1 غير النوعية، والتي يمكن أن تظهر نتيجتها انتقائية متواضعة للانعكاس، اعتمادًا على المتفاعلات وظروف التفاعل التي لا تشير إليها الآلية. يعتمد اختيار الآلية المتبعة من قبل مجموعة معينة من المتفاعلات على عوامل أخرى (الوصول الفراغي إلى مركز التفاعل في الركيزة، النواة ، المذيب، درجة الحرارة).
الكيمياء الفراغية الديناميكية
في هذا الإطار، إن إضافة الكربينات المفردة إلى الألكينات تعتبر إضافة فراغية حيث يتم الحفاظ على هندسة الألكين في المنتج. مثلًا، ينتج ثنائي بروموكاربين وسيس -2-بيوتين ينتجان سيس -2،3-ثنائي ميثيل-1،1-ثنائي بروم حلقي البروبان، في حين ينتج أيزومر الترانس حصريًا ترانس البروبان الحلقي .
ومن ناحية أخرى، إن تفاعل إغلاق الحلقة الدورانية للتريينات المترافقة هو تفاعل فراغي حيث أن المتفاعلات الأيزومرية سوف تعطي منتجات أيزومرية. مثلًا: يعطي trans,cis,trans -2,4,6-octatriene cis -dimethylcyclohexadiene، في حين يعطي أيزومر المتفاعل trans,cis,cis منتج trans ولا يتفاعل أيزومر المتفاعل trans,trans,trans بهذه الطريقة.
وفي السياق ذاته، مثلًا، تتفاعل المراكز الثالثية بشكل حصري على وجه التقريب بواسطة آلية SN 1 بينما تتفاعل المراكز الأولية (باستثناء مراكز النيوبنتيل) بشكل حصري على وجه التقريب بواسطة آلية SN 2. عندما يؤدي الاستبدال النووي إلى انعكاس غير كامل، يكون ذلك بسبب المنافسة بين الآليتين، كما يحدث غالبًا في المراكز الثانوية، أو بسبب الانعكاس المزدوج (كما هو الحال عندما يكون اليوديد هو النواة).
انظر كذلك
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟